Знаю – значит умею! Объединение наук

​Развитие новых технологий потребовало создания новой модели технологического образования в школе через комплексный междисциплинарный подход с проектным обучением, сочетающий в себе естественные науки и информационные технологии, инженерию и математику. STEM-образование – объединение наук, направленное на развитие новых технологий, на инновационное мышление, на обеспечение потребности в хорошо подготовленных инженерных кадрах.

Аббревиатура STEM расшифровывается как Science (Наука), Technology (Технология), Engineering (Инженерное дело) и Mathematics (Математика). STEM-образование в отличие от традиционного подхода к преподаванию в школах этих четырех предметных областей подразумевает их изучение как прикладных и связанных между собой.   И такой подход   способствует решению задачи подготовки хороших инженеров. Объединение дополнительного образования «Компьютерное моделирование» школы №1311 является одним из пазлов единого образовательного пространства школы. В рамках программы развития STEM-образования, повышения интереса к соответствующим предметам ученики школы №1311 «Тхия» под руководством учителей физики и информатики занимаются численным моделированием взлета ракеты-носителя при различных условиях. Здесь и составление математической модели, основанной на   законах физики, вписанной в компьютерную программу, и визуализация, то есть возможность увидеть, как высоко поднимется ракета и хватит ли ей вообще топлива, чтобы выйти на орбиту. Такая визуализация позволяет наглядно продемонстрировать эффективность применения нескольких отделяющихся ступеней в ракетостроении, смоделировать запуск из разных точек земного шара, учитывая изменения в силе тяжести и как следствие ускорении свободного падения, а также скорости вращения планеты.В ходе работы учащиеся не только опираются на материал школьной программы, а также углубляют свои знания по математике, физике, информатике, учатся самостоятельно планировать действия, строить гипотезы, выявлять и исправлять ошибки. А в кружке «Авиамоделирование» школы №2042, изучив основы аэродинамики и самолетостроения, можно самому сконструировать модели летательных аппаратов,  а потом   испытать свои творения в полете.  Особенно интересны занятия, которые проводят приглашенные специалисты: летчики-испытатели, конструкторы, инженеры летательных аппаратов.Ученики школьного научного общества «ЭФИР» (Экспериментальный физический институт развития) заняты научными разработками и проектами, выбирают себе кафедру в зависимости от своих интересов, выполняют все необходимые опыты, обосновывают полученные результаты и снимают отчетное видео. Это позволяет школьникам развить самостоятельное мышление, лучше освоить тему и научиться грамотно формулировать свои мысли. Особо интересна учащимся кафедра «Лабораторное оборудование своими руками», в рамках которой они создают   приспособления, макеты, приборы для изучения и демонстрации фундаментальных законов природы. На основе этих научных разработок каждый год проводится фестиваль наук «ЭФИР», в котором участвуют как ученики школы, так и родители, гости, учащиеся   школ межрайона. Этот фестиваль необычен тем, что можно не просто наблюдать за научными экспериментами, а активно участвовать в их проведении. Поэтому не случайно девизом фестиваля стали слова Конфуция: «Скажи мне – и я забуду. Покажи мне – и я запомню. Вовлеки меня – и я пойму». Один из совместных проектов с инженерным факультетом РУДН в школе №1995 – «Инженерная академия». Выбирая класс технологического профиля, зачастую учащиеся не могут ответить на вопрос, в какой области инженерии они видят себя в будущем. Проект «Инженерная академия» имеет значимость не только в подтверждении, применении знаний и умений, полученных на уроках, но  и в определении   инженерной специальности. Занятия в «Инженерной академии» основано на STEM-технологии, где практически демонстрируется   применение научно-технических знаний в реальной жизни. В каждой блок-теме учащиеся разрабатывают, строят и развивают продукты современной индустрии, изучают конкретный проект, в результате чего своими руками создают прототип реального продукта.Ребята пробуют себя в профессии инженера-конструктора или инженера-механика, участвуя в моделировании, проектировании и сборе гоночного болида. А вдруг будущее в гидрологии? Это помогут определить  проекты  «Построение гидрографа дождевого потока», «Построение эпюры скоростей в сечении открытого потока». Все отделения инженерного факультета РУДН предлагают   проектно-исследовательские стемы: «Влияние качества воды на прочность строительного бетона» и «Использование отходов пенополимеров в строительных изделиях» (отделение «Строительные материалы и изделия»), «Проект здания, максимально приближенного к природе» и «Формообразование поверхностей (оболочек) в архитектуре» (отделение «Архитектура»), «Робототехнические системы» (отделение «Управление в технических системах»).При реализации программы профессорско-преподавательский состав университета проводит ознакомительно-теоретические лекции, а студенты последних курсов становятся руководителями проектов-стемов, вместе с ребятами проводят практические и лабораторные исследования. Эти занятия    отличаются активной коммуникацией и командной работой. На стадии обсуждения создается свободная атмосфера для дискуссий и высказывания мнений. Большую часть времени ребята не сидят за партой, а тестируют и развивают свои конструкции, общаются с инструкторами и своими друзьями по команде.  Программы STEM-проектов развивают навыки критического мышления и разрешения проблем, необходимые для преодоления трудностей, с которыми ребята могут столкнуться в жизни. А создавая разные продукты, запуская аэропланы и машины, тестируя роботы и электронные системы, разрабатывая      конструкции и лабораторные модели, решая   проблемы своими силами, доходят до цели.   Это вдохновение, победа, адреналин и радость. Еще одно направление сотрудничества в рамках реализации проекта «Инженерная академия» – это возможность    проведения лабораторных работ по физике и химии для учащихся технологического класса в помещениях университета с использованием порой уникального оборудования. Такой лабораторный практикум проводят вместе школьные учителя физики, химии и преподаватели, студенты университета.Мы уверены, что теперь ребята не зададут учителю вопрос: «А зачем мне это надо?», потому что ответ на него они уже получили, да еще удостоверились в том, что знаний много не бывает.Николай МОРОЗОВ, учитель физики Центра образования №1311 «Тхия»;Рубен АБРААМЯН, учитель физики школы №2042 имени Лазаревых