методические рекомендации нейро
методическая разработка по технологии (7 класс)

Методические рекомендации

Определение раздела ???

Класс ?

Возможности оборудования: Специально разработанное оборудование и курс обучения позволят детям проводить исследования в области нейрофизиологии и психофизиологии человека, использовать нейротехнологии для управления моделями роботов на основе собственных показаний биоэлектрической активности мозга, планировать свою траекторию обучения. Работая с курсом, ребенок сможет понять: кем можно стать в будущем: человеком, который разрабатывает продукцию и товары для сферы нейрорынка или специалистом, который будет рекомендовать использовать такую продукцию.

Оборудование, обучающий курс и нейротехнологии дадут возможность не только сформировать представление о структуре мозга, его активности, нейрочате, но и позволят самим собирать нейроустановки для изучения сигналов головного мозга человека, а также снимать показания энцефалограммы, электромиограммы, исследовать биоэлектрическую реакцию кожи (кожно-гальваническую реакцию) в стадии разработки, изучать строение сердца, научиться понимать, расшифровывать и сравнивать электрокардиограмму человека. 

Учебно-методический комплекс позволит сориентировать детей на специальности будущего по профессиям, связанным с нейро- и психонаправлениями, робототехникой и смежными областями, а также сформировать первичные навыки будущих ученых - нейропсихологов и нейротехнологов.

CRM – система позволяет реализовать работу больших групп учащихся с ограниченным количеством оборудования. Предоставление распределенного доступа к некоторому мультимедийному ресурсу или стенду (например, с роботом). Это позволяет снизить затраты учебного учреждения на покупку комплектов оборудования. С другой стороны, решается и обратная задача, если имеется большое количество оборудования, которое необходимо задействовать в едином опыте и заставить работать совместно в единой системе.

Динамичное развитие системы позволяет преподавателям получать информацию о последних изменениях в методике преподавания курса и самом информационном наполнении занятий.

Блок статистики и удаленных вычислений направлен на : сбор, хранение и обработка информации на сервере.

Создание базы характерных рисунков (сочетаний волн мозговой активности) сигналов мозговой активности человека, как исследовательской базы для проведения лабораторных работ и практикумов.

Сбора и хранение информации по обучению.

Использование вычислительных мощностей сервера, для уменьшения нагрузки на ПК пользователей.

 Структура курса позволяет выбрать индивидуальную траекторию обучения. Курс может использоваться и для детей с ограниченными возможностями здоровья.

Состав оборудования

1. Оборудование (электроэнцефалограф, электрогарнитура)

2. Учебно-методический комплекс (67 занятий, из расчета 1 занятие = 100 минут)

3. CRMсистема (позволяет выстраивать индивидуальную траекторию обучения каждого обучающегося, осуществлять контроль знаний (тестовая система), дает возможность планировать занятия педагогом по типу электронного журнала)

4. Блок статистики и удаленных вычислений (хранение и обработка информации на сервере, возможность сбора информации по обучению и возможность создания исследовательской базы для проведения лабораторных работ и практикумов).

В Комплект Нейрогарнитуры входят следующие элементы:

• Усилительный блок нейрогарнитуры, который предназначен для регистрации биоэлектрической активности мозга через подключаемые электроды ЭЭГ и дальнейшей обработки и передачи поверхностной ЭЭГ или сигналов, полученных на ее основе, на ПК или устройство, заменяющее его.
• Сухие электроды не менее 8 шт. для регистрации ЭЭГ
• Референтные ЭЭГ-электроды не менее 2 шт.
• Электрод заземления- 1 шт.
• Комплект аккумуляторная батарея на 5 В c micro USB.
• Система креплений для головы и плеча.
• microUSB- USB для подключения усилительного блока к компьютеру.

Цель использования оборудования -

изучение основ нейро- и психофизиологии человека,  знакомство с современными инновационными технологиями (виртуальная реальность, дополненная реальность, искусственный интеллект и тд), нацеленными на развитие современных рынков в соответствии с Дорожными картами Национальной технологической инициативы для самоопределения обучающихся в выборе профессии.

Задачи: 

обучающая: дать представление о практическом применении нейротехнологий в повседневной жизни; углубить знания по разделу …., Технологии обработки информации.

развивающая: развитие исследовательских умений и творческих способностей обучающихся; самостоятельности

воспитательная:  воспитание ответственности, бережное отношение к оборудованию

Правила ТБ:

• Работу начинать только с разрешения учителя.
• Не отвлекаться во время работы.
• Работать с оборудованием только по назначению.
•  Нельзя класть детали конструктора в рот и уши.
• Работать только сухими руками
• Детали конструктора и оборудование хранить в предназначенном для этого месте.
•  Содержать в чистоте и порядке рабочее место.
• Перед подключением проверить исправность оборудования
• Проверить правильность и надежность фиксации нейрогарнитуры на голове
•  При работе с ПК использовать только программное обеспечение к комплексу

Краткое методическое описание оборудование, градация возраста для изучения каких тем и разделов; формы и методы работы; виды практических работ и объекты труда

Градация возраста: разработчики рекомендуют к использованию оборудования детям с 12 лет. В …. классе для закрепления, расширения знаний, углубления по теме (разделу), что наглядно позволит продемонстрировать состояние и работу сердечно-сосудистой системы.

Данный конструктор можно использовать на уроках технологии, физики, биологии, или во внеурочной деятельности.

Учебно-методический комплекс рассчитан на 67 занятий, включает 12 разделов, позволяющих изучить физиологию сердечной деятельности, биоэлектрическую активность живых организмов, объяснить, почему бьется сердце, и как оно работает. На занятиях изучается мышечная деятельность человека, проводимость нервов, строение и проводимость кожи и ее сопротивление.

