Школьный STEAM - центр - территория возможностей

Рогозина Ольга Борисовна

Директор, школа № 325, Россия, г. Санкт-Петербург

[email protected]

Глазатова Ольга Анатольевна

Руководитель, школа № 325, Россия, г. Санкт-Петербург

[email protected]

Слобожанинова Е.В.

Методист, школа № 325, Россия, г. Санкт-Петербурга

[email protected]

Школьный STEAM - центр - территория возможностей

Школьный STEAM-центр это сеть проектных лабораторий, в которых школьники могут выполнить исследования  с использованием цифрового оборудования. Подобные центры прежде всего направлены на тренировку проектных навыков. 

Rogozina Olga Borisovna

Director, School № 325, Russia, St. Petersburg

[email protected]

Glazatova Olga Anatolyevna

Project Manager, School No. 325, Russia, St. Petersburg

[email protected]

Slobozhaninova Elena Viktorovna 

Methodologist of the project, School No. 325, Russia, St. Petersburg

[email protected]

School STEAM - center - territory of opportunity

School STEAM-center is a network of project laboratories in which schoolchildren can perform research using digital equipment. Such centers are primarily aimed at training project skills.

Еще недавно ключевыми навыками, определявшими грамотность человека, были умение читать, писать и считать. В настоящее время акценты смещаются в сторону умения мыслить критически и креативно, умения работать в команде и самостоятельно. Мир, для которого мы учим детей, претерпевает интенсивные изменения во всех сферах, от быта до высоких технологий. В этом сложном мире сможет комфортно себя чувствовать только человек, который умеет справляться с разными, даже самыми непредсказуемыми жизненными ситуациями, обладает четкой системой ценностей, которые позволят ему управлять своей жизнью и принимать решения. Нашим ученикам в ближайшем будущем придется работать по специальностям, о которых мы сегодня не имеем представления, но понимаем, что они будут связаны с высокими технологиями. А значит востребованы будут инженеры, программисты, специалисты по разработке и использованию  био- и нано-технологий.

С целью подготовки таких специалистов в настоящее время по всей России создаются STEM-центры и STEAM-центры, кружки робототехники, технопарки.

В этой связи становятся актуальными как изменение содержание общего  и дополнительного образования детей, так и их интеграция, в том числе на основе использования современных образовательных технологий, одно из которых является   STEM-технология, позволяющая интегрировать  содержание несколько предметных областей и являющаяся инструментом развития критического мышления, исследовательских компетенций и навыков работы в группе.

Решение данной задачи, в свою очередь, невозможно без создания новой образовательной среды, позволяющей соединить воедино казалось бы далёкие друг от друга науки, искусство и применить это всё к повседневной жизни.

Такой средой в любом образовательном учреждении может стать STEAM-центр, который мы рассматриваем как комплексную модель организации школьного образовательного пространства средствами основных общеобразовательных программ, программ внеурочной деятельности и системы дополнительного образования предлагает создать условия для учебного, исследовательского и социального проектирования, способствующего удовлетворению образовательных потребностей учащихся различных возрастных групп и открыть для каждого ребенка территорию возможностей, обеспечивающую комфортное и продуктивное развитие на основе личностного выбора содержания и технологий образования.

Разработка, апробация и дальнейшее внедрение модели такого центра является целью и содержанием деятельности коллектива ГБОУ школы №325 Фрунзенского района Санкт-Петербурга в рамках проекта «STEAM технологии как инструмент, обеспечивающий положительную динамику индивидуальных образовательных результатов учащихся в области математического и естественно научного образования», реализуемого в рамках инновационной деятельности школы в статусе Федеральной инновационной площадки, который был присвоен в 2018 году.

Ведущая  идея нашего проекта заключается в разработке и практической реализации на базе школы модели STEAM-центра (Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics) – системы (сети) школьных исследовательских лабораторий, поддерживающих научную, техническую и инженерную составляющую в основном и дополнительном образовании школьников.

Основными результатами реализации данного проекта станет формирование у обучающихся способности к самостоятельным действиям, умения взаимодействовать с разнообразными группами людей, умения быстро овладевать различными инструментами познавательной деятельности, повышение интереса обучающихся к инженерным и техническим специальностям и мотивации старшеклассников к продолжению образования в научно-технической сфере.

Структура школьного STEAM-центра включает в себя:

         Лабораторию программирования с разделением на проектное и инженерное программирование, использование программы для 3D-моделирования "Компас". Программа "3D-Компас" поможет школьникам 9-10 классов освоить трехмерное моделирование, научиться пространственному инженерному мышлению. 

