С высоты птичьего полета: зачем в школах управляют беспилотными аппаратами?


Продолжая тему использования современных технологий в образовании, рассмотрим беспилотные летательные аппараты – дроны. Могут ли дроны помочь в изучении программирования или заинтересовать школьников в сельском хозяйстве? Какую пользу они приносят детям с особыми потребностями?

Согласно исследованию Research and Markets за 2020 год, мировой рынок услуг дронов вырастет более чем на 50% в течение следующих нескольких лет, что свидетельствует о востребованности этой технологии во многих областях. Сфера образования не отстает: школы по всему миру стремятся отвечать тенденциям технологического развития и вводят курсы и модули по управлению беспилотниками. Для чего же именно используются дроны в школах и что представляют собой такие занятия?

ВИДЕОСЪЕМКА И ПРОГРАММИРОВАНИЕ

В школах Японии дроны начали появляться еще в 2015 году. В средней школе Ураясу (префектура Тиба) ученики, завершив курс пилотирования дронов, самостоятельно проводят видеосъемку местности и записывают ролик, демонстрирующий школу с высоты птичьего полета. Тестовые полеты проводятся в спортивном зале школы.

В списке востребованных специальностей лидирующие позиции давно и прочно занимает программирование. Один из интересных способов обратить внимание обучающихся на программирование – это применение дронов. В Японии ученики школы Синано (г. Иокогама) научились программировать дронов, защищая школу от «инопланетных захватчиков» – нарисованных на бумаге отрядов пришельцев. Для этого ученикам нужно было написать программу полета дрона и посадить его на необходимое место. По словам учителей, игровая форма проведения урока заметно повысила мотивацию учеников и привлекла к групповой работе даже детей, не заинтересованных в программировании. Так или иначе, подобные практики полезны для развития вычислительного мышления.


СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

Применение дронов может приносить пользу обществу. Это доказывает программа EnLiST, запущенная Университетом Иллинойса (США) для местных школ. Старшеклассники, участвующие в программе, помогают местным фермерам использовать дроны для наблюдения за посевами, в то время как ученики начальной школы с их помощью ищут пропавших питомцев. В японской школе Тэнрю (г. Хамамацу), специализирующейся на изучении экологии и лесного хозяйства, управление дронами включено в обязательную программу обучения. Проводя видеосъемку местности, обучающиеся учатся определять природные опасности и должным образом на них реагировать.

МЕЖПРЕДМЕТНОЕ ОБУЧЕНИЕ

Начальная школа Перегиан-Спрингс в Австралии также уделяет большое внимание знакомству с современными технологиями. Дроны, закупленные школой, распределяются между всеми классами и используются на уроках по разным предметам, включая математику, естественные науки и географию. Учителя около года экспериментировали, чтобы разработать эффективные методы интеграции дронов в учебную программу. «Я думаю, что в сфере образования мы находимся в начале эры дронов и понемногу нащупываем дорогу, – отмечает Дэнни Брук, одна из учителей школы. – Есть предметы, с которыми дроны идеально сочетаются, например информатика и математика, но вы также можете использовать их в обучении истории, географии и даже английскому языку». Дэнни показала, как дроны помогли ученикам четвертого класса при изучении эрозии почвы: с помощью беспилотников дети делали снимки эродированной земли и позже изучали их в классе.

Обучающиеся работают в парах, таким образом, есть два пилота: один ребенок управляет, а второй следит за батареей, поскольку при заряде 20% и ниже управлять дроном запрещено. Поэтому второй пилот должен оставаться сосредоточенным: он дает указания, когда приземляться, а также подбадривает первого пилота. «Это весело: через игру дети учатся комплексно решать проблемы и развивают аналитическое мышление. Они учатся настойчивости, точности и работе в команде».

Школы Нью-Джерси и Филадельфии (США) разделяют мнение о пользе навыков управления дронами для обучающихся. Такие устройства, по их мнению, позволяют связать изучаемое в школе с реальной жизнью. Занятия с использованием дронов различаются в зависимости от класса и темы урока: на уроке математики ученики начальной школы управляют беспилотниками и сажают их на нарисованные на полу числа, когда учатся математическим операциям, а восьмиклассники иллюстрируют принцип работы квадратных уравнений, фиксируя траекторию полета дрона. Одно дело – решить уравнение на бумаге, и совсем другое – увидеть, как формулы работают на практике и помогают соединить точки, вычислить координаты или построить график.

