STEM - образование

Что такое STEM-образование?

Концепция образования с уклоном в технологии и привязкой к задачам реального мира STEM получила развитие в системах STEAM, STEMM и STREAM, включающих также творчество. Для чего?

Образование – зеркало будущего страны. В зависимости от того, в чем государство видит свои сильные стороны, зоны роста, оно корректирует национальную образовательную программу, вплоть до самих основ системы образования. В эпоху индустриализации важны были грамотность и владение рабочими навыками. В постиндустриальную эру на первый план вышли технологические аспекты развития молодежи. Результатом стала цифровая революция – с интернетом, повсеместным использованием компьютеров, информационных технологий. Но со временем оказалось, что качество продукта, его производительность, технологичность уже не так важны, как удобство его использования.
Дизайн, удобство, эргономика – реальный опыт использования

Сегодня при создании любого товара приоритетны нематериальные аспекты на стыке эргономики и философии. Это в первую очередь такая потребность человека, как удовольствие от использования. На этом, в частности, был построен успех компании Apple, которая поставила на первое место удовлетворенность пользователя – и сорвала банк.

Соответственно, в образовании такие моменты, как обучение техническим наукам, математике, инженерии, сами по себе перестали быть важны. Их значимость растет по мере понимания роли каждой дисциплины в процессе создания готового решения, за которым стоит человек, использующий его. Так, в попытке найти идеальный инструмент для передачи понимания комплексного аспекта «человека в мире», в США родилась концепция STEM (от английской аббревиатуры Science, Technology, Engineering, Mathematics – «наука, технология, инженерия, математика»). Согласно этой концепции, в ходе подготовки специалисты должны научиться четко понимать, какое место в мире займет каждый конкретный продукт, каждая будущая разработка.

Такой комплексный подход к традиционным предметам позволяет учащимся оценить, насколько актуальны их выкладки, понять, какое место в мире занимают решаемые ими вопросы. И STEM годится не только для обучения технических специалистов. Более того, эта система применима не только в вузах – уже сегодня ее успешно используют даже в школах и дошкольных заведениях.


STEM – ЭТО SCIENCE, TECHNOLOGY, ENGINEERING, MATHEMATICS

Не без оснований эксперты полагают, что новый подход стимулирует инновационную деятельность, так как помогает упорядочить и формализовать творческие процессы, стоящие за инновационными прорывами. В пользу методики STEM говорят ученые, которые доказали преимущество интерактивного обучения в форме исследований по сравнению с традиционной моделью передачи знаний учителем ученику.
Американский опыт

Американские студенты и школьники, в обучении которых используют концепцию STEM, осваивают дисциплины в привязке к опыту реального мира. Это не значит, что они изучают лишь те предметы, по названиям которых создан акроним STEM. Нет, американские школы сместили акцент в учебных планах на те области, которым уделялось недостаточно внимания; так образовательный процесс приблизили к требованиям современной экономики, среди которых способность быстро выводить на рынок инновационные и конкурентные продукты.

Сделав ставку на инновации, американцы сумели удержать пальму первенства в мировой экономике: США разрабатывает для продуктов технологии и дизайн, на которые приходится большая часть добавленной стоимости, а производство при этом налажено в странах Азии.

Сегодня сборка готового продукта нередко оказывается в разы менее прибыльной, чем реализация интеллектуальной части проекта – на уровне идей, чертежей, изобретений и патентов. И Соединенные Штаты, осознав это, остаются сильнейшей экономикой, которая продолжает во многом задавать темп инноваций в мире, лидируя в разных рейтингах. США удалось найтиразумный компромисс между привлечением ученых со всего мира к исследованиям и разработкам, развитием высоких технологий, созданием добавочной стоимости, о которой говорилось выше, и, конечно же – в развитии сферы высшего образования (с учетом концепции STEM).

STEAM способствует развитию важных свойств и навыков



Комплексное понимание проблем

Творческое мышление

Инженерный подход

Критическое мышление

Понимание и применение научного метода

Понимание основ проектирования

STEM, STEAM, STEMM, STREAM

Важно отметить, что идея использования методов разностороннего развития в сфере образования не есть каким-то ноу-хау. Например, существует концепция SEL, предполагающая развитие у детей социальных и эмоциональных навыков, на которую делают большую ставку в воспитании «людей будущего». Или же метод феномено-ориентированного обучения и преподавания PBL, схожий со STEM в том смысле, что и тут, и там предпринимаются попытки объединить разные дисциплины при изучении или проработке какой-то темы.

Упомянутая методика PBL и концепция STEM во многом предусматривают подкрепление технических дисциплин гуманитарными. Поэтому логичным шагом стала попытка «узаконить» такое объединение, подключить к сугубо технической концепции STEM творческий аспект развития личности. Так появились системы, где наряду с наукой, технологией, инженерией и математикой присутствуют Art (от англ. «искусство») – это концепция STEAM, Music (англ. «музыка») – STEMM, Reading («чтение» наряду с искусством) – STREAM. Наибольшее распространение получила именно методика STEAM как полноценное, состоявшееся и самодостаточное явление.



Стоит отметить, что такой комплексный подход, когда технические дисциплины сочетаются с творчеством, помогает пробудить в учащемся интерес к обучению. STEAM позволяет подключить к сухим цифрам и фактам смыслы, без которых человеку тяжело долго воспринимать информацию разного уровня абстракции, будь то математические, физические или химические формулы. Пробуждая креативный подход, интерес ко всестороннему восприятию предмета обучения, критическое мышление, STEAM-преподаватели дают учащимся больше, чем просто знания, – они дают им также навыки, вкус к познанию и работе, желание погрузиться в саморазвитие, полюбить сам процесс обучения.


