Деловая игра для старшеклассников "Устремленные в будущее"
методическая разработка по естествознанию (9, 10, 11 класс)

Деловая игра "Устремленные в будущее" для обучающихся 9-11 классов

Основные цели игры:

• развитие инновационного потенциала молодежи в инженерном направлении;
• повышение мотивации школьников к научно-техническому творчеству;
• выявление и развитие у школьников интереса к проектной, научной (научно-исследовательской), инженерно-технической, изобретательской и творческой деятельности;
• популяризация научных знаний и достижений.

Основные задачи игры:

• уметь применять предметные знания в нестандартных ситуациях и ориентироваться в новых условиях;
• развивать творческие способности и надпрофессиональные умения, коммуникативные навыки школьников и групповую сплоченность;
• создавать благоприятные условия для интеллектуального и творческого развития;

Условия и порядок проведения деловой игры

В деловой игре принимают участие сборные команды из 4-5 человек 9-11 классов

Участникам игры во время установочного доклада объясняют технологию решения изобретательских задач, метод кейсов (case study) – эффективные технологии практического обучения, предлагают выполнить решение различных проектных задач, позволяющих раскрыть их творческие способности, используя современные технологии, по следующим направлениям: «Беспилотный транспорт и логистические системы»; «Большие данные, искусственный интеллект, финансовые технологии и кибербезопасность»; «Освоение Арктики и мирового океана»; «Умный город»; «Современная энергетика»; «Нейротехнологии и природоподобные технологии».

Деловая игра проводится в период с 1 по 10 февраля текущего учебного года, включает порядок проведения игры из трех этапов, экспертную оценку каждого этапа и награждение по итогам деловой игры.

Порядок проведения деловой игры

Ежегодно в нашей стране 8 февраля отмечают День российской науки. Это праздник ученых, исследователей, который приурочен к историческому событию — Академия наук России была образована 8 февраля 295 лет назад (2019г.). 8 февраля - 185 лет со дня рождения Д.И. Менделеева, русского ученого, открывшего периодический закон химических элементов. Генеральная ассамблея ООН объявила 2019 год Международным годом периодической таблицы химических элементов - открытию Дмитрия Ивановича исполняется 150 лет. Именно 8 февраля в далеком 1724 году Сенат по настоянию Петра I издал Указ об основании. Именно Россия за несколько столетий открыла и подарила всему миру массу великих имен, которые внесли в мировую науку неоценимый вклад. Трудно назвать научную область, в которой значимыми, а, порой, и великими открытиями не отличились бы русские ученые. Химия, физика, медицина, астрономия, литература, космонавтика, техника – всех направлений, в которых работали и оставили огромное наследие наши светила науки, не перечесть.

Деловая игра «Устремленные в будущее» посвящается этому важному событию. Ребята, Вы сможете испытать свои силы и решить интересные и стратегически важные для науки задачи, которые называются кейсами. Это учебно-тренировочные проектные задачи, составленные на основе реальных инженерных, научных идей или бизнес-ситуаций.

Первый этап игры: Установочный доклад.

Введение в проблему:

• краткое описание ситуации: технология решения изобретательских задач;
• метод кейсов (case study) – эффективные технологии практического обучения, изложение сути проблемы в кейсе;
• решение различных проектных заданий по следующим направлениям: «Беспилотный транспорт и логистические системы»; «Большие данные, искусственный интеллект, финансовые технологии и кибербезопасность»; «Освоение Арктики и мирового океана»; «Умный город»; «Современная энергетика»; «Нейротехнологии и природоподобные технологии».

Регламент для установочного доклада от 15 до 25 минут.

Второй этап деловой игры: Работа в группах-командах («Мозговой штурм», «Коллективный разум»): выполнение задания, полученного командами в результате жеребьёвки, в группах: постановка проблемы: извлечение смысловой информации из кейса; анализ содержания кейса: выводы учащихся по данной проблеме, описание всех существенных признаков сопоставление важных аспектов проблемы, поиск и оценивание информации; рассмотрение альтернатив: разработка различных решений, изучение альтернативных вариантов.

Третий этап игры: Работа в группах-командах («Коллективный разум»): - принятие вариантов и способов решения проектной задачи: оценка вариантов решения проблемы, выбор оптимального решения; анализ стратегий поиска решений, сравнение с фактически принятым решением, разработка плана мероприятий по реализации решения

Примерный план презентации проектной задачи:

• Проблема;
• Цель, задачи;
• Актуальность;
• Методы реализации решения проектной задачи;
• План реализации решения проектной задачи;
• Ожидаемые и фактические результаты;
• Модель (схема, эскиз, проект) решения проектного задания;
• Смета проекта (при наличии);
• Описание вариантов взаимодействия с партнерами и спонсорами (при наличии).
• Выводы по проделанной работе, перспективы дальнейшей работы по реализации решения проектной задачи.

