STEM как «серебряная пуля» для образования

Как известно, выражение «серебряная пуля» символизирует универсальный способ, с помощью которого можно решить любую проблему. И в современном мире со стремительно развивающимися технологиями, «серебряная пуля» нужна как никогда, особенно в сфере подготовки профессионалов для высокотехнологичных отраслей. Общепризнанный факт — школьное образование сегодня направлено, как правило, на успешное выполнение тестов, проверку знаний по предметам.

Да, внутри курсов есть логика, они нашпигованы фактами и данными, а вот между собой теоретические предметы почти не пересекаются. И совсем немногие дети умеют применять теоретические знания на практике, потому что не понимают — как естественные науки и математика могут пригодиться в жизни. При этом, уже сегодня от выпускников требуются не просто хорошие знания школьных предметов, но и знания междисциплинарные, формирование которых — процесс длительный. Он должен начинаться еще в школе и только традиционными методиками здесь не обойтись. Тут на помощь приходит STEM-подход.

Что же такое STEM?

Впервые вопросом междисциплинарного и прикладного подхода в образовании озаботились в США, когда американцы столкнулись с серьезной проблемой — при наличии предложений в высокотехнологичных компаниях потенциальные кадры в большинстве своем не обладали достаточной квалификацией. Так, в конце 90-х и зародился STEM-подход к обучению, который сегодня внедряется на государственном уровне в странах, ориентированных на выращивание собственной научно-технической элиты. Главное место в STEM (аббревиатура от Science — естественные науки, Technology — технологии, Engineering — инжиниринг, проектирование, дизайн, Mathematics — математика) отводится практике, соединяющей разрозненные естественно-научные знания в единое целое.

В чем суть технологии STEM?

Если кратко, то в ее основе- инженерный подход к изобретению, скажем, прототипа. Чтобы получить прототип, его необходимо спроектировать. А любое проектирование — это, по сути, описание еще несуществующего объекта, который нужно увидеть, придумать, изобрести.

Первый шаг в проектировании — это постановка задачи. Чтобы конечный результат удовлетворял поставленной цели, необходимо провести тщательное исследование, задействовать все имеющиеся знания, скомбинировать их и получить эффективные решения.

Таким образом, в процессе инженерного исследования, создания или улучшения прототипа, ребенку приходится использовать свои знания по нескольким дисциплинам, что способствует формированию у него естественно-научной картины мира.

Важно, что в данном случае технология STEM удачно дополняет школьное образование по техническим предметам, погружает учеников в понимание самой сути предмета и его применения в практической сфере.

Как обстоят дела со STEM в России?

Сегодня в России перспективными форматами обучения становятся STEM-центры или образовательные программы, которые используют технологию STEM.

Российские STEM-центры работают при поддержке технологичных компаний на базе вузов, технопарков и других образовательных учреждений. В них ребята получают новые знания и умения, вовлекаются в проведение исследований, что позволяет им овладеть на практике навыками научной работы, которые пригодятся при дальнейшем обучении в вузах.

Развить практические навыки можно, также, участвуя в робофестах, турнирах, олимпиадах…

Среди подобных начинаний — турнир по нефтегазовой тематике «Умножая таланты», который проходит в нескольких регионах России. Все конкурсные задания специально разрабатываются действующими инженерами Научно-технического центра «Газпром нефти».

Механика турнира такова: после объявления конкурса школьники регистрируются командами из 3-5 человек. Далее команда получает нестандартное задание: она должна решить реальный кейс из нефтянки. Прежде чем, представить свой проект членам жюри, участникам приходится изучить множество специальных материалов, провести наблюдения или даже поставить опыты. И только лучшие решения на финальном этапе проходят защиту у профессионалов отрасли.

Вот, например, задание для младшей секции: «Бурение солевых интервалов». Для решения задачи восьмиклассникам (!) предлагается оценить потенциальные риски при строительстве нефтяной скважины. Кроме того, они должны описать, как разрушаются горные породы в процессе бурения, определить насколько возможно на этапе строительства скважины повлиять на ее продуктивность, а также выбрать наиболее оптимальную траекторию при бурении. В итоге, обычные школьники погружаются в тонкости нефтяного дела и решают реальные рабочие задачи на достойном уровне.

В итоге у участников турнира формируются навыки проектной работы в команде, умение создать практическое решение на основе академических знаний, оформить и презентовать свой результат.

Получается, что STEM не просто естественнонаучный и инженерно-технический подход к образованию, как иногда считают, а коренная перестройка всей системы. Предметы STEM учат детей навыкам критического мышления, необходимым для преодоления трудностей, с которыми они могут столкнуться в жизни и в работе. Таким образом STEM и в самом деле может стать той самой «серебряной пулей» для современного образования, по крайней мере, в области естественных наук.