ОБУЧЕНИЕ ДЕТЕЙ С ОСОБЫМИ ПОТРЕБНОСТЯМИ

Положительное влияние интеграции дронов отмечено при обучении детей с особыми потребностями. В школе для детей с интеллектуальными нарушениями в Токио (Япония) пилотирование дронов использовалось для того, чтобы развить у детей пространственную ориентацию, точность и навыки маневрирования. Администрация школы убеждена, что такая практика помогает учителям найти наилучший подход к детям с ограниченными возможностями, повышает мотивацию учеников и улучшает восприятие информации.


Ученики с ограниченными возможностями, использовавшие дроны, лучше справляются с заданиями и более вовлечены в обучение. На это указывают результаты применения дронов среди учеников начальной школы с аутизмом в Джерси-Сити (США). Благодаря успеху эксперимента дроны приобрели популярность во всем школьном округе Джерси-Сити, и на сегодняшний день в проекте приняли участие около трех тысяч учеников.

ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ

В одной из школ Северной Каролины тоже изучают естественные науки и математику с помощью беспилотных летательных аппаратов, что помогает решать задачи и сопоставлять их с реальной жизнью. Учителя рассказывают, что с помощью дрона и теоремы Пифагора ученики определяют расстояние между точками, а затем вычисляют скорость дрона. Но что особенно важно, на занятиях поднимается вопрос этики использования дронов. Обучающиеся обсуждают, насколько близко можно подлетать к людям и каким правилам нужно следовать при управлении дронами.


Вопрос безопасного и этичного использования дронов действительно актуален. Кроме обсуждения этой темы с детьми, еще до приобретения оборудования школа обязана выяснить, при каких условиях она может использовать беспилотные аппараты. Например, в Великобритании и ряде других стран образовательное учреждение обязано получить лицензию на коммерческую деятельность для публикации отснятых дроном материалов. Кроме того, каждая страна регулирует деление территорий, на которых можно и нельзя запускать беспилотные аппараты, в том числе с учетом расположения аэропортов. В Австралии с 2022 года вводится обязательная регистрация и аккредитация дронов весом более 250 г, управляемых в образовательных целях. При этом, чтобы проводить занятия по управлению дронами, учителям также может потребоваться лицензия: чтобы получить возможность вести уроки с применением дронов, учителя из школьного округа Колорадо-Спрингс (США) прошли двухнедельные курсы по пилотированию дронов и официально стали пилотами, сертифицированными Федеральным управлением гражданской авиации. Что касается России, согласно Постановлению Правительства от 3 февраля 2020 года № 74, разрешается запускать беспилотные аппараты весом до 30 кг на высоте до 150 м при условии соблюдения границ диспетчерских и охранных зон, а также зон проведения массовых мероприятий. Аппараты тяжелее 250 г подлежат учету, а о планируемом полете, его месте и времени необходимо уведомить соответствующие органы. В Москве полеты дронов запрещены.

Примеры широкого применения дронов учителями по всему миру демонстрируют востребованность этой практики. Навык управления дроном все чаще встречается в вакансиях в различных сферах: от картографии и видеосъемки до участия в спасательных и поисковых операциях. Более того, использование дронов позволяет применять принцип межпредметности в обучении, объединяя развитие навыков программирования и вычислительного мышления с изучением таких предметов, как, например, география. Связь пилотирования дронов с реальными ситуациями помогает сформировать у подрастающего поколения умение решать проблемы, в том числе путем интегрирования, казалось бы, совсем не связанных практик и областей знаний. Так умение обращаться с дронами и знание техники безопасности при их использовании постепенно становятся нормой современного обучения, наряду с обучением использованию 3D-принтеров и другого оборудования – производственного и лабораторного. Развитие навыков, востребованных в будущем, и, как следствие, формирование функциональной грамотности – это то, к чему нужно стремиться и обучающимся, и учителям.