Четвёртый этап: публичная презентация решения проектной задачи: представление вариантов решения, аргументация выбора, дальнейшие перспективы работы над проектом (информационная модель) - от 5 минут до 7 минут.

Пятый этап: рефлексия работы в группах по итогам деловой игры.

Критерии оценки этапов деловой игры

Жюри проводит экспертное оценивание вариантов и способов решения проектной задачи согласно критериям, которые разработаны с учетом требований по проектному решению задания, в соответствии с ТРИЗ-технологией:

• Актуальность выбора варианта решения проектной задачи;
• Оригинальность идеи и содержании, новаторство и творческий подход;
• Оптимальность и креативность решения проектного задания;
• Техническая составляющая решения проектной задачи;
• Наличие и качество исследовательской составляющей проекта;
• Завершенность проектного решения задачи;
• Оптимальное сочетание коллективной, групповой и индивидуальной работы;
• Культура публичной презентации проектного решения, перспективы дальнейшей работы.

Подведение итогов деловой игры и награждение участников

Подведение итогов деловой игры проводит экспертное жюри. Персональный состав жюри утверждает Оргкомитет конкурса. Руководит работой экспертного жюри – председатель.

Заседания экспертного жюри при подведении итогов являются закрытыми. Во время работы жюри команды выполняют задание по составлению синквейна (пятисточная строфа) по теме игры с ключевыми словами: игра, инженер, проект:

• 1-я строка – одно ключевое слово, определяющее содержание синквейна;
• 2-я строка – два прилагательных, характеризующих данное понятие;
• 3-я строка – три глагола, обозначающих действие в рамках заданной темы;
• 4-я строка – короткое предложение, раскрывающее суть темы или отношение к ней;
• 5-я строка – синоним ключевого слова (существительное).

Номинации команде и участникам игры определяются жюри.

По итогам игры организационный комитет награждает участников деловой игры «Инженерные старты» дипломами деловой игры по следующим номинациям:

• Лучшая защита решения проектной задачи
• За творческий подход к работе
• За наличие авторской позиции
• За оригинальное решение проблемы
• За умение одерживать победу при выполнении поставленных задач

Завершение деловой игры заканчивается рефлексией организаторов 

Кейсы:

1. Проектное задание: В одном из фантастических рассказов Станислава Лема упоминается изобретение профессора Тарантоги, использующее энергию детей для производства электричества. В самом деле, человек постоянно производит много движений, энергия которых уходит впустую. Уже существуют способы превращения спонтанно осуществляемых силовых действий человека в электроэнергию. Однако, на сегодняшний день они используются только в особых рюкзаках, использующих энергию ходьбы для подзарядки мобильных устройств. При том, что объективно возможно создать систему устройств, позволяющую энергию перемещения людей по квартире, в том числе часто хаотических детских движений, использовать для того, чтобы квартиру хотя бы осветить? Однако, какие-то факторы этому мешают. Выявить причины, по которым столь очевидный потенциальный источник электроэнергии, как спонтанные механические движения людей, неизбежно производимые в процессе жизнедеятельности, не используется в домохозяйствах, и разработать программу (или схему устройства), в результате которой, ряд потребностей домохозяйств в электричестве обеспечивался бы ими самими за счёт «внутренних ресурсов». Разработать программу (или схему устройства), в результате которой, ряд потребностей домохозяйств в электричестве обеспечивался бы ими самими за счёт «внутренних ресурсов».

2. Проектное задание: Как известно, очень многие энергозатраты связаны напрямую с сезонными изменениями климата, при необходимости более-менее стабильный температурный режим функционирования для многих производственных процессов и, соответственно, рабочих помещений. Так, зимой основное количество энергии тратится на обогрев, а летом — на охлаждение. Разработать систему теплоизоляции для транспортных структур, производственных и офисных помещений, позволяющую сохранять одинаковый температурный режим, независимо от изменений погоды.

3. Проектное задание:

Предлагается придумать и описать модель «умного» автомобиля с условным названием «Сивка-Бурка» или «Конёк-Горбунок», который:

• появляется по зову хозяина, в том числе, самостоятельно отворяя и закрывая гараж;
• определяет, в какой точке желания хозяина удовлетворятся с наибольшей вероятностью и с наименьшими затратами (в том числе, времени и бензина — на дорогу до этой точки), и самостоятельно строит свой маршрут к этой точке;
• при необходимости, защищает хозяина от внешних опасностей, начиная от объезда опасных мест заканчивая столкновением с грабителями;
• блокирует действия хозяина по управлению машиной, которые чреваты опасностью для самого хозяина.

