Единство науки и технологии

Технология STEM-подхода отлично зарекомендовала себя в дополнительном образовании, когда, решая какую-либо исследовательскую задачу или работая над проектом, ребенок осваивает технологии – от робототехники, программирования, прототипирования до обработки материалов. А можно ли практиковать STEM-подход в обычной массовой школе в рамках программы? В нашей школе на этот вопрос ответили положительно.

В прошлом учебном году для параллели 7‑х классов впервые был запущен проект STEM в рамках предмета «Технология». Образовательные стандарты позволяют программе этого предмета быть гибкой. Пользуясь этой возможностью, нам удалось превратить технологию в полноценный проект STEM и получить интеграцию модулей технологии и инженерии с предметами естественно-научного цикла – физикой, биологией, географией. При этом основной акцент делается на обучении разным видам деятельности, а не предметным знаниям.

Точка входа в такую деятельность – постановка научной проблемы. Чтобы ребенок успешно вошел в этот проект и эффективно его реализовал, нужно уметь применять имеющиеся или получить новые междисциплинарные знания, раскрыть свои исследовательские навыки, проявить любознательность.

Реализация проектов может длиться разное время, основное условие – в конце каждого занятия ребенок должен получить результат, пусть и промежуточный. Проект включает в себя две составляющие – научную и технологическую. Роль учителя при этом меняется: он направляет, помогает, консультирует, поддерживает, вдохновляет.

Чтобы реализовать STEM-подход, требуется совместная работа предметников естественно-научного цикла и учителей технологии. В результате возникло несколько STEM-лабораторий разных направлений. Каждый ребенок проходит все лаборатории, делая пробный мини-проект. Далее он выбирает наиболее интересный для себя и уже там создает более сложные проекты.

Для параллели 7‑х классов в школе работают лаборатории «Живой робот», «Код реальности», «Универсариум», «Экологика», «Арт-путешествие», «Геотех». Ребята моделируют роботов на основе изучения движения насекомых. Конструируют роботизированные системы для практического применения в сельском хозяйстве (роботы: поливальщик, аккумулирующий энергию, для сбора информации о растениях).

Делают экспонаты для музея науки (скульптуры со смещенным центром тяжести, фонтан, арбалет, лодки). Конструируют и изготавливают электросамокат. Создают макеты земного шара и географические карты течений, распределения давления, температур. Проводят экологические исследования с обсчетом и представлением результатов, изготавливают пособия в технике инфографики.

В параллели 8‑х классов ставятся уже более серьезные задачи, предпочтение отдается большим проектам, над которыми работают группы ребят. Так, ученики создали 3D-модель школы будущего, где все – от идеи и дизайна помещений до окончательного внешнего вида – продумано детьми. Идеи не остаются на бумаге. Предложенные ребятами эскизы оформления стен кабинетов и рекреаций школы будущего реализуются ими уже сейчас в пространствах школы. Для восьмиклассников с этого года также работают лаборатории искусственного интеллекта.

В школе проводятся итоговые общешкольные конференции – это эффективная форма подведения итогов. В результате удается объединить учеников параллели всех зданий. Такие конференции становятся привычным форматом для ребят, участвующих в проектной деятельности. Это позволяет им демонстрировать результаты и обмениваться опытом, что задает вектор дальнейшего движения проектов.

Ребята учатся выступать перед большой аудиторией, отвечать на вопросы, доказывать свою точку зрения. Они видят работы других лабораторий, что также развивает их научный интерес. Такие форматы работы и демонстрация итогов популяризируют науку в глазах школьников. У ребенка нет отторжения от процесса обучения.

Что получают дети от такого формата работы? Свободу выбора, передвижения, принятия решений. Они реализуют себя в роли тьюторов в связке «ученик – ученик». Получают понимание, что знания из разных предметных областей необходимо уметь интегрировать для решения конкретных жизненных задач. Осознают необходимость формирования надпрофессиональных навыков, таких как работа в команде, взаимодействие в условиях неопределенности, управление проектами, работа на стыке дисциплин, навыки художественного творчества.

В процессе работы нам пришлось решить ряд вопросов. Например, чтобы могли работать разные STEM-лаборатории и у ребят действительно был широкий выбор, нужно было составить расписание так, чтобы одновременно у всей параллели 7‑х классов был предмет «Технология», а далее организовать индивидуальные маршруты ребят.

Еще одна сложность в том, что разработка и подготовка качественных STEM-занятий – это большой труд. Здесь нужна совместная работа учителей технологии и естественно-научного цикла, курирующих лаборатории. Самая большая проблема, с которой мы столкнулись, – это учебные планы, куда непросто встроить STEM. Если для 7‑х классов это удается сделать почти безболезненно, то в 8‑х все гораздо сложнее.

STEM-подход – это одно из направлений реализации проектной и учебно-исследовательской деятельности в нашей школе, ориентированный прежде всего на раннюю профориентацию и развитие компетенций XXI века. Он является одним из самых перспективных образовательных подходов, позволяя не только развивать интерес к естественно-научным и инженерным предметам и технологиям, но и уже на ступени основного общего образования определить область будущих профессиональных интересов и получить технологические навыки.

Татьяна ФИЛИППОВА, учитель физики школы №1788, кандидат физико-математических наук;
Таисия ЩЕРБИНА, учитель истории и обществознания школы №1788, кандидат исторических наук