Публикации сообщества

OKSANA PETROVA • 29 сентября 2018

STEAM-проекты в детском технопарке. Что такое детский технопарк?

Прежде чем говорить о STEAM-проектах в детских технопарках, необходимо определиться с понятиями и смыслами. Ответить на вопросы: что такое STEAM и детский технопарк.

Первая часть посвящена понятию "детский технопарк".

Детский технопарк - это проектная лаборатория, в которой школьники работают над конкретным реальным продуктом, проводят исследования с использованием современного оборудования.

Наиболее известные детские технопарки - "Кванториумы". В Стандарте детского технопарка «Кванториум» отмечается, что "Кванториум" - это образовательная организация, осуществляющая обучение по дополнительным общеобразовательным программам естественнонаучной и технической направленности, соответствующим приоритетным направлениям технологического развития Российской Федерации, с целью формирования у детей изобретательского, креативного, критического, продуктового мышления и подготовки будущих кадров для высокотехнологичных отраслей. Цель детского технопарка: вовлечение как можно большего количества учащихся в инженерно-конструкторскую и исследовательскую деятельность в различных областях.

Масштабный проект "Кванториум" входит в стратегическую инициативу «Новая модель системы дополнительного образования детей». Инициатива направлена на:

  • формирование устойчивой многоуровневой системы внешкольной работы с детьми, базирующейся на государственно-частном партнерстве 

  • реализацию современных программ дополнительного образования с целью выявления и развития таланта в каждом ребенке.

Если Кванториум - новая модель, то что надо оставить в прошлом, что изменить, что привнести принципиально нового?

Чем не устраивает прежняя модель дополнительного образования детей?

Поскольку детский технопарк - это техническая и естественно-научная направленность дополнительного образования, посмотрим на положение вещей в образовании на примере физики. 

Познакомьтесь с фрагментом книги Ричарда Фейнмана "Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!" Автор Ричард Фейнман, лауреат Нобелевской премии (1965), автор учебника «Фейнмановские лекции по физике», который и по сей день считается одним из лучших учебников по общей физике для студентов, один из создателей современной квантовой электродинамики.

О том, что описанная проблема присуща нашему образованию, свидетельствует низкое положение в исследованиях  PISA. В ходе исследования оцениваются знания и умения учащихся в возрасте 15 лет в функциональном чтении, математической грамотности и естественных науках:

  • Способны ли учащиеся анализировать, искать и находить причины и представлять собственные идеи?

  • Насколько учащиеся способны применять свои умения и знания в реальной жизни?

Вывод: нашей системе образования присуща фрагментарность знаний, изучение понятий, без выхода на осмысленность, а значит не формируется понимание законов природы.

В выступлении «Образование и осознанный выбор будущего. Как это работает?» Леонид Сергеевич Илюшин, доктор педагогических наук, профессор кафедры непрерывного филологического образования и образовательного менеджмента Санкт-Петербургского Государственного Университет на основе результатов анкетирования более 2000 учащихся сформулировал дефициты современного образования:

  • Радости и удовольствия.

  • Состояния «потока».

  • Понимания смысла.  

  • Уважения и сочувствия.

Вывод. Сегодня наблюдается накапливающаяся “образовательная усталость” школьников в условиях отсутствия реальных целей и смыслов собственного образовательного поведения, чрезмерной загруженности, нарастающего одиночества.

Благодаря чему можно восполнить дефициты образования?

Опираться на главные образовательные ресурсы школьников: личное время, внимание и активность, опыт совершения выбора.  

Школьникам и школе не хватает «конструирования» мечты, поиска «зоны риска», получения проб и опыта без оценивания, аудита собственных целей.

 

Социальный заказ на образование формирует государство, семья и общество. Что это значит?

Работающие в системе образования должны знать о том, какие сферы промышленного сектора региона сейчас развиваются. В каких кадрах сейчас нуждается реальный сектор экономики региона? В каких будут нуждаться через 5? 10 лет?

Задав себе этот вопрос, осознала, что у меня нет объективных ответов на эти вопросы.

Система образования, если это система, должна видеть не только внутренние связи и отношения, но и внешние связи. Т.е. чётко понимать социальный заказ, переводя его в конкретные задачи.

Видим ли мы эти задачи? Повышая квалификацию педагогов - работаем ли на решение этих задач? Видим ли мы шире предмета своей деятельности? Работаем ли на понимание этих задач руководителей и педагогов?

Скажу про себя - нет. А если и затрагиваю, то больше интуитивно, а не целенаправленно.

Вывод. Разрыв между образованием и потребностями реального сектора экономики увеличивается. При этом образование - это задел на профессиональную деятельность человека.

