Как квадрокоптеры могут помочь в изучении физики и математики?

Еще в 2020 году московский школьник, неоднократный победитель олимпиад по математике, создал рабочее дополнение к квадрокоптеру, предназначенному для поиска людей. Платформа увеличивает радиус полета за счет улучшения сигнала. Беспилотники используют в 85% случаев для поисковых операций в сложной местности. Дополнительная платформа увеличила радиус поиска на 15 километров. Это наглядный пример того, как школьные знания совместно с углубленным изучением робототехники помогают уже в подростковом возрасте решать взрослые задачи.

Квадрокоптеры теперь не только объект изучения, но и вспомогательное средство для освоения точных наук. Летательные аппараты используются в рамках основной школьной программы на таких дисциплинах как физика, математика, информатика, технология и география.

Роль квадрокоптеров в обучении

По данным Министерства Просвещения РФ, в начале 2022 года в российские школы поставили более 3 000 учебных комплектов беспилотников. Они оснащены камерами, датчиками расстояния, гироскопами, акселерометрами, барометрами и так далее. Квадрокоптеры призваны заменить устаревшее лабораторное оборудование.

Очевидным плюсом использования наглядных пособий становится повышение интереса к предмету. Точные науки, в частности физика и математика, не всем школьникам даются легко, из-за чего у детей пропадает интерес к дисциплине и мотивация к учебе. Квадрокоптеры сделают обучение более наглядным, что упростит восприятие и осознание сложных теорий. Кроме того, возможность протестировать на практике правила из учебника позволяет лучше усваивать пройденный материал.

Занятия с квадрокоптером подразумевают очную форму обучения, индивидуальный подход к каждому ребенку с учетом возрастных особенностей. Педагог может предоставить как индивидуальные задания, так и организовать групповую работу для выполнения практических заданий.

Квадрокоптер для изучения математики и физики

В данном случае происходит многогранное обучение. Во-первых, беспилотник помогает в освоении указанных дисциплин, а, во-вторых, он сам становится объектом изучения. В результате чего дети осваивают комплекс навыков и формируют обширную базу знаний. Кстати, при пилотировании математика важнее не менее, чем программирование. Малейшая погрешность в определении координат, расстояния и мельчайшие детали, не учтенные в подсчетах, могут разрушить полет, изменив траекторию вплоть до нескольких километров.

В рамках изучения физики квадрокоптер помогает наглядно объяснить работу подъемной силы и силы тяжести, давления, принципы магнитных полей и импульса. В математике дрон можно использовать для понимания алгоритмики, логики, тригонометрии.

Что касается междисциплинарной работы, то именно в подростковом возрасте у детей формируется способность к аналитическому мышлению, развивается теоретическое и критическое мышление. Ученики начинают рассуждать от общего к частному и оперируют гипотезами, а методами исследования становятся обобщение и прогнозирование. Поэтому выполнение практико-ориентированных задач выходит на первый план, так как в этот период является наиболее эффективным способом обучения.

Квадрокоптер позволяет выполнять различные лабораторные работы, например:

• Изучение тяги винтомоторной группы;
• Расчёт взлетной массы;
• Сборка и балансировка конструкции;
• Изучение влияния окружающей среды на полетные характеристики.

Дополнительные возможности квадрокоптера для обучения

Беспилотный летательный аппарат в образовании — универсальное пособие. Во-первых, оно позволяет организовать работу с детьми самого раннего возраста. Более простые комплекты пригодятся в средней школе. Дети могут учиться собирать несложные модели и осваивать базовые навыки полетов.. В старших классах могут добавляться элементы программирования, работы с электроникой, выполнение определенных практических заданий. В профильных учреждениях к изучению работы дрона подходят более основательно, добавляя основы аэродинамики, составление математической модели квадрокоптера, использование 3D моделирования полетов и так далее. Полученные навыки пригодны для применения в других смежных областях.

Помимо математики и физики, квадрокоптер можно использовать на уроках географии, информатики, технологии и ОБЖ. А согласно опросу «Лаборатории Касперского», некоторые видят пользу от дронов на уроках физкультуры и истории мирового искусства. Таким образом, уже можно смело говорить о том, что квадрокоптеры занимают законное место в сфере образования и становятся незаменимым помощником педагога.