«Логитариум»: игровые технологии МЭШ в решении образовательных задач




В октябре прошлого года в библиотеке Московской электронной школы (МЭШ) появилась новая виртуальная лаборатория по технологии – «Логитариум». Благодаря ей школьники могут решать головоломки любой сложности и создавать собственные в формате компьютерной игры, знакомиться с миром механизмов и разбираться в принципах взаимодействия между объектами. О том, как «Логитариум» помогает ученикам воплощать в жизнь свои творческие инженерно-конструкторские задумки и соревноваться в изобретательности, а педагогам – визуализировать теории, законы, примеры и явления из разных областей естественных наук, подробно рассказал нашей редакции начальник управления предпрофессионального образования МЦКО, кандидат физико-математических наук Антон Марко.

Антон Александрович, в каких предметных областях помимо уроков технологии можно использовать «Логитариум»?

В целом функционал лаборатории позволяет пользователю самостоятельно определить те задачи, при решении которых использование лаборатории будет целесообразным. Если говорить о предметных областях, то прежде всего это действительно технология, а еще – информатика и физика (в особенности, раздел «Механика»). В дополнительном образовании «Логитариум» также можно использовать: для проведения различных турниров, создания машин Голдберга, выполнения заданий из тестов Беннета.

Виртуальные лаборатории МЭШ можно использовать не только на уроках, но и дома, и в поездках – они доступны из любой точки мира: достаточно подключения к интернету и устройства, способного работать с данным программным продуктом (ноутбука, компьютера, смартфона…).

Какие сценарии работы можно реализовать с помощью этой лаборатории?

Я бы выделил три основных сценария:

  • Визуализация динамических моделей реальных механических устройств, например, зубчатых или реечных передач, редукторов, конвеерных линий, многозвенных механизмов, способных совершать сложные движения. Вместо статичных или простых анимированных картинок происходит визуализация задач, содержащих техническую информацию: по этим инструкциям и описаниям школьники и педагоги создают модели динамических объектов, описанных выше.

2

  • Творческое конструирование, реализация инженерных идей ребят. Функционал «Логитариума» позволяет создать действующую виртуальную модель машины Голдберга – сложного механического устройства, которое способно выполнять ряд действий по принципу «домино». Сконструировать такую машину на школьном столе в кабинете физики крайне затруднительно из-за отсутствия соответствующих материалов, сложности элементов и ограниченности времени.

3

  • Использование игровых технологий: на основе технического устройства, например, той же машины Голдберга, ученики или педагоги создают головоломки. Они «извлекают» элементы из рабочей конструкции и предлагают другому пользователю определить, где они должны располагаться, чтобы устройство выполняло задуманное действие.

4

Как я уже отмечал, это основные сценарии, но только ими список возможностей не ограничивается: педагоги и дети нередко экспериментируют с лабораторией и постоянно привносят в работу что-то новое.


Хоть возможности любой лаборатории МЭШ и обширны, но все же при их использовании речь идет о виртуальном мире. Как не допустить подмену реальности?

И учителя, и дети, приступая к использованию «Логитариума», должны четко понимать, для чего нужен данный инструмент. Это не средство познания окружающего мира – в нем работают лишь те законы, которые были в него заложены через математические модели. С учетом этого и нужно формулировать задания. Например, можно предложить детям проверить, выполняется ли в виртуальной лаборатории второй закон Ньютона. Но ни в коем случае нельзя ставить задачу «исследовать, каким ускорением обладает тело при воздействии на него различных сил». В принципе, задачи похожи, но первая формулировка возможна для виртуальной лаборатории, а вот вторую уже нельзя допускать.

Обязательно нужно сопоставлять результаты виртуального и реального экспериментов. Они часто отличаются, и обсуждение этой разницы позволяет школьникам точно понять, где проходит грань между виртуальным и более сложным – реальным – миром.

В описании лаборатории «Логитариум» указано, что она может служить отличной площадкой для организации и проведения интеллектуальных соревнований. Расскажите, пожалуйста, об этом подробнее.

После выхода лаборатории «Логитариум» в свет мы стали разрабатывать возможные сценарии для вовлечения детей в творческую конструкторскую деятельность. Для этого, в частности, был организован турнир «Технобой», основная цель которого – формирование технической грамотности учащихся через решение творческих конструкторских задач. На наш взгляд, лаборатория позволяет научить ребят правильно взаимодействовать друг с другом: отсутствие функции многопользовательской разработки внутри одного проекта развивает у участников команд навык эффективной коммуникации, учит распределять роли, нести ответственность за общий результат.

5

Вторая особенность – два разных этапа турнира. Первый – это создание своей механической конструкции, решающей ту или иную задачу, к примеру, все той же машины Голдберга. Старшему поколению, скорее всего, сразу придет на ум мультфильм про кота Леопольда, где вредные мыши создали эту машину. По их задумке кот берет молоко, механизм срабатывает, на голову Леопольда падает арбуз. Однако кот поступил не по плану: он потянулся за арбузом – и молоко вылилось на голову мышам. Не столь коварные, но не менее интересные машины и делают дети на первом этапе наших турниров. 


Второй этап – это создание собственных головоломок, которые должны решить другие команды. Чем проще решение, тем меньше баллов получают авторы за разработку головоломки. На этом этапе очень многое зависит от командной работы: несколько участников создают головоломку, а остальные в тестовом режиме пытаются ее решить, попутно выявляя «слабые» места, которые позволят соперникам найти простое решение. Затем проект проверяют на техническую адекватность, после чего представляют его соперникам: за ограниченное время команды соперников должны решить, как можно больше головоломок.

Какие навыки лаборатория помогает развивать детям, какие тематические блоки изучать? 

Если говорить о предметных навыках, так называемых hard skills, это решение инженерно-конструкторских задач, навыки расчета узлов механизмов, применение знаний по физике, механике. С помощью «Логитариума» дети начинают лучше понимать изучаемые процессы и формулы, учатся применять полученные знания на практике. Кто-то работает над машинами Голдберга, кто-то – с различными узлами машины, кто-то выступает в роли тестировщика: так параллельно прокачиваются и коммуникативные навыки, и навыки командной работы. Важно научить ребят взаимодействовать, правильно использовать свои сильные стороны.

«Логитариум» − это серьезное дополнение к физическим лабораториям, особенно по механике. Виртуальный мир лаборатории с её «особыми» свойствами позволяет пользователям организовать исследование этого мира и его законов, а в дальнейшем использовать знания о свойствах объектов при составлении авторских головоломок.

Как можно заинтересовать лабораторией детей?

В этом в общем-то нет необходимости. Интерфейс и функционал «Логитариума» больше напоминают компьютерную игру, нежели традиционную лабораторию. Возможность сразу попробовать себя в решении головоломок уже привлекает ребят, поэтому вопрос мотивации на первом этапе не стоит. Позже, когда дети уже вполне освоились в лаборатории, педагог может приступать к реализации конкретных сценариев, например, визуализировать ту или иную ситуацию, описанную в учебнике, рассказать, как применить знания по физике при решении конструкторской головоломки.


Ребенок не только использует лабораторию как инструмент: он видит для себя пользу в наличии технического помощника, который дает возможность находить увлекательные решения казавшихся скучными задач. Использование платформы для соревнований является дополнительным мотивирующим фактором: детям всегда хочется доказать взрослым, себе и друг другу, что они в чем-то лучше и сильнее.

Была ли полезна лаборатория в период дистанционного обучения?

«Логитариум» был разработан вне особых образовательных условий, то есть безотносительно дистанта. Однако в тот период лаборатория действительно дала педагогам возможность демонстрировать ученикам различные физические эффекты, принципы работы некоторых устройств и механизмов. Например, на одном из уроков я показывал, как будет двигаться диск, зажатый между двумя подвижными рейками: занятие было построено на поиске факторов, от которых зависит характер движения диска. В целом «Логитариум» помог ребятам, даже находясь дома, воплотить свои творческие инженерно-конструкторские задумки и не отстать от программы.

6

В чем заключаются преимущества продукта с точки зрения рынка? 

Во-первых, стоит отметить, что все лаборатории МЭШ – это отечественные разработки, поэтому к ним есть доступ у любого учителя и школьника без ограничений. Во-вторых, несмотря на то, что конкретно «Логитариум» отчасти похож на игровые приложения, которые можно найти в интернете, он разрабатывался совместно с педагогами и является полноценной лабораторией предметной области «Технология».

Весь функционал, который появляется по мере развития лаборатории, направлен на решение именно образовательных задач и развитие школьника, пусть и через игровые технологии и привлекательный внешний вид. Вот два основных преимущества этого продукта не только с точки зрения рынка, но и, что для нас гораздо важнее, с позиции качественного образования для наших детей.

Для получения доступа к виртуальной лаборатории «Логитариум» нужно зайти в библиотеку МЭШ под своей учетной записью, на стартовом экране перейти в раздел «Каталог», в предложенных типах материалов выбрать «Лаборатории» и далее – «Логитариум». После запуска лаборатории можно посмотреть видео о том, как с ней работать. Для этого нужно нажать кнопку «Видеоинструкция», расположенную в правом верхнем углу экрана.

Смотреть все материалы спецпроекта «Цифлаба»

к комментариям


Читайте также

Комментарии (0)