Продолжая тему использования современных технологий в образовании, рассмотрим беспилотные летательные аппараты – дроны. Могут ли дроны помочь в изучении программирования или заинтересовать школьников в сельском хозяйстве? Какую пользу они приносят детям с особыми потребностями?

Согласно исследованию Research and Markets за 2020 год, мировой рынок услуг дронов вырастет более чем на 50% в течение следующих нескольких лет, что свидетельствует о востребованности этой технологии во многих областях. Сфера образования не отстает: школы по всему миру стремятся отвечать тенденциям технологического развития и вводят курсы и модули по управлению беспилотниками. Для чего же именно используются дроны в школах и что представляют собой такие занятия?

ВИДЕОСЪЕМКА И ПРОГРАММИРОВАНИЕ

В школах Японии дроны начали появляться еще в 2015 году. В средней школе Ураясу (префектура Тиба) ученики, завершив курс пилотирования дронов, самостоятельно проводят видеосъемку местности и записывают ролик, демонстрирующий школу с высоты птичьего полета. Тестовые полеты проводятся в спортивном зале школы.


В списке востребованных специальностей лидирующие позиции давно и прочно занимает программирование. Один из интересных способов обратить внимание обучающихся на программирование – это применение дронов. В Японии ученики школы Синано (г. Иокогама) научились программировать дронов, защищая школу от «инопланетных захватчиков» – нарисованных на бумаге отрядов пришельцев. Для этого ученикам нужно было написать программу полета дрона и посадить его на необходимое место. По словам учителей, игровая форма проведения урока заметно повысила мотивацию учеников и привлекла к групповой работе даже детей, не заинтересованных в программировании. Так или иначе, подобные практики полезны для развития вычислительного мышления.

СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

Применение дронов может приносить пользу обществу. Это доказывает программа EnLiST, запущенная Университетом Иллинойса (США) для местных школ. Старшеклассники, участвующие в программе, помогают местным фермерам использовать дроны для наблюдения за посевами, в то время как ученики начальной школы с их помощью ищут пропавших питомцев. В японской школе Тэнрю (г. Хамамацу), специализирующейся на изучении экологии и лесного хозяйства, управление дронами включено в обязательную программу обучения. Проводя видеосъемку местности, обучающиеся учатся определять природные опасности и должным образом на них реагировать.

МЕЖПРЕДМЕТНОЕ ОБУЧЕНИЕ

Начальная школа Перегиан-Спрингс в Австралии также уделяет большое внимание знакомству с современными технологиями. Дроны, закупленные школой, распределяются между всеми классами и используются на уроках по разным предметам, включая математику, естественные науки и географию. Учителя около года экспериментировали, чтобы разработать эффективные методы интеграции дронов в учебную программу. «Я думаю, что в сфере образования мы находимся в начале эры дронов и понемногу нащупываем дорогу, – отмечает Дэнни Брук, одна из учителей школы. – Есть предметы, с которыми дроны идеально сочетаются, например информатика и математика, но вы также можете использовать их в обучении истории, географии и даже английскому языку». Дэнни показала, как дроны помогли ученикам четвертого класса при изучении эрозии почвы: с помощью беспилотников дети делали снимки эродированной земли и позже изучали их в классе.


Обучающиеся работают в парах, таким образом, есть два пилота: один ребенок управляет, а второй следит за батареей, поскольку при заряде 20% и ниже управлять дроном запрещено. Поэтому второй пилот должен оставаться сосредоточенным: он дает указания, когда приземляться, а также подбадривает первого пилота. «Это весело: через игру дети учатся комплексно решать проблемы и развивают аналитическое мышление. Они учатся настойчивости, точности и работе в команде».

Школы Нью-Джерси и Филадельфии (США) разделяют мнение о пользе навыков управления дронами для обучающихся. Такие устройства, по их мнению, позволяют связать изучаемое в школе с реальной жизнью. Занятия с использованием дронов различаются в зависимости от класса и темы урока: на уроке математики ученики начальной школы управляют беспилотниками и сажают их на нарисованные на полу числа, когда учатся математическим операциям, а восьмиклассники иллюстрируют принцип работы квадратных уравнений, фиксируя траекторию полета дрона. Одно дело – решить уравнение на бумаге, и совсем другое – увидеть, как формулы работают на практике и помогают соединить точки, вычислить координаты или построить график.

