Направление программы НКФП:
Киберфизическое приборостроение
Модуль для адаптации:
Киберфизическое приборостроение. Пример сценария 1.
Особенности аудитории:
Программирование киберфизических систем. Пример сценария 1, будет адаптирован для обучающихся 7-8 классов
Предполагает ли адаптация модуля изменение:
- образовательного содержания
Планируемое время на прохождение адаптированного модуля:
занятия длительностью 45 минут 2 раза в неделю
Какие из указанных особенностей и каким образом учтены в адаптированном модуле:
- Аудитория:- Модуль адаптирован с учётом возрастных критериев и уровня подготовки обучающихся, что обеспечивается упрощением терминологии и материалам, соответствующим школьному уровню. - Использованы пошаговые инструкции и иллюстрации для облегчения понимания сложных понятий в области акустики и киберфизики. 2. Программа модуля. - Включены только актуальные для начинающих темы, исключены сложные разделы, чтобы не перегружать обучающихся. - Модуль ориентирован на практическое обучение через экспериментальные и проектные задания, что способствует лучшему усвоению материала. 3. Адаптация методов обучения (содержания занятий) - Использование интерактивных методов, таких как игровые задачи, элементы соревнований, групповые проекты, что способствует развитию интереса и мотивации. - Включение мультимедийных средств (видео, анимации), упрощающих объяснение физических явлений. 4. Техническая реализация и материалы - Предоставлены инструкции по сборке и настройке оборудования, адаптированные под школьный уровень и доступные ресурсы. - Предоставляется работа с технологическими картами для упрощения сборки и понимания работы оборудования. 5. Оценка работы обучающихся. - Внедрены критерии оценки, ориентированные на поэтапное выполнение задач, что помогает самостоятельно контролировать прогресс. - Включение рефлексии, чтобы наставник мог корректировать содержание и подходы.
Новые вводимые знания – представления, понятия, законы, модели и др.:
- Акустика как раздел физики, изучающий звуковые волны и их свойства. - Источник звука, среда распространения, приёмник звука. - Частота, амплитуда, долгота волны, скорость звука. - Принцип работы микрофона, динамика и других устройств акустики. - Методы измерения характеристик звука (частоты, амплитуды и т.п.). - Обработка сигнала и визуализация акустических данных.
Учебный материал, используемый в адаптированном модуле – не используемый в исходном модуле:
Образовательные видеоуроки и мультимедийные презентации, созданные специально для упрощения усвоения понятий: звук, амплитуда, волна, принципы работы микрофона и динамиков и др. Игровые элементы и квесты для лучшего усвоения материала и командообразования.
Учебные действия, необходимые для выполнения заданий/задач адаптированного модуля:
- Обсуждение результатов с одноклассниками или наставником. - Формулирование выводов на основе анализа данных. - Самостоятельное решение сложных задач. - Оценка личных достижений и ошибок. - Проработка вариантов улучшения выполненной работы. - Предложение собственных идей и проектов по акустике. - Создание презентаций, моделей или отчетов по результатам работы.
Задайте возможные уровни освоения содержания (минимальный и максимальный):
Минимальный- изучение понятий Максимальный проведение опытов по кодировке и декодировке информации, обобщение и подготовка отчетов и презентация полученных данных.
Обоснуйте эффективность выбранных учебного материала и учебных действий освоения нового содержания разработанного модуля без значимого ущерба для содержания исходного модуля:
Изначальна дети приход с разным уровнем знаний, и подготовки. Наставнику необходимо на первом этапе познакомить с физическими понятиями: звук, волна и др.; объяснить природу физических явлений и только после приступить к знакомству с комплектом “Акустика”. На каждом занятие ребятам нужно ставить цель, чему они хотят научиться, обобщать знания и по итогам получать обратную связь. По итогам занятий можно предложить провести проект или кейс занятия.