Эта проблема наиболее остро встала к середине 90-х годов. Как ответ на проблему появились новые формы взаимодействия академической среды и индустрии. Появились примеры подготовки специалистов, отвечающих ожиданиям работодателей и современным технологическим требованиям. Стали создаваться корпоративные образовательные проекты в виде самостоятельных школ, центров, кафедр и, даже университетов.  

По ряду объективных причин лидерами в данном вопросе стали IT-компании, для которых кадры нужного качества и в большом объеме не умел выпускать ни один университет на тот момент.  

Например:   

  • «Яндекс», ABBYY, «Лаборатория Касперского», 1С создали базовые кафедры в МФТИ.  

  • IBS открыл сразу несколько факультетов в вузах.  

  • Cisco запустила свою Академию.  

  • Mail.Ru Group создала ряд образовательных технопроектов (Технопарк, Техносфера, Технотрек, Техноатом и Технополис).

Факультативы и спецкурсы вели только практики – сотрудники компании.  

Проектный подход и использование «боевых задач» стало основой для подобных курсов. К тому же была поставлена задача сделать их массовыми, бесплатными для студентов и при этом элитарным (конкурс сегодня составляет до 10 человек на место, и это внутри самых топовых вузов страны). Опыт оказался успешным (по материалам статьи С. Марданова “Как бизнесу эффективно работать с университетами – советы и кейсы”).

Примерно через 10 лет стало понятно, что для подготовки специалистов, способных работать в высокотехнологичных отраслях, поздно начинать в ВУЗе. Сейчас считается, что рубежный возраст 12 лет. Если начинать подготовку позже, то отставание от сверстников, которые стартовали до 12 лет, будет невосполнимым.

Поэтому во всём мире крупнейшие корпорации начали открывать Центры компетенций, STEM-центры, ЦМИТы (Центры молодежного инновационного творчества).

Большие надежды возлагались на STEM-подход.

 

  • Science - освоение методов научного познания, с их помощью понимание законов природы.
  • Technology - цифровые лаборатории, средства сбора и обработки данных, т.е. инструментарий для применения методов научного познания. А также графический дизайн, программирование мобильных приложений, 3D-моделирование и т.д.
  • Engineering - инженерный подход. Развитие инженерно-конструкторского мышления. Признаки инженерного подхода: создание прототипа, итерационность, создание материальных объектов (улучшение существующих или разработка принципиально новых).
  • Mathematics -  математические методы, статистика, программирование.

Это принесло определенные плоды. И успех заложен в формировании естественно-научной картины мира, развитии исследовательских и инженерно-конструкторских умений.

Но проблема заключалась в том, что чаще всего инженерная мысль и деятельность завершалась созданием модели, прототипа. Робототехника ради соревнований - кто точнее и быстрее проедет по линии. Создание моделей умного дома без реального применения на практике и т.д. И как следствие, дети охотно  начинали заниматься, а через год-два мотивация резко падала.

В России всегда хорошо со смекалкой, идеями, но довести свою идею до понимания, где конкретно это может применяться, объяснить идеи потенциальному инвестору - на этом этапе возникали и возникают большие затруднения.

Переход к STEAM

В статье “ИТ-компаниям нужны гуманитарии, а не STEM-специалисты” рассматривается кризис STEM подхода в образовании. В промышленном секторе, особенно в IT-сфере считается, что время STEM уже прошло. Наступило время STEAM-образования и уже разработаны школьные и университетские курсы в этом направлении. Ключевой является добавленная буква «A» — от английского «Arts», гуманитарные отрасли знания.  

 

ИТ-бизнесу теперь нужны именно STEAM-специалисты. Знаний о том, как создать высокотехнологичный продукт, больше недостаточно. В частности потому, что машины вскоре смогут автоматизировать все, связанные с обработкой технических данных, задачи.

Сфера деятельности людей - понимание запросов и поведения других людей, для которых создаются товары и услуги.  Первым эту мысль сформулировал еще Стив Джобс после того, как Apple выпустила первый iPad. «Мы в Apple убеждены, что одних технологий недостаточно. Только альянс технологий с искусством и гуманитарными знаниями приносит результат и заставляет наши сердца петь».  

Доля гуманитариев в инженерных бизнес-проектах всё увеличивается по сравнению со специалистами, получившими STEM-образование.

По мнению руководителей крупных ИТ-компаний, в подготовке инженеров всё большее место должны занимать философия и психология.

Национальный фонд гуманитарных наук США заявил, что «только активация обоих полушарий мозга научит людей мыслить инновационно и креативно, что будет иметь решающее значение для роста экономики в XXI веке и создания высокоэффективных рабочих мест».  
Вывод: наблюдается однобокость в подходах к образованию: естественно-научный или гуманитарный, что не позволяет полноценно решать сегодняшние задачи. И дополнительное образование, как правило, не решает эту проблему, а подчас усугубляет. Смещается акцент с результата на следствие. Победы в соревнованиях и конкурсах считаются главными результатами деятельности.  

