(495) 665-50-35ежедневно с 10:00 до 18:00
We speak English

Мечты о STEM-технологиях: каких возможностей лишены российские школьники

Аббревиатура STEM, звучащая непривычно для нашего слуха, уже много лет активно используется на Западе. Она объединяет все самое инновационное и важное в современном образовании. STEM - это наука, технология, инженерия и математика: наиболее актуальные знания, которые современные школьники могут извлечь из программы обучения. STEM-технологии в школе призваны дать технические навыки, пробудить любознательность и творческое мышление, помочь освоить базовое программирование - и все это в увлекательной форме. К сожалению, российские школьники о STEM-образовании могут узнать только из статей: даже робкие попытки внедрить современные технологии в процесс обучения пока терпят крах.

Поколение STEM - не в России

Детей, родившихся в начале 2000-х, в США называют "поколением STEM". Это связано с тем, что сегодня именно профессии, требующие отличного владения математикой, физикой и программированием, являются самыми востребованными и популярными. Соответствующим образом на Западе (не только в США, но и большинстве стран Евросоюза) строится образование. Детей с начальной школы учат мыслить системно и вникать в логику происходящих процессов. Технологии уже проникли в каждую сферу нашей жизни, и умение управлять ими необходимо не только специалистам технических и естественнонаучных, но и гуманитарных специальностей. STEM-образование предлагает кардинально новый уровень развития детей и позволяет им уверенно чувствовать себя во всех сферах жизни.

К STEM-специальностям в настоящее время относятся самые высокооплачиваемые: это программисты, инженеры (в том числе нефтегазовой индустрии), менеджеры компьютерных и информационных систем, физики, разработчики ПО и приложений, WEB-разработчики, электромеханики и т.д. Сейчас на рынке труда ощущается острый дефицит STEM-специалистов, и социологические исследования показывают, что востребованность данных профессий будет только расти, и за период с 2012 по 2022 годы будет создано свыше 9 млн рабочих мест.

Акцент на практику

Один из основателей концепции STEM-обучения Том Цу говорит, что школьники должны обязательно понимать связь между абстрактными научными идеями и их применением на практике. Необходимо учить детей полезным навыкам и знаниям, которые пригодятся им в обычной жизни, за пределами лабораторий, вне рамок школьного образования. "Наукой должны заниматься университеты", - считает специалист. Задача школы - создать базу, которая поможет и в обучении, и в быту, научит решать проблемы, руководствуясь научным подходом. Также важно показать и возможности применения теоретических знаний в жизни: это сделает науку и программирование увлекательными и полезными.

Например, американские школьники на уроках учатся моделировать мосты, запускать ракеты, строить планеры, управлять роботами. В большинстве случаев они работают в командах. На уроках проводится очень много опытов: это позволяет нагляднее продемонстрировать материал и делает занятия интереснее.

Калькулятор как помощник на всю жизнь

Графические калькуляторы являются ключевым элементом STEM-обучения. Они есть в рюкзаке у каждого школьника, их используют на уроках физики, химии, программирования, математики. В итоге дети "на ты" с современными технологиями, с легкостью осваивают лабораторное оборудование, имеют базовые навыки программирования. Им намного проще дается университетский курс, после учебы они без проблем могут работать с любыми устройствами и создавать софт.

Нужно отметить, что графические калькуляторы серьезно отличаются от моделей, к которым мы привыкли. Они обладают десятками опций, облегчающих расчеты, начиная от логарифмических и тригонометрических функций и заканчивая статистикой. У некоторых моделей даже есть база данных с ключевыми физическими постоянными. Графические калькуляторы позволяют строить графики, задавать собственные формулы и даже программировать на нескольких языках. Их можно подключить к мобильным лабораториям и программируемым платам - учителя активно используют эти возможности, чтобы сделать обучение более интересным и познавательным.

В США калькуляторы разрешены даже на экзаменах. Так, на SAT (аналог ЕГЭ) есть задачи, которые нужно решать с использованием калькулятора, и примеры, где его применение запрещено. Первые задачи сложнее, и чтобы дети успевали справиться с экзаменом за 60 минут, они могут быстро и безошибочно получать результаты с помощью калькулятора. Также калькуляторы разрешены без каких бы то ни было ограничений на экзаменах по естественнонаучным дисциплинам.

Активно откликаются на нужды школ разработчики калькуляторов. Они регулярно предлагают новые модули (микроконтроллеры, датчики и т.п.) и даже разрабатывают инновационные устройства для школьников. Например, Texas Instruments недавно выпустила роботизированный автомобиль Rover. Он подсоединяется к графическому калькулятору TI: школьники могут написать программу, чтобы автомобиль двигался, перевернулся, рисовал и т.д. Важно отметить, что Rover разработан для средней школы: 8-классники за 30 минут смогли запрограммировать робота, заставив его танцевать.

Обучение работе с калькуляторами в школе дает хорошую базу для последующего применения их при обучении в ВУЗе и в профессиональной сфере. Современный мир требователен к каждой минуте времени эксперта, и невозможно представить себе физика или инженера, производящего сложные расчеты в уме или на бумаге, без калькулятора.

Шаг вперед - два шага назад

Именно по такой схеме производится внедрение современных технологий, в том числе и калькуляторов, в процесс обучения в средних и высших учебных заведениях в России. Неумение пользоваться профессиональными калькуляторами - всеобщая проблема: функциональные финансовые, строительные, научные модели не встретишь на столах у специалистов в нашей стране.

В отличие от США в России использование калькуляторов на уроках не поощряется, а некоторые преподаватели даже запрещают их приносить. Возможно, такой подход был оправдан в 70-е годы, когда доступ к устройствам был у немногих и школьников необходимо было готовить к расчетам без калькуляторов. Сегодня инженерные, графические, научные модели имеют доступную цену, поэтому нет никаких причин не использовать их на уроках в школах. Игнорирование современных обучающих технологий откатывает российское образование на 20 лет назад, и с каждым годом это отставание увеличивает пропасть в среднем уровне знаний и способностей наших и западных школьников.

Особенно показателен пример с ЕГЭ по физике, химии и географии. На экзамене разрешено использовать научные непрограммируемые модели, однако члены комиссий отбирают у выпускников любые калькуляторы, у которых кнопок больше, чем у офисных! В итоге школьники, которые учились решать задачи с использованием современных моделей, экономя время и добиваясь точных результатов, на экзамене оказываются безоружными и получают меньше баллов.

Внедрение современных, имеющих богатый функционал калькуляторов в школы и ВУЗы, внесение в программу изменений, подразумевающих обучение работе с ними, повысило бы общий уровень образованности. В XXI веке инновации становятся двигателями прогресса, и чтобы российские специалисты были успешными, необходимо поднять навыки владения современными технологиями на принципиально новый уровень.

Calculators-Online.ru