В решении задачи, точно необходимо описать следующие параметры:

• общая логика и конкретные конструктивные решения по организации искусственного интеллекта такого автомобиля;
• модель передачи решений от встроенного компьютера к механической составляющей автомобиля;
• модель постоянного получения и обработки дополнительных «вводных» от хозяина;
• особенности конструкции такого автомобиля: может быть, ему нужно будет уметь прыгать или подниматься в воздух — это тоже можно предусмотреть, но тогда и предусмотреть необходимые изменения в общей механической модели.

4. Проектное задание: В нашей стране, особенно на Крайнем Севере, в Сибири, на Дальнем Востоке, много труднопроходимых местностей. Даже при наличии карты, не каждый водитель легко может определить, по какой тропе лучше проехать, где тропу не пересечёт недавно образовавшийся завал или разлившийся ручей, где он не завязнет в грязи или в снегу без надежды на помощь. Не сможет этого сделать и самый изощренный искусственный интеллект автомобиля, даже находясь на постоянной связи со спутником.Сконструируйте (в виде принципиальной схемы или действующего макета) модель автомобиля для таких труднопроходимых местностей, который сам смог бы преодолевать завалы, небольшие, но бурные реки, сам вытаскивать себя из грязи и снега, при этом, не затрачивая больших ресурсов топлива на каждую из подобных экстремальных операций, и легко трансформируясь в «обычный» автомобиль на нормальной дороге. Заведомо необходимо просчитать порядок роста расходования топлива при преодолении экстремальных участков пути.Дополнительные баллы получат те разработчики, которые предложат вариант получения автомобилем энергии для преодоления экстремальных участков пути, не от бензина, запас которого ограничен и именно на сложных перегонах, как правило, слабо пополняем, а от неких собственных, механических свойств конструкции автомобиля.

5. Проектное задание: Правильная осанка — это не только вопрос красивого внешнего вида, но и условие нормальной работы кровеносной системы, нервной системы, ряда внутренних органов. Но сохранять её сложно, особенно, в условиях постоянной сидячей работы, даже при использовании эргономичной мебели. Корсеты, которые используются современной медициной для лечения и профилактики искривлений позвоночника, неудобны и мешают многим естественным движениям, в том числе спонтанному изменению позы.

Предлагается придумать одежду (не менее трёх моделей, с изготовлением эскиза каждой из них), не стесняющую движения и одновременно поддерживающую мышцы, отвечающие за правильное положение спины, в нужном тонусе. Необходимо ответить на вопросы:

• из какого материала она должна быть изготовлена;
• какой должен быть её фасон, типы;
• как совместить требования поддерживать мышечный тонус и не стеснять движений;
• весь ли комплект одежды должен иметь нужные качества, или только отдельные части гардероба?

При решении данной задачи, предлагается разрабатывать элементы и комплекты одежды не абстрактно, а в соответствии с одним из приведённых ниже вариантов её носки и использования:

• повседневная бытовая одежда, используемая дома или на даче;
• деловой комплект одежды, соответствующий «офисному» дресс-коду;
• одежда для человека, не выполняющего представительских функций, зато большую часть рабочего времени проводящего за компьютером (например, программиста) или в целом за рабочим столом (инженера);
• одежда для человека, работающего в экстремальных условиях (на выбор участников: полярника, рабочего в прокатном или электролизном цеху, спасателя, бойца отряда быстрого реагирования);
• одежда для человека, чья работа требует постоянного движения, ловких и точных действий (от егеря-обходчика до кузнеца или слесаря).

Предлагается придумать одежду, не стесняющую движения и одновременно поддерживающую мышцы, отвечающие за правильное положение спины, в нужном тонусе, создать эскиз такой одежды.

Ссылки на дополнительные источники:

1. http://izobreteniya.net/stelki-kak-generatoryi-elektroenergii/
2. http://www.novate.ru/blogs/180511/17655/
3. http://www.ekopower.ru/go-kin-ryukzak-kotoryiy-vyirabatyivaet-energi/
4. http://www.pervayshagkmilionu.ru/ampy-ustroystvo-dlya-zaryada-akkumulyatora-smartfona-vo-vremya-hodbyi/
5. http://nlo-mir.ru/tech/8258-razrabotano-ustrojstvo-dlja-zarjadki-mobilnikov-vo-vremja-hodby.html
6. http://www.membrana.ru/particle/12293