Рассмотрим подробнее понятие "детский технопарк".

Технопарк: научно-производственный комплекс, совмещающий взаимосвязанные фундаментальные исследования, опытное производство, внедрение разработок и рынок (включая подготовку менеджеров и специалистов по маркетингу) (Современный толковый словарь русского языка Т.Ф. Ефремовой).

Детский технопарк отличается от технопарка как и научное исследование от учебного. Те же компоненты, последовательность этапов, содержание деятельности. Отличается уровнем новизны и масштабности.

Цель деятельности детских технопарков: вовлечение как можно большего количества учащихся в инженерно-конструкторскую и исследовательскую деятельность в различных областях.

Задачи:

  • Создать систему научно-технического просвещения через привлечение детей и молодёжи к изучению и практическому применению наукоёмких технологий.

  • Выстроить социальный лифт для молодежи, проявившей значительные таланты в научно-техническом творчестве.

  • Обеспечить подготовку национально-ориентированного кадрового резерва для наукоемких и высокотехнологичных отраслей экономики.

  • Разработать и внедрить новый российский формат дополнительного образования детей в сфере инженерных наук.

  • Обеспечить системное выявление и дальнейшее сопровождение одаренных в инженерных науках детей.

«Кванториум» – это среда ускоренного развития инженерных, исследовательских навыков и изобретательского мышления детей на основе проектной, командной деятельности под руководством компетентных наставников и при деятельном участии родителей.

Marina Rakova, генеральный директор Фонда новых форм развития образования: "Мы считаем, что ребенка нужно готовить не к адаптации под изменения в будущем, а к готовности создавать вокруг себя новую реальность".

Детские технопарки «Кванториум» – это площадки, оснащенные высокотехнологичным оборудованием, нацеленные на подготовку новых высококвалифицированных инженерных кадров, разработку, тестирование и внедрение инновационных технологий и идей.

Проект “Кванториум” направлен на формирование нового отношения к деятельности в системе дополнительного образования. Именно дополнительное образования в силу его гибкости может восполнять дефициты образования, выполнять социальный заказ образованию.

В Псковской области в октябре 2018 года открывается “Кванториум”. Это трёхэтажное здание, площадью  1400 кв.м. 

#КванториумПсков - это 5 научных лабораторий - квантумов: Робоквантум, Наноквантум, Геоквантум, Промышленный дизайн, Дополненная и виртуальная реальность. Сердце "Кваториума" - Хайтек-цех.

 

Анализируя основные принципы создания и функционирования детских технопарков «Кванториум», подходы к организации образовательной деятельности, можно констатировать, что деятельность Кванториума базируется на STEAM подходе.

 

 

Дополнительные образовательные программы Кванториума разделены на 3 уровня. Переходя с уровня на уровень, дети решают усложняющиеся реальные задачи, создают устройства и программное обеспечение, нужные людям здесь и сейчас в сотрудничестве с разными взрослыми.

Деятельность нацелена на развитие:

  • Hard-skills - понимание законов природы, знания из разных предметных областей, инструкций, правил обращения с конкретным оборудованием, техника безопасности и ограничения.

  • Soft-skills - гибкие надпрофессиональные навыки:

    • Умение разделить проект на конкретные задачи, которые будут решаться и приведут к эффективному результату.

    • Особенностью является то, что фокус не на индивидуальное развитие, а на работу в команде. При этом формируется кросс-функциональные команды.

    • Продуктовое мышление. Изобретая, знаем ответ на вопросы зачем? (цель) и  ради чего? (ценность и смысл). Понимание того, для чего это нужно и какой выйдет продукт - материальный объект. Потому что  развитие науки и технологий должно идти в приложении к каким-то определённым сферам.

В чём новизна представленной модели дополнительного образования?

Появляется возможность:

  • Перейти от предметного подхода к интеграционному междисциплинарному подходу, позволяющему перейти от информационной модели к знаниевой - пониманию законов природы.

  • Восполнить дефициты:

    • Радости и удовольствия - общение между сверстниками, со взрослыми; удовольствия от результатов своей работы.

    • Состояния «потока» - увлечённость делом, когда не замечаешь ничего вокруг, когда летит время.

    • Понимания смысла - знать ответы на вопросы: зачем я делаю (цель), ради чего я делаю (смысл и ценность).  

    • Уважения и сочувствия - возможность выбора и ошибки.

  • Выполнить социальный заказ образованию, поскольку активное участие принимают представители реального сектора экономики: сотрудники и инженеры ведущих предприятий и заводов; учёные ведущих университетов региона.

