На протяжении многих лет мы замечали, что многие выпускники школ избегают инженерных специальностей, потому что им придётся сдавать вступительный экзамен по физике. Похоже, математика не так страшна, как физика. Поэтому многие технически склонные дети выбирают информатику, а не инженерию, — там требуются экзамены только по математике и армянскому языку, а экзамена по физике нет.
Идея летнего лагеря состояла в том, чтобы познакомить учеников средних классов с физикой и физическими явлениями.
Мы живём в физическом мире. Всё, что мы переживаем, от малого до большого, — это физика. Мы можем этого не знать, но это физика. Поэтому не знать физику или не любить физику — абсурдно.
Программа состоит в том, чтобы показать физику, стоящую за каждой мелочью, с которой дети сталкиваются в повседневной жизни.
Я посетил несколько занятий. То, что там происходит, невероятно. Уроки интерактивные, и дети с увлечением участвуют в занятиях. Открытие, которое делают дети, — в том, что они уже всё это знают. Они просто не знали, что это физика.
Теперь нам нужно встроить это в систему — в нашем случае в Систему развития талантов EC (TDS). Если этого не сделать, инициатива останется лишь изолированным точечным вмешательством, за которым ничего не последует. Если же мы встроим её в TDS, интегрируем в систему, где есть продолжение, где есть наращивание, где есть целевой профиль, то получим невероятный мультипликативный эффект, и эта инициатива станет частью целого.
Вот как это можно сделать:
Отсюда дети затем сразу переходят в школьную программу EC. Сильная подготовка по физике лишь укрепит инженерное чутьё. Из школьной программы EC они затем смогут без страха прийти в профессиональную инженерию, обладая подготовкой и по физике, и по инженерии. Это был бы сильный системный подход.
План летнего лагеря EC
Автор: Grigor Shirinyan, DigiCore
Перевод на русский язык
Общая информация
Продолжительность лагеря: 1.5 месяца / 6 недель
Продолжительность занятия: 3 часа
Основное направление: практическая физика, инженерия, эксперименты, научная культура, посещения технологических объектов, командная работа и творческое решение задач.
Расписание
2 занятия в неделю
3 часа на занятие
Итого: 6 часов в неделю
Продолжительность: 6 недель
Общее число занятий: 12
Общая продолжительность: 36 часов
Программа рассчитана на учащихся, которые хотят сбалансированную летнюю программу с практическими научными занятиями, несколькими образовательными посещениями, днями кино и одним творческим развлекательным днём.
Структура программы
Вид деятельности Число занятий Всего часов
Практические занятия по физике и инженерии 5 занятий 15 часов
Дни научного кино с обсуждением 2 занятия 6 часов
Образовательные посещения 4 занятия 12 часов
День видеоигр 1 занятие 3 часа
Итого 12 занятий 36 часов
План занятий
Неделя 1
Занятие 1 — Добро пожаловать в мир физики и инженерии
Учащиеся знакомятся с лагерем, правилами безопасности, командной работой и идеей о том, что физика объясняет, как устроен мир. Занятие включает простые эксперименты с силой, движением, равновесием, трением и гравитацией. Учащиеся работают в группах и выполняют небольшие инженерные задания.
Практические задания:
Построить бумажный мост и проверить, какой вес он выдержит.
Исследовать трение на разных поверхностях.
Проверить равновесие и центр масс на простых предметах.
Занятие 2 — Электричество и простые цепи
Учащиеся узнают, как течёт ток и как работают батарейки, провода, выключатели, резисторы, светодиоды и моторы. Занятие сосредоточено на сборке и проверке цепей, а не на заучивании формул.
Практические задания:
Собрать простую цепь со светодиодом.
Добавить выключатель для управления цепью.
Сравнить яркость при разных резисторах.
Собрать мини-электромотор или демонстрацию вибромотора.
Неделя 2
Занятие 3 — Посещение Лаборатории интеллектуального производства и робототехники
Учащиеся посещают лабораторию интеллектуального производства и робототехники. Они наблюдают, как роботы, станки, датчики и автоматизированные системы используются в реальной инженерной среде.
Основные цели:
Понять, как роботы помогают в производстве.
Увидеть примеры датчиков, станков и автоматизации.
Связать школьную физику с реальными технологиями.
Занятие 4 — День научного кино 1: космос, роботы или технологии будущего
Учащиеся смотрят выбранный научный фильм или документальный фильм о космосе, робототехнике или инженерии будущего. После фильма они обсуждают реальную науку, стоящую за увиденным.
Задания:
Просмотр фильма.
Групповое обсуждение: что было реальной наукой, а что — вымыслом?
Короткое творческое задание: реалистично спроектировать одну технологию из фильма.
Неделя 3
Занятие 5 — Свет, оптика и зрение
Учащиеся исследуют, как свет распространяется, отражается, преломляется и создаёт изображения. Занятие связывает оптику с камерами, глазами, роботами и космическими телескопами.
Практические задания:
Эксперимент с отражением в зеркалах.
Эксперимент с преломлением в воде или прозрачных материалах.
Собрать простой перископ.
Исследовать линзы и увеличение.