Как, какими методами организуется понимание и освоение содержания адаптированного модуля:
Понимание и освоение содержания адаптированного модуля «Введение в Турниры юных киберфизиков “Акустика”» организуются с помощью разнообразных методов и приемов обучения, направленных на активизацию мыслительной деятельности и развитие практических умений. Основные методы включают: -беседы и обсуждения, лекции и практикумы; - Постановка познавательных задач, стимулирующих самостоятельное открытие новых знаний. - Осуществление мини-исследований и проектных работ по тематике модуля. - Использование графиков, диаграмм, мультимедийных средств для иллюстрации акустических процессов. - Создание моделей и симуляций для понимания сложных явлений. Организация знаний осуществляется через последовательное комбинирование теоретической, практической, опытно-экспериментальной и исследовательской деятельности.
Как обеспечивается повышение осознанности и самостоятельности в учебной деятельности:
путем проведения самостоятельных работ, квестов, игр
Как в ходе модуля организовано коммуникативное взаимодействие между педагогом и учащимися, между учащимися:
на всех этапах
Формы организации учебной и/или проектной деятельности:
Лекции и семинары, практические занятия, конкурсы и турнирные занятия, воркшопы, проектные занятия.
Форматы учебных занятий:
комбинированный урок, соревнования.
Подготовительные задания/задачи:
- Введение (лекция/обсуждение): Учитель рассказывает о том, как работают акустические сенсоры, для чего они используются в робототехнике и киберфизических проектах. 2. Практическое задание: Обучающиеся получают простую акустическую плату с сенсором (например, микрофонный модуль). В ходе выполнения задания им предлагается записать звук с помощью сенсора, использовать базовое программное обеспечение для преобразования сигнала и визуализировать полученные данные. 3. Обсуждение результатов: Обучающиеся делятся своими наблюдениями: какой вид сигнала они получили, что помогает понять, как акустический сенсор воспринимает окружающую среду.
Ключевая задача учебной ситуации, в какой форме предлагается:
Познакомить обучающихся с принципом работы и использованием акустических сенсоров в киберфизических системах.
Какие действия по решению задачи могут привести к ошибкам/неверным решениям, иными словами: к сбою в решении (не менее двух):
В ходе обсуждения педагог подчеркивает важность правильного проведения измерений и возможных ошибок, а также рассказывает, как эти знания применяются в рамках предстоящих проектов и турниров.
Какая и как проводится работа с неверными действиями, неверными версиями и т.д. школьников, которые привели к ошибкам, к сбою в деятельности:
Работа с неверными версиями и ошибками - Обсуждение с учениками их ошибок в дружелюбной атмосфере - Проведение повторных практических заданий с акцентом на правильные алгоритмы - Использование демонстрационных моделей и визуализаций - Предложение альтернативных решений и способов исправления ошибок Методики исправления ошибок - Объяснение и повторное разъяснение теоретических аспектов - Практическое закрепление правильных действий через дополнительные задания - Использование диагностических тестов для закрепления знаний - Обратная связь и поощрение за правильное выполнение Развитие навыков самоконтроля - Обучение учеников самостоятельному анализу своих действий - Ведение журналов ошибок и их исправления - Формирование ответственности за качество выполнения работы
Как на основе работы по преодолению сбоя в деятельности вводятся новые знания и способы действия:
-Анализ причин сбоя -Формирование новых знаний -Разработка новых методов и процедур - Создание протоколов диагностики и профилактического обслуживания -Внедрение системы обратной связи и постоянного улучшения
Как завершается учебная ситуация:
Рефлексия (укажите предмет рефлексии: этапы проделанной работы, способ преодоления сбоя, полученное новое знание, выработанный способ решения, другое
Обоснуйте ваш выбор в предыдущем пункте:
получение обратной с вязи, причин и как устранили
Вероятно, мы не спросили о том, что вы считаете важным в отношении адаптированного модуля. Напишите в свободной форме:
Модуль «Введение в Турниры юных киберфизиков “Акустика”» предназначен для знакомства школьников с основами акустики и их применением в рамках междисциплинарных турниров по киберфизике. В этом модуле рассматриваются базовые принципы звуковых волн, методы их измерения и обработки с помощью современных сенсорных технологий, в частности акустических датчиков. Обучающиеся узнают о принципах работы акустических сенсоров, их типах и характеристиках, а также о способах их интеграции в системах автоматического мониторинга и диагностики. Особое внимание уделяется практическим задачам: проектированию и настройке устройств для определения звуковых сигналов, обнаружения аномалий, а также созданию систем, способных автоматизировать сбор и анализ акустической информации.