Разобраться в геометрии с «Neuro Train»: В Великом Новгороде разрабатывают приложение, которое сделает фигуры в учебнике объёмными

Идея разработать мобильное приложение, помогающее в изучении геометрии, появилась в рамках стартапов новгородской школы №36. «Neuro Train» создаётся для учеников, у которых возникают трудности с пространственным мышлением, освоением стереометрии. На реализацию команда проекта может получить полмиллиона рублей по программе «Умник» — это конкурс инновационных научно-технологических проектов среди молодёжи.

На финальном отборе «Умника» разработку представил студент Новгородского университета Андрей Шустров. Он сейчас учится в магистратуре на кафедре технологического и художественного образования НовГУ. В 2019 году Андрей окончил бакалавриат, получив педагогическое образование с двумя профилями подготовки — «Технология» и «Информатика». «Я преподаю компьютерную графику, основы программирования на языке Java в «It-Cube. Великий Новгород», а также обновлённую программу по предметной области «Технология», — говорит новгородец.

— Идея проекта возникла после результатов опроса выпускников, какие задания из ЕГЭ по математике вызывают у них самые большие трудности, — комментирует Андрей Шустров. — Задания 14 и 16 (по стереометрии и планиметрии) из ЕГЭ по математике относятся к повышенному уровню сложности. Успешное выполнение этих заданий возможно только при систематическом изучении курса геометрии. Недостаточно натаскивания на встречавшиеся в прошлые годы задания, чем, к сожалению, грешат многие учителя при подготовке к ЕГЭ. После такой «подготовки» старшеклассник, наученный решать прошлогодние задачи, встречается с задачей, которую он прежде не решал, и не может подойти к ней, потому что вместо важнейших навыков он имеет лишь навык узнавания знакомой задачи и следования заученному алгоритму. Из-за низкого результата ЕГЭ по математике выпускник рискует не поступить в университет.

Приложение будет преобразовывать чертежи геометрических фигур в 3D-модели. Стоит навести камеру на картинку в учебнике, приложение распознаёт фигуру, и появляется объёмное изображение с подробным описанием характеристик и способов построения. Это поможет обучающимся развивать пространственное мышление.

— Сейчас мы на этапе разработки грамотного технического задания, — говорит ученица 11Е класса школы №36, автор проекта Мария Горбачева. — В ближайшее время передаём техническое задание программистам для написания демо-версии приложения. С напарницей по команде мы уже сделали действующий MVP (minimum viable product — первоначальная версия продукта, — прим. ред.), занимали призовые места на всероссийских и региональных проектных конкурсах: «Цифровая Фабрика Инноваций», «Технолидеры будущего» 2020, «W.I.S.E.-camp», «Реактор». Являемся финалистами Олимпиады НТИ по профилю «Нейротехнологии». На данный момент нуждаемся в материальной и информационной поддержке.

— Демо-версия приложения будет развиваться сначала на территории Новгородской области, — добавляет ученица 11Е класса школы №36, автор проекта Анна Слукина, — мы будем собирать обратную связь, дорабатывать наш продукт, затем приложение будет опубликовано на площадках App Store и Play Маркет. Далее будем обновлять версии приложения в соответствии с учебными стандартами и изменениями в государственном экзамене.

В команду разработчиков также вошёл наставник учебных групп, изучающих робототехнику, Станислав Петшак. «Девочки сами придумали тему проекта, — комментирует он, — моей задачей было научить их грамотно проработать проект, познакомить со стандартами проекта и инструментами проектирования, обучить ими пользоваться. Поскольку у меня большой опыт работы в наукоёмких областях производства, было принято решение сделать проект не по школьным образовательным стандартам, а по стандартам PMBOK, насколько это возможно в условиях школы. Я им рассказывал, как выполняются профессиональные проекты на предприятии, а затем они воплощали это в своем проекте».

Проект «Neuro Train» в этом году дошёл до финала конкурса «Умник» в Новгородской области. Идея была рекомендована жюри для получения финансовой поддержки. На дальнейшую работу участники команды могут получить 500 тысяч рублей.

— В Новгороде большинство проектов связано с IT, конструированием, электроникой. Понятно, что у нас регион этим славится. Есть разработки, связанные с медициной. А вот таких идей для сферы образования я не видела, поэтому мне очень нравится. Проект очень интересный. Многие геометрические фигуры в плоскости не воспринимаются нашим мозгом объёмно. Отсутствие возможности визуализировать очень сильно снижает процент усвоения материала. Дети по-разному воспринимают информацию, но чаще всего визуально. Проект даст возможность учителям и преподавателям пояснить, как это выглядит. Создание многомерных композиций в дополненной реальности позволяет изменить уровень мышления, улучшить восприятие информации. И это очень правильно и современно, особенно когда встраивается в школьный учебный процесс.

Наталья Севостьяновачлен регионального экспертного жюри конкурса «Умник», доктор биологических наук, директор ООО «Новбиотех», замдиректора по научной работе новгородского филиала СПб ФИЦ РАН

По словам Натальи Севостьяновой, междисциплинарные проекты при правильной подаче очень успешны. Особенно важно, подчёркивает эксперт, чтобы внедрялись образовательные проекты. «Потому что коммерциализация, проекты, исключительно направленные на получение прибыли, — один этап, а когда формируется личность, и ученик со школы понимает, что такое современный мир, технологии, — это работа на перспективу», — поясняет она.

На первом этапе разработчикам потребуются средства на закупку материалов и оборудования, программного обеспечения, работу IT-специалиста, а также печать дополнения к учебнику геометрии.

— На второй год у нашей команды для завершения проекта запланировано: разработка и полиграфия методических рекомендаций для педагогического состава, полиграфическая печать дополнения к учебнику геометрии, тестирование приложения на целевой аудитории — учащихся 10-11 классов, — добавляет Андрей Шустров.

Перед тем, как продукт появится на рынке, его протестируют в школе №36, а затем на базе других школ-партнёров. После устранения неполадок и сбоев его начнут масштабировать по всей России, увеличивая аудиторию.

— Образование у нас может эффективно поменяться. Этот проект — одна из попыток что-то улучшить. Раньше ведь у детей тоже были проблемы со стереометрией, и это решалось такими способами: брали ножницы, бумагу, выкройки, рисовали всё, склеивали и вот — человек мог себе представить. Сейчас этот процесс, с одной стороны, очень ускорился, потому что человек может фигурку сразу увидеть, с другой стороны, он стал более прямолинейным. Кому-то, может быть, и нужен был этот процесс вырезания и склеивания. Это труд, который школьник должен затратить, и, наверное, это один из эффективных способов обучения. Но мы же не можем всех под одну гребёнку, для разных школьников работают разные приёмы. Кому-то нужно своими руками из бумаги вырезать, кому-то — из пластилина слепить, кому-то достаточно в книжке картинку увидеть, а кому-то такое приложение, несомненно, поможет. Если говорить о движении в направлении визуализации, подобных визуализаций можно много сделать. Кто-то не понимает стереометрию. Допустим, я не понимал химию. Почему при наведении на формулу в учебнике не показывать трёхмерную картинку вещества? Наводим на H2O, нам показывают в объёме — было бы здорово.

Сергей Гарбарьстарший преподаватель кафедры прикладной математики и информатики Новгородского университета

Напомним, также на конкурсе «Умник» в этом году сотрудники Новгородского университета Владислава Столярова и Евгений Лукашик представили программу, которая поможет в обучении студентов-технологов. Они работают над проектом виртуального тренажёра производства кисломолочных продуктов. Предполагается, что будущие профессионалы в области сельского хозяйства смогут проходить практику дистанционно.