ОБУЧЕНИЕ ДЕТЕЙ С ОСОБЫМИ ПОТРЕБНОСТЯМИ

Положительное влияние интеграции дронов отмечено при обучении детей с особыми потребностями. В школе для детей с интеллектуальными нарушениями в Токио (Япония) пилотирование дронов использовалось для того, чтобы развить у детей пространственную ориентацию, точность и навыки маневрирования. Администрация школы убеждена, что такая практика помогает учителям найти наилучший подход к детям с ограниченными возможностями, повышает мотивацию учеников и улучшает восприятие информации.


Ученики с ограниченными возможностями, использовавшие дроны, лучше справляются с заданиями и более вовлечены в обучение. На это указывают результаты применения дронов среди учеников начальной школы с аутизмом в Джерси-Сити (США). Благодаря успеху эксперимента дроны приобрели популярность во всем школьном округе Джерси-Сити, и на сегодняшний день в проекте приняли участие около трех тысяч учеников.

ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ

В одной из школ Северной Каролины тоже изучают естественные науки и математику с помощью беспилотных летательных аппаратов, что помогает решать задачи и сопоставлять их с реальной жизнью. Учителя рассказывают, что с помощью дрона и теоремы Пифагора ученики определяют расстояние между точками, а затем вычисляют скорость дрона. Но что особенно важно, на занятиях поднимается вопрос этики использования дронов. Обучающиеся обсуждают, насколько близко можно подлетать к людям и каким правилам нужно следовать при управлении дронами.


Вопрос безопасного и этичного использования дронов действительно актуален. Кроме обсуждения этой темы с детьми, еще до приобретения оборудования школа обязана выяснить, при каких условиях она может использовать беспилотные аппараты. Например, в Великобритании и ряде других стран образовательное учреждение обязано получить лицензию на коммерческую деятельность для публикации отснятых дроном материалов. Кроме того, каждая страна регулирует деление территорий, на которых можно и нельзя запускать беспилотные аппараты, в том числе с учетом расположения аэропортов. В Австралии с 2022 года вводится обязательная регистрация и аккредитация дронов весом более 250 г, управляемых в образовательных целях. При этом, чтобы проводить занятия по управлению дронами, учителям также может потребоваться лицензия: чтобы получить возможность вести уроки с применением дронов, учителя из школьного округа Колорадо-Спрингс (США) прошли двухнедельные курсы по пилотированию дронов и официально стали пилотами, сертифицированными Федеральным управлением гражданской авиации. Что касается России, согласно Постановлению Правительства от 3 февраля 2020 года № 74, разрешается запускать беспилотные аппараты весом до 30 кг на высоте до 150 м при условии соблюдения границ диспетчерских и охранных зон, а также зон проведения массовых мероприятий. Аппараты тяжелее 250 г подлежат учету, а о планируемом полете, его месте и времени необходимо уведомить соответствующие органы. В Москве полеты дронов запрещены.

Примеры широкого применения дронов учителями по всему миру демонстрируют востребованность этой практики. Навык управления дроном все чаще встречается в вакансиях в различных сферах: от картографии и видеосъемки до участия в спасательных и поисковых операциях. Более того, использование дронов позволяет применять принцип межпредметности в обучении, объединяя развитие навыков программирования и вычислительного мышления с изучением таких предметов, как, например, география. Связь пилотирования дронов с реальными ситуациями помогает сформировать у подрастающего поколения умение решать проблемы, в том числе путем интегрирования, казалось бы, совсем не связанных практик и областей знаний. Так умение обращаться с дронами и знание техники безопасности при их использовании постепенно становятся нормой современного обучения, наряду с обучением использованию 3D-принтеров и другого оборудования – производственного и лабораторного. Развитие навыков, востребованных в будущем, и, как следствие, формирование функциональной грамотности – это то, к чему нужно стремиться и обучающимся, и учителям.