 

Молодые люди осознанно выбирают профессии инженера-изобретателя, инженера-конструктора, технологического предпринимателя, учёного.  

Список источников:

  1. Детские технопарки по всей стране. Что создают в кванториумах инженеры-изобретатели из поколения Z (интервью М. Инкина)

  2. Л.С. Илюшин «Образование и осознанный выбор будущего. Как это работает?»

  3. Что такое «Кванториум», или Как из красноярских школьников будут готовить суперсовременных инженеров

  4. В России появилась сеть детских технопарков «Кванториум»

  5. Новые уроки труда потребуют оснащения школ и переобучения учителей

  6. ИТ-компаниям нужны гуманитарии, а не STEM-специалисты

  7. Как размножаются мейкеры

  8. Как бизнесу эффективно работать с университетами – советы и кейсы

Оцените материал:
Поделитесь ссылкой:     

Кол-во комментариев: (7)

Лора Кравченко
"Школьникам и школе не хватает «конструирования» мечты, поиска «зоны риска», получения проб и опыта без оценивания, аудита собственных целей." Очень правильно. Любая массовость, "обязаловка" без учете стремлений самого ребенка дискредитирует даже хорошую идею. так происходит сейчас с проектами. А инструкции сверху требуют, а директора не могут их не выполнять. В итоге дефициты образования только усиливаются. Что делать?
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии
  • Борис Ярмахов
    Открытие псковского кванториума - замечательная новость! Уверен, что вы к этому готовы, как никто другой. Оксана, а какое у тебя отношение к следующему шагу в развитии STEAM движения, когда в нем появляется еще и R - Reading and wRiting (STREAM)?
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии
  • OKSANA PETROVA
    Боря, мне это не видится как следующий шаг, воспринимаю как искусственное добавление. Потому что "чтение и письмо" входит во все разделы. Особенно в "S" и "А". Так как невозможно изучать окружающую действительность не владея чтением и письмом "R". Говоря про Arts, отмечу следующее. В детских технопарках реализуется продуктовый подход. Т.е. чётко определяется целевая аудитория - потребители создаваемого продукта. Из это следует, что мы можем определить потребности, интересы и созданный продукт точнее позиционировать и на презентации, и на рынке (если до этого доходит дело). Умение описать и "упаковать" информацию о созданном продукте и есть "R", входящий в "А". У нас дети создают интернет-магазины, лонгриды и лендинги. А для этого читают, анализируют, пишут. Но это неотъемлемая часть гуманитарного знания.
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии
  • Елена Годунова
    Позволю себе самоцитату: "Национальный научный фонд (NSF) и Национальный фонд искусств (NEA) в США после двустороннего обсуждения пришли к мнению, что добавление искусства(А) к STEM явно недостаточно. Также следует добавить навыки мышления, воплощенные в чтении и письме. ( в анг. яз. Reading and wRiting), поэтому STEAM трансформируется в STREAM". Исходя из нее, можно сделать предположение, что R-это совсем не искусственное добавление, а новая ступень интеграции и многомерное видение образовательных задач
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии
  • OKSANA PETROVA
    Национальные фонды США как и я :) имеют право на собственное мнение. Мое мнение остаётся неизменным. Если «S» - естественные науки и методы научного познания, то именно в этом разделе навыки мышления, в том числе воплощённые в чтении и письме. И “A» - Arts, т.е. гуманитарное знание, а не только искусство.
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии
  • Елена Годунова
    Под интервью А.Бондаренко https://novator.team/post/40 я даю ссылку на оригинал (один из) толкования STEAM. Каждый имеет свое мнение, несомненно, но я предпочитаю доверять источникам, из которых есть-пошло STEAM- движение и в которых А не трактуется широко, а совершено точно как Art-искусство, а для включения гуманитарного знания придумана своя аббревиатура SHTEAM
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии
  • OKSANA PETROVA
    Елена, в том-то и дело, что один из источников. В США STEM/STEAM в школах - это серьезная и глубокая педагогическая система. В этих школах я была и в них реализован тот подход о котором я и пишу. И в моем посте есть отсылка к статье https://hightech.fm/2017/08/09/focusing-on-steam, в которой говорится, что "нужно все больше специалистов со STEAM-навыками, в которых к научным и техническим знаниям добавился ключевой элемент — гуманитарный". Возможно, изначально речь шла о более узком подходе. Но любая идея эволюционирует, сталкиваясь с практикой. Мне близка именно эта ветка развития событий. И личный опыт работы со школьниками в STEM и STEAM подходах и проектах убеждает меня именно в тех трактовках, развивает понимание этих педагогических систем.
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии