[[Template core/front/global/favico is throwing an error. This theme may be out of date. Run the support tool in the AdminCP to restore the default theme.]] Перейти к содержанию
Авторизация  

Описание проекта

Новая образовательная технология, обеспечивающая равный доступ к качественному естественно-научному образованию за счет создания открытой виртуальной лаборатории.

Основная идея проекта – создание новой образовательной технологии в виде онлайн-платформы, содержащей виртуальную естественно-научную лабораторию, используя которую обучающиеся смогут самостоятельно или под руководством педагога осуществлять практические и лабораторные занятия по ряду дисциплин. В настоящее время в большинстве развитых и развивающихся странах мира естественно-научное образование обеспечивается за счет лекционных и семинарских форм проведения занятий (что требует временных затрат на обработку больших массивов текста), а практические и лабораторные работы, являющиеся не менее важными, проводятся только при наличии соответствующего оборудования и компетенций педагога. За годы активной популяризации науки, автор проекта наблюдал сотни школ (чаще всего сельских), не имеющих должного лабораторного оборудования, используемого в рамках преподавания физики, химии или астрономии, а в тех учебных заведениях (чаще всего – лицеях и гимназиях), где оборудование имелось, в силу недостатка учебного времени или навыков педагога, имеющиеся ресурсы использовались нерационально или не использовались вовсе....

Спойлер


Для повышения технологического уровня в нашей стране и в других странах мира массовое качественное естественно-научное образование является чрезвычайно важным. Не должно существовать причин, по которой тот или иной ребенок или взрослый не получают необходимые знания и навыки, но, к сожалению, их предостаточно – 1) уровень благосостояния семьи (дополнительные расходы на репетиторов, покупка домашнего оборудования, доступ в “особые” школы), 2) место жительства (сельские школы хуже оснащены и редко полностью укомплектованы педагогами), 3) родной язык (на языках малых народов России крайне мало современных учебных пособий), 4) физическое здоровье (несмотря на успехи инклюзии – слух, подвижность, зрение и прочие факторы снижают эффективность обучения), 5) воздействие среды (на территориях, где нет или мало ученых или популяризаторов, вероятность получения профессии в естественных науках снижается, немаловажно и влияние “непросвещенных” родителей), 6) загруженность педагога (зачастую нет возможности реализовать индивидуальные траектории обучения, необходимость “возиться” с бумажной работой), 7) короткий срок актуальности образовательных программ (быстрое устаревание учебников, появление новых методик обучения, не соответствие образовательных программ запросу со стороны экономики, глобальным вызовам и т.д.)

Задача проекта – обеспечение равного доступа к естественно-научному образованию путем снижения эффектов вышеперечисленных факторов за счет создания единой виртуальной лаборатории, построенной в соответствие со следующими принципами: атомарность информации, наглядность и интерактивность, доступность.

Атомарность. Автор проекта в течение 9 лет разрабатывал язык для декомпозиции естественно-научных знаний, используя новые онтологические подходы для структурирования информации. Для создания базы данных, содержащей всю терминологию различных естественно-научных дисциплин, требуется реализация особого подхода, так как фактологически такая база данных будет чрезвычайно перегружена – огромное количество информации, определения, связи между объектами, формулы и так далее. В рамках данного проекта предлагается хранить данные в виде графа (логического дерева), содержащего три вида элементов: фундаментальные взаимодействия в физике (гравитационное взаимодействие, электромагнитное, сильное, слабое и поле Хиггса), свойства (масса, электрический заряд, плотность и т.д.), и множества объектов (протонов, окружностей, звезд и т.д.). Язык состоит из набора действий, которые можно осуществить над группой элементов, к примеру, действие Генерация в качестве входных параметров использует множество объектов и свойство, а в качестве выходного параметра – множество объектов (Генерация (геометрическая точка, масса) = материальная точка). Еще один пример, действие Конкатенация, которая в качестве входных данных использует набор множеств объектов и свойство, им присущее, а в качестве выходного – новое множество объектов (Конкатенация (Кварк, Кварк, Кварк, Цветовой заряд) = Барион). Использование данного языка позволяет декомпозировать на элементарном уровне весь набор терминов и свойств в наименьшие логические единицы (логосы) изучаемых объектов и выстроить их иерархию и взаимосвязь в виде графа (логического древа), что сильно упрощает построение базы данных и системы в целом. Самое главное, появляется внутренняя логика, объединяющая различные элементы информации, и стираются грани между дисциплинами (физикой, химией), и реализуется действительная метапредметность. Работа над декомпозицией школьных и вузовских курсов, даже при наличии простого языка – чрезвычайно сложна и требует высочайших компетенций и значительных ресурсов, с другой стороны, такую работу можно провести один раз, а в дальнейшем лишь добавлять новые логосы, пришедшие из современных научных достижений.

