Роботы, конструкторы, коптеры: что такое STEАM-образования и зачем оно нужно

Быстрое развитие технологий, новейшие научные открытия, смена поколений заставляют учителей не просто соответствовать запросам времени, но и опережать их. Вот почему постоянные тренинги, семинары, конференции — обычное явление в жизни работников образования. Какие знания востребованы у современных школьников? Как научить тому, что ещё не изобретено? В какие игры можно и даже нужно играть на уроках? Рыбинские учителя узнали ответы на эти вопросы, посетив STEАM-лабораторию в школе №26.

Обучение в 3D формате

— Всё пришлось изменить буквально за сутки! Планировали показать фрагменты занятий с детьми, а накануне в школе объявили карантин. Так что сегодня нашим гостям придётся сесть за парты — так сказать, опробовать всё на себе, — с едва уловимым волнением рассказывает заместитель директора по воспитательной работе школы № 26 Наталия Посыпкина.

Гостей действительно много: директора, завучи, учителя — все, кто заинтересован в применении современных технологий в образовании. Каждый на входе получает маршрутный лист определённого цвета, чтобы посетить различные лаборатории и на себе испытать возможности STEAM-образования.

— Принцип STEAM-лаборатории — объединение нескольких наук: математики, технологии, инженерного дела, творчества. В нашей школе реализуется несколько направлений такого обучения: IT-технологии, робототехника, конструирование, моделирование. Мы самостоятельно разработали несколько курсов внеурочной деятельности, подключили внешних партнёров — из дополнительного образования, — рассказывает заместитель директора по учебно-воспитательной работе и информационным технологиям школы №26 Татьяна Лапина. — Следует признать: в Рыбинске востребовано техническое знание, интерес к инженерным специальностям велик. Вырастить инженера — задача непростая, но интересная. Мы стараемся найти способы её решения.

На партах разложены цветные пластиковые шнуры, трафареты, приборы, отдалённо напоминающие паяльники. Учителя занимают места за партами — теперь им предстоит испытать новинку. Краткий инструктаж по технике безопасности — приборы нагреваются и требуют аккуратности, сосредоточенности в работе. Пластиковый шнур заправляется в гаджет и буквально через несколько секунд из металлического наконечника вытекает тягучая капля. Пока материал горячий, можно рисовать: создавать плоские изображения или трёхмерные фигуры.

— Помните, коллеги, золотое правило — принцип наглядности? Видимое должно сочетаться со слышимым и с движением руки, — заместитель директора по учебно-воспитательной работе Марина Кирпичёва цитирует основоположника дидактики Яна Коменского. — Вот и мы, обучая детей, должны дать им возможность всё потрогать, рассмотреть. Можно просто рассказывать про куб, показывая его изображение в учебнике, а можно изготовить модель своими руками — да так, чтобы потом и сечения наносить в разных плоскостях, соединяя заданные точки.

В соседнем кабинете в объёмных контейнерах сложены цветные детали: бруски, кубики, кольца, шестерёнки — наборы для конструирования роботов. Смысл в том, чтобы не просто собрать фигурку с мотором, но и написать программу, которая «оживит» её. Так появляются роботы-гонщики, роботы-манипуляторы, роботы-борцы.

— Как дети в этом разбираются? Я вот даже примерно не представляю, как здесь всё устроено, — вздыхает одна из участниц группы, глядя на интерактивную доску с алгоритмом программы. — А можно сделать робота, который тетрадки будет проверять? Вот полезное было бы изобретение!

Ещё одно пособие для конструирования: учителя на время собирают башню. Кажется, задание элементарное, доступное и дошкольнику. Но для того, чтобы детали соединить правильно, требуется сноровка — способ их крепления отличается от традиционного, блочного. Вместо привычных круглых штифтов на пластиковых деталях — крестовидные выпуклые формы, которые соединяются с соответствующими отверстиями. Буквально за несколько секунд до окончания «соревнования» башня-лидер с грохотом рассыпается на фрагменты: даже у педагогов не получается сходу соотнести высоту конструкции с её устойчивостью.

— Нужно было фундамент более широкий делать, — предполагает один из участников импровизированного конкурса. — Но тогда время бы потеряли. Или центр тяжести сместился в какой-то точке? Не пойму пока, в чём ошибка. Давайте ещё раз попробуем?

Начиная со второго класса и до выпускного звонка, ученики осваивают эту непростую игру. Интерактивная доска, планшеты, традиционные доски, программное обеспечение — в школе есть всё, что необходимо для изучения тактики и стратегии шахматных боёв. Решить даже простую задачку — защитить короля от угрозы всего пары фигур противника — получается не сразу.

А ещё учителя наблюдали работу квадрокоптера, знакомились с программой для написания лонгридов — объёмных текстов, описывающих проектную деятельность. Во время коротких перерывов обсуждали увиденное. Дорого ли обходится покупка необходимого оборудования? Как совместить традиционное обучение и возможности лаборатории? Возможно ли данный опыт использовать в целом классе или эффективнее организовать обучение в малых группах?

— Можно просто рисовать, склеивать фигурки из бумаги или вырезать из дерева — как раз этим мы и занимались в советской школе. Да, мы создавали наглядность своими руками. Но сейчас другое поколение, с иными запросами, интересами, — рассуждает директор школы № 26 Игорь Павлов. — Наша задача — привлечь их внимание, удивить, мотивировать на исследовательскую деятельность, научить создавать модель объекта. Важно, чтобы дети видели, как взаимодействуют предметы, как теория пересекается с практикой.

STEAM: новый тренд в образовании

Сегодня развитие STEAM — один из основных трендов в мировом образовании. На первый взгляд, англоязычная аббревиатура кажется громоздкой и сложной, но, если разобраться, то все предельно прозрачно: S — science (наука), T — technology (технология), E — engineering (инженерное дело), A — art (искусство), M — mathematics (математика). Учебный план, построенный на основе такого принципа, во главу угла ставит междисциплинарный и прикладной подход.

STEAM-лаборатория работает в школе № 26 уже второй год. Результаты такого обучения не заставили себя ждать: ученики принимают активное участие в робофестах и робостартах, занимают призовые места. В прошлом году в Белоруссии этот проект занял первое место среди технологий по IT-обучению в школах.

— Основная цель подобного обучения — формирование инженерных компетенций: конструирование, изобретательство, развитие логического мышления. Конечно, нельзя не согласиться: у детей могут быть разные интересы. Но ведь эти интересы в большей степени формируют взрослые! Если созданы качественные условия, у ребёнка проявится интерес именно к этой сфере. Можно быть гуманитарием, но умения, связанные с моделированием, программированием, оформлением результатов работы в наглядные презентации лишними точно не назовёшь, — говорит первый заместитель директора департамента образования Рыбинска Светлана Смирнова. — Школа №26 работает в тесном контакте с промышленными предприятиями города, но это не значит, что все выпускники в будущем станут работниками заводов. Здесь учат креативности, ответственности, умению работать в команде и предлагать нестандартные решения для повседневных задач.