Преподаванеτο на физика в контекста на интелигентни градски среди: педагогически подход с фокус върху енергийната ефективност на градовете

Това изследване се фокусира върху анализа на данни от интелигентни градове в реално време в полза на обучението по физика, като примерно внедряването е осъществено в училищата в Рейнолдсбърг. Учениците са участвали в практически дейности, използващи реални данни от интелигентни градски системи, като например потребление на енергия и топлинни загуби, ефективност и ефективност на ОВК системите, производство на фотоволтаици, потребление и пестене на вода, производство и управление на отпадъци, емисии от транспорта и въздействие върху околната среда. Тези практически дейности се включват в анализ на данни, мерки за пестене на енергия, симулации, базирани на фундаментални физични принципи като мощност, топлопренос и пестене на енергия. Симулациите са пряко свързани с текущата учебна програма по физика и се провеждат чрез средата Simulink, за да се улесни концептуалното разбиране и контекстуалната приложимост. Замислени като гъвкави, модулни учебни единици, задачите могат да бъдат разпределени в рамките на един академичен срок. Отчетеното увеличение на 20,4% общо от оценките преди и след обучението показа, че учениците са по-способни да идентифицират приложенията на интелигентните градове в различни физически контексти. Проучването подчертава също основните пречки пред ефективното внедряване, като неадекватна ИТ инфраструктура и липса на целенасочено обучение на учителите. Във всички случаи резултатите показват, че когато се осигури достатъчна подкрепа, въвеждането на данни за интелигентни градове в класната стая по физика би могло значително да подобри ангажираността на учениците, концептуалното разбиране и възприеманата значимост на тяхното образование по физика за реалните предизвикателства пред градската устойчивост.