Интерактивность. По каждому логосу планируется разработать набор 3D моделей, которые будут доступны пользователю для изучения и проведения собственного численного эксперимента. Работать с данными моделями можно будет как по средствам приложения, установленного на домашнем или школьном компьютере, так и с помощью систем виртуальной реальности. Системные требования данного приложения не будут чрезвычайно высокими, и необходимая скорость подключения к интернету и объемы трафика также доступны значительному большинству. Изучение одного логоса потребует не более 3-5 минут, после чего система переведет обучающегося на следующий логос, а само занятие построено из повторяющегося набора элементов – 1) изучение теории (вводная в логос) в виде анимированного взаимодействия с 3D моделями на движке системы, с голосовым и текстовым сопровождением, 2) демонстрация возможностей движка для данного логоса, 3) решение кейса, 4) свободный эксперимент. Успешное решение кейса может идти различными путями, таким образом, обучающийся не ограничен в своих действиях при взаимодействии с системой. Фактически, полная интерактивность есть осуществление геймификации образования, а возможность свободного эксперимента поощряет к нетривиальным действиям. Необходимо отметить, что подобный подход существенно сокращается время на изучение термина, определения или свойства, так как обучающийся получает информацию с помощью текста, звука, видео и интерактива одновременно.

Доступность. Благодаря тому, что значительную часть образовательных программ можно декомпозировать один раз, появляется единый граф, содержащий все необходимые для изучения логосы. Логическое дерево легко локализовать на другой язык – на язык малых народов РФ, на языки других народов мира, что фактически позволяет изучать естественные науки на множестве языков сразу (к примеру, на русском и татарском, в равной мере). Единственное ограничение на доступность к ресурсу – необходимость иметь компьютер средней мощности и доступ в интернет, в то время как физические ограничения снимаются практически полностью – система адаптирована к проблемам со слухом, зрением и подвижностью, причем особый обучающийся получает ту же самую программу в том же самом объеме. Абсолютно нет никакой разницы из какого населенного пункта России или ближнего зарубежья получает доступ к системе обучающийся – набор логосов одинаков. Также важно, что такую систему для обучения могут использовать и взрослые, а при добавлении в логическое дерево специальных логосов из узких дисциплин – систему можно использовать и для корпоративного обучения.

Педагог сможет создать новую образовательную программу с учебно-методическим комплексом за несколько кликов, выбрав траекторию по логическому дереву. Сама система, при регистрации нового пользователя, проведет небольшой тест, выявив уровень знаний, склонности и особенности обучающегося. Система также будет собирать данные о процессе обучения – скорость решения кейсов, количество попыток, общий объем потраченного времени – чтобы создать и постоянно корректировать индивидуальный график обучения с учетом всех особенностей пользователя. Фактически, создание единой системы позволяет каждому обучающемуся работать в собственном режиме, исходя из своих знаний и навыков – а руководство образовательного учреждения, педагог, родитель или сам пользователь сможет получить полную информацию о статистике работы в приложении. Предусмотрена возможность получения статистики со множества образовательных учреждений, что важно для министерских задач регионального и федерального уровней. При очень высоком уровне проработанности, система позволит создать новый метод оценки качества работы научных сотрудников – так как гораздо эффективнее учитывать деятельность ученого не по количеству статей, а по количеству новых логических элементов, добавленных в глобальную копилку человеческих знаний.

Автор проекта очень надеется, что несмотря на колоссальную трудность поставленной задачи, в России появится новая образовательная технология, обеспечивающая существенную поддержку существующей образовательной системе, повышающая престиж российского образования и позволяющая значительно улучшить качество естественно-научного образования и, самое главное, обеспечить равный, с социальной точки зрения, доступ к хорошему образованию и современной науке.

  1.  Обсуждения проекта

    1. Открытое обсуждение

      Это открытый раздел, доступен всем пользователям
      0
      сообщений

Лента активности

  1. Результатов для отображения в этой ленте активности нет

  1. Показать всю ленту

×
×
  • Создать...