Занятие 6 — Посещение EC Factory
Учащиеся посещают завод EC и видят, как создаются реальные продукты, устройства или инженерные системы. Они наблюдают связь между проектированием, производством, станками, материалами и контролем качества.
Основные цели:
Понять, как идеи становятся физическими продуктами.
Увидеть, как работают инженерные команды.
Узнать о производстве, тестировании и изготовлении.
Неделя 4
Занятие 7 — Звук, волны и вибрация
Учащиеся узнают, как создаётся звук, как распространяются волны и как вибрация используется в технике. Занятие включает эксперименты со струнами, стаканчиками, динамиками и простыми звуковыми устройствами.
Практические задания:
Сделать телефон из стаканчиков и нитки.
Наблюдать вибрацию с помощью динамика и мелких частиц.
Сравнить высокие и низкие звуки.
Придумать простой звуковой эксперимент.
Занятие 8 — Посещение Музея науки и техники
Учащиеся посещают Музей науки и техники. Посещение помогает понять, как научные открытия и инженерные изобретения изменили повседневную жизнь.
Основные цели:
Познакомиться с историческими и современными технологиями.
Понять развитие науки и инженерии.
Связать экспонаты музея с темами по физике из лагеря.
Неделя 5
Занятие 9 — Тепло, энергия и давление
Учащиеся исследуют тепловую энергию, теплопередачу, давление воздуха и преобразование энергии. Занятие включает безопасные эксперименты, показывающие, как невидимые силы могут создавать видимые эффекты.
Практические задания:
Эксперименты с воздушным шаром и давлением воздуха.
Демонстрация теплопередачи.
Сделать простую бумажную вертушку, вращаемую поднимающимся тёплым воздухом.
Исследовать преобразование энергии с помощью небольших устройств.
Занятие 10 — День научного кино 2: инженерные задачи и открытия
Учащиеся смотрят второй научный или документальный фильм, на этот раз посвящённый изобретениям, исследованиям, научным открытиям или решению инженерных задач.
Задания:
Просмотр фильма.
Обсуждение показанных инженерных проблем.
Командное задание: решить одну задачу, вдохновлённую фильмом.
Неделя 6
Занятие 11 — Посещение Музея космоса
Учащиеся посещают Музей космоса и узнают об освоении космоса, ракетах, спутниках, космонавтах и физике, необходимой для исследования космоса.
Основные цели:
Понять основы космической науки.
Узнать, как работают ракеты и спутники.
Связать такие темы физики, как движение, гравитация, энергия и связь, с космической техникой.
Занятие 12 — День видеоигр: физика, логика и командные задания
Последнее занятие — особый день видеоигр. Учащиеся играют в отобранные образовательные, физические, инженерные или командные игры. Этот день — не только развлечение; он помогает учащимся понять логику, стратегию, системы, физику и решение задач.
Задания:
Игровые задания на основе физики.
Командное соревнование.
Обсуждение: какие идеи физики или инженерии встретились в игре?
Итоговое подведение итогов лагеря и вручение сертификатов.
Общий формат занятия
Каждое 3-часовое занятие имеет интерактивную структуру:
Вступительная беседа — 15–20 минут Учащиеся отвечают на вопросы, делают предположения и обсуждают то, что уже знают.
Краткое объяснение — 20–30 минут Преподаватель объясняет основную идею простым языком, с примерами и демонстрациями.
Основной эксперимент или конструирование — 90–120 минут Учащиеся работают индивидуально или в командах: строят, проверяют, наблюдают, измеряют и улучшают.
Задание или соревнование — 30–40 минут Учащиеся выполняют небольшое задание по теме.
Рефлексия и вывод — 10–15 минут Учащиеся объясняют, что произошло, почему это произошло и где эта идея используется в реальной жизни.
Основные учебные цели
К концу лагеря учащиеся:
Будут понимать основы физики через эксперименты, а не только теорию.
Узнают, как инженерия связывает науку с решением реальных задач.
Будут собирать простые системы и проверять, как они работают.
Улучшат навыки командной работы, творчества и общения.
Посетят реальные научные, технологические, производственные, робототехнические и космические объекты.
Поймут, как физика проявляется в машинах, роботах, играх, космосе и повседневной жизни.
Сильнее заинтересуются наукой, инженерией, робототехникой и технологиями.
Темы практической физики
Практические занятия этой летней школы затронут некоторые из перечисленных ниже тем физики (не все). Продолжение этого летнего лагеря, охватывающее остальные темы, уже разработано. В случае успешных отзывов об этом лагере мы предложим его продолжение.
Лагерь включает практические занятия по следующим направлениям:
Силы и движение
Гравитация и трение
Электричество и цепи
Магнетизм и моторы
Свет и оптика
Звук и волны
Тепло и температура
Преобразование энергии
Давление воздуха и жидкости
Ракеты и космическая физика
Простые механизмы
Датчики и робототехника
Инженерное проектирование и испытания
Особые мероприятия лагеря
Программа включает:
Посещение Лаборатории интеллектуального производства и робототехники
Посещение EC Factory
Посещение Музея науки и техники
Посещение Музея космоса
Дни научного кино с обсуждением
Один день видеоигр, связанных с физикой, логикой и командной работой
Презентация итогового проекта для интенсивного варианта