STEAM – ЭТО SCIENCE, TECHNOLOGY, ENGINEERING, ARTS, MATHEMATICS

В целом, если оценивать перспективность двух этих концепций – «чистого» STEM и STEM с творческой составляющей, то первая из них больше была востребована в конце прошлого века. В то же время STEAM может адекватно и эффективно ответить на вызовы не только сегодняшнего дня, но и будущего. Здесь речь идет о том, что значительная часть рабочих процессов уже сейчас поддается автоматизации, а в будущем, как предрекают аналитики, все больше профессий станет попадать в зону риска, исчезая одна за другой, – их будет заменять искусственный интеллект. И пока что среди немногих навыков, которые в обозримом будущем не поддадутся напору ИИ, остаются эмпатия и эмоциональный интеллект. Понимание потребностей человека и творческое переосмысление вопросов, стоящих перед нами, – прерогатива специалистов, которые знакомы с гуманитарными аспектами развития личности, творчеством, искусством, философией.

На практике

Разные эксперты трактуют суть концепций STEM и STEAM по-своему. Но множество принципов этих образовательных систем стали общепринятыми.

Само слово «stem» в английском означает «ствол», «основа»: четыре дисциплины STEM считаются главными в инновационной деятельности, на которую делают упор многие современные экономики. В образовательном процессе на базе концепций STEM и STEAM эти четыре предмета интегрируются в учебный план и их элементы присутствуют в изучении практически всех остальных дисциплин, где это возможно. Основная цель STEM/STEAM-образования – развитие творческого мышления, навыков использования инженерного подхода к решению реальных задач, понимание важности дизайна, осознание роли технологий в их решении. Под «искусством» (Arts) в концепции чаще понимают развитие творческого восприятия, обучение основам моделирования и художественно-технического проектирования, что позволяет не только сделать образовательный процесс более разнообразным и насыщенным, но также дополнительно подтолкнуть учащихся к креативному решению поставленных задач, пониманию принципов эстетики.



В Украине сегодня можно наблюдать некоторое расслоение, с которым и призван бороться STEAM-подход: часть педагогов, учебных программ и целых учебных заведений делает упор на технические дисциплины и их применимость (STEM). В то же время школьники и студенты сами по себе могут интересоваться творчеством, но их стремления не находят отклика со стороны преподавателей. Творчество редко добавляют в учебные планы наряду с техническими дисциплинами – отдельные гуманитарные науки в учебных заведениях с техническим уклоном идут почти что «факультативно»: оценка по философии для студента-технаря не играет важной роли даже психологически.

С другой стороны, если взять опыт той же компании Apple, то она сделала акцент на технологиях, удобстве использования, создании инфраструктуры и – не в последнюю очередь! – на дизайне своих продуктов, определив как минимум на десятилетие тенденции в мобильных технологиях, которые породили целую многомиллиардную индустрию. И как говорил в интервью «Дому инноваций» Патрик Ньюбери, директор по цифровым технологиям Globallogic, работавший над дизайном продуктов Google, Nokia, Microsoft и многих других компаний с мировым именем: «Дизайн – это не только этап разработки продукта, это отношение компании к пользователям».
STEAM на государственном уровне

Американцы, законодатели моды на STEAM, внедряют концепцию повсеместно. В США даже был учрежден Национальный день STEM и STEAM. Соответственно, и количество учебных заведений, придерживающихся методик STEM и STEAM, здесь ощутимо больше, чем в других странах. Адептом STEAM в свое время стала Школа дизайна Род-Айленда (RISD) здесь же, в США. Популярный колледж, заслуженно считающийся одной из лучших художественных и дизайнерских школ мира, всесторонне поддерживает внедрение концепции в учебных учреждениях всех уровней и утверждает, что подход STEAM поможет разработать образовательную модель, более подходящую для подготовки кадров XXI века.

Конгрессмен Сюзанна Бонамичи в рамках встречи в RISD, говоря о STEAM, заявила, что продуманная система образования позволит воспитать поколение креативных мыслителей, способных к адаптации [в меняющихся условиях современности], которые помогут США эффективно конкурировать на глобальном рынке.
Будущее за… творчеством?

Новый подход не эксклюзивен: это не прерогатива «технологий», «математики», «науки» и «инженерии» как таковых. STEAM можно найти в каждом аспекте жизни. Методика применима практически к любой дисциплине, где бы ее ни преподавали, будь то младшая или высшая школа. Философия STEAM далеко ушла от устаревшей концепции обучения, когда учащиеся запоминают факты, а их знания проверяют с помощью тестов с проставлением оценок. Такая анахроническая образовательная система, конечно же, не способствует инновационности, развитию творческого и критического мышления.

Но и STEAM не панацея: это лишь инструмент, позволяющий учащимся сделать первый шаг на пути понимания комплексности мира, осознания многоуровневых связей между разными аспектами жизни. Спустя некоторое время концепции, которые сегодня свежи и во многом революционны, включая STEM, STEAM и любые другие, станут обыденностью и нам придется изобретать что-то новое. Но даже сегодня можно сказать с уверенностью, что в методики образования будущего войдут не только наука и математика, но и философия, искусство, понимание природы человека и его места в мире.