Лабораторию цифрового творчества, включающую в себя издательский центр, мультстудию, мастерскую Самоделкина. Известно, что, креативность стимулируется и укрепляется посредством практики дисциплин, связанных с работой правого полушария мозга. Arts-образование улучшает познавательные способности учащихся, развивает навыки памяти и внимания, обеспечивает инстинктивно-интуитивное мышление. STEAM образование задействует оба полушария мозга ребенка.

Лаборатория робототехники по системе LEGO Education и единой системе Lego: Soft-DUPLO-System. В ней учащиеся смогут попробовать свои силы в изучении основ технологии, проектирования, конструирования и математики.

Лаборатория исследований, в рамках которой будут работать астрономическая и виртуальная археологическая  минилаборатории, минилаборатория здоровья. Важно стимулировать детей на исследования, учить делать выводы и не бояться совершать ошибки. Решение проектных задач изменит картину восприятия учащимися естественнонаучных дисциплин, превращая их в прикладные. Исследование явлений с помощью современного оборудования, цифровых лабораторий, приведет к более глубокому восприятию учебных предметов, развитию инженерного мышления.

Лаборатория математики с освоением программ 3D-моделирования " Paper Folding 3D - Оригами ", "Живая математика" и "Geogebra".

         Программа Paper Folding 3D - Оригами помогает детям быстрее ориентироваться на плоскости и в пространстве; тренирует память и внимание; развивает воображение и творческие способности; элементы наглядно-образного и логического мышления.

         Программы «Живая математика» и GeoGebra предназначены для создания интерактивных чертежей, графиков и других объектов школьной и внешкольной математики, сочетающих в себе конструирование, моделирование, динамическое варьирование, эксперимент. Активное использование этих программ в 5-9 классах как виртуальных математических лабораторий позволяют решать широкий круг задач при изучении геометрии, стереометрии, алгебры, тригонометрии и математического анализа, формировать у учащихся инженерное мышление.

Таким образом, практически в рамках всех лабораторий в той или иной степени мы планируем использовать инженерно-математическое 3D моделирование, которое может стать эффективным инструментом в STEM подходе, так как максимально использует метапредметные связи информатики, математики, физики и других наук. 3D — это не только моделирование, визуализация, анимация и трехмерная печать. Но и технологии дополненной реальности, трехмерные тренажеры, симуляторы, трехмерное видео. Все это можно изучать, а еще лучше создавать в школе.

Не секрет, что в практике образования обучение через исследование используется редко, поскольку противоречит устоявшимся стандартам и нормам оценивания, которые не учитывают индивидуальные способности и желания учащихся. Сеть школьных лабораторий вовлекает детей в исследовательское поведение, использует интересы и возможности ребенка, не подавляет, а поддерживает его самостоятельность, инициативность и любознательность. Проектный подход, опирающийся на исследовательскую установку позволит сформировать у учащихся: умение решать практические задачи с использованием моделирования; навыки работы с цифровым лабораторным оборудованием; умение собирать, анализировать и оценивать информацию; принимать осознанные решения.

Оценивание при таком подходе является формирующим, т.к. целью проектной работы является не проверка знаний и умений, а их формирование. В процессе исследования снимается негативное отношение к ошибкам и приходит понимание необходимости их исправления.

Практическая значимость реализации данного проекта состоит в том, что за счет модернизации школьной инфраструктуры, использования нового технического оснащения, можно будет  на углубленном уровне изучать  содержание отдельных предметов и предметных областей и расширить рамки образовательного процесса. Практико-ориентированное образование будет способствовать раскрытию интеллектуального потенциала, повышению результативности учебных достижений и профессиональному самоопределению школьников.

Важным условием реализации этого проекта является профессиональная подготовка педагогов, работающих в рамках проекта. С этой целью организовано сотрудничество с Ресурсным центром дополнительного образования г. Пушкин, организованного по распоряжению Комитета по образованию. Первая команда учителей школы № 325 отправится повышать профессиональное мастерство по программе "Формирование предпрофессиональных компетенций обучающихся на основе ресурсов дополнительного образования" уже в конце марта 2019 года.

Создание единого STEAM-пространства связано не только с обновлением содержания, программно-методического обеспечения и развитием кадрового потенциала, но и с развитием сетевого взаимодействия и социального партнерства. В настоящее время школа работает по договору с издательством «Первое сентября», с СПб АППО, РГПУ им А.И.Герцена, ФГБОУ ДПО «Институт непрерывного образования взрослых», ИМЦ и ЦПМСС Фрунзенского района, ФГБОУ «Президентская библиотека имени Б.Н. Ельцина», образовательными учреждениями города.

Надеемся, что наш проект будет интересен представителям  педагогической и научной общественности, с которыми мы готовы выстраивать партнерские отношения, это позволит сделать наш проект более полезным.