В течение ряда занятий происходит  знакомство и изучение строения и функций головного мозга человека, биоэлектрической активности мозга, строение нейронной сети, принципов снятия ЭЭГ.

В ходе изучения учебного материала о мозговой деятельности человека большой акцент идет на изучение основных ритмов, активную умственную деятельность. Обучающийся сформирует основные навыки создания интерактивных классификаторов, изучит основы психофизиологии и функционального состояния человека, от чего зависит эффективность деятельности человека, в том числе понятие биологической обратной связи и обучение БОС на практике.

Часть разделов посвящена знакомству с современными технологиями, в том числе дополненная и виртуальная реальности, принципам управления в двумерном и трехмерном пространствах, бионике и нейропрограммированию. А также технологиям, связанным с нейрокомпьютерными интерфейсами.

Последний раздел предполагает проведение экспертной системы комплексного анализа личности (авторские разработанные методики, нацеленные на определение профессионально важных качеств и профориентации обучающихся).

Курс состоит не только  из теоретического материала, но и из лабораторных работ нескольких типов.  Часть лабораторных работ представляет собой практикумы, состоящие из двух частей:

- исследования в области нейрофизиологии, в том числе показания частоты сердечных сокращений, построение индивидуальной оси сердца ребенка, биоритмов, пульса, сопротивления кожи, биоэлектрической активности мышц и тд;

- формирование компетенций инженеров (в ходе работы с робототехническими конструкциями дети получат знания по кибернетике, а также смогут управлять моделями с помощью частоты сердечных сокращений, мозговой активностью, потенциалом электрической активности мышц, показаний сопротивления кожи).

Разработка или сборка робототехнических конструкций, нейроустановок, позволяющих изучить сигналы головного мозга, строение сердца, а также обучающие получат знания из области кибернетики (нейропрограммирование) и создадут модель беспилотного транспорта, запрограммировав его маршрут.

Часть лабораторных работ представляют собой интерактивные приложения, позволяющие более глубоко изучить и исследовать организм человека.

У обучающихся есть возможность поработать в индивидуальном блокноте, все созданные записи по занятию можно просмотреть удаленно с портативных устройств вне личного кабинета.

УМК включает глоссарий, инструкцию по подключению оборудования и виртуализацию основных процессов организмов.

Занятия можно проводить в фронтальной, групповой и индивидуальной формах, а также в дистанционной форме.

Методы обучения: демонстрация, лабораторная работа, игра, метод проектов, самостоятельная работа, эксперимент.

Объекты труда: . 12 разделов курса включают:

    1.      Введение в нейротехнологии (3 занятия).

    2.      Изучение сердечной деятельности (10 занятий).

    3.  Изучение мышечной деятельности свойств проводимости нервов, электрофизиологической активности кожи (6-8 занятий).

    4.  Головной мозг человека, функции и строение, методы изучения, наложение электродов, биоритмы, вызванные потенциалы, БОС, Р300 (27 занятий).

    5. Нейрокомпьютерный интерфейс «Мозг-компьютер»
(6 занятий).

    6.    Область применения нейротехнологий, нагрузочные пробы, режим полиграфа и т.д. (6 занятий).

    7. Управление устройствами (дополненная виртуальная реальность, бионика, нейропрограммирование)  (5 занятий).

    8.      Профориентация.

Кроме того, можно разработать собственный проект

Преимущества и недостатки

Преимущества:

Реализация работы больших групп учащихся с ограниченным количеством оборудования

Наличие  УМК с подробным описание по сборке и проведению лабораторных работ

Возможность разработки разноуровневых заданий

Возможность проведения профориентации

Возможность сбора данных и создания базы данных

Создание индивидуальной траектории обучения

Наличие глоссария

«Сухие» электроды

Работа с детьми с ОВЗ

Недостатки:

Большое количество мелких проводов

Высокая стоимость для образовательных учреждений

Хранение в картонной некачественной коробке

Методические указания по теме. Возраст. Количество часов изучение темы. Цель использования конструктора на уроке?

Способы передачи информации. 5 класс.

Цель использования конструктора- закрепить теоретический материал на основе изучения азбуки Морзе как способ визуального представления информации,

4 часа на изучение данной темы.

2 часа на теоретическое ознакомление с материалом

2 часа на практическую работу.

Теория и практика. Формы организации работы по теме ?

В теории- основные способы материального представления информации и ее визуализации.

На практике предлагается изучить Азбуку Морзе и с помощью схемы №86 из руководства выполнить практическую работу.

С помощью конструктора учащиеся визуально воспроизведут способ передачи информации, научатся работать в группе, научатся нести ответственность за выполненную работу.

Формы организации работы: фронтальная, групповая.

Учащиеся должны начертить схему цепи, собрать с помощью конструктора, чтобы послать сообщение, используя азбуку Морзе. Демонстрация выполненной работы.

Кроме того при изучении данной темы может быть выдан проект с использование конструктора. Он может быть как индивидуальный, так и групповой.

ТОЖЕ САМОЕ НАПИСАТЬ О МОДИФИЦИРОВАННОМ ВАРИАНТЕ

Вопросы, предложения специалистам (на недостатках.)

Возможно ли заменить картонную коробку на более прочную?

Возможно ли включение в набор дополнительных  запасных элементов?

Можно ли организовать обучающие курсы по работе с данным оборудованием?

Ответ на вопрос: В своей работе я не рассматривала этот вопрос

Вопросы круглого стола

Целесообразно ли использование оборудования при изучении данной темы?

Количество часов вы рекомендуете на изучение?

Методы обучения при использовании данного оборудования

Как вы считаете, соотнесение цены и качество разумно?

Какие межпредметные связи?

Возможность использования оборудования при самостоятельной работе

КАКИЕ_ТО СЛОВА энцефолаграмма и электрокардиограмма