Интерактивное образование

Информационно-публицистический образовательный журнал

Интегративная модель практики реализации программ дополнительного образования детей в условиях образовательного детского технопарка

Система дополнительного образования накопила значительный опыт в развитии способностей детей и молодежи посредством организации учебно-исследовательской, опытно-конструкторской и проектной видов деятельностей. Разнообразные формы и технологии, применяемые при реализации дополнительных общеразвивающих программ, при подготовке и участии детей в многочисленных олимпиадах и конкурсах, возможности современной высокотехнологичной среды требуют обобщения и систематизации данной практики дополнительного образования. В статье раскрывается интегративная модель практики реализации программ дополнительного образования детей, построенная на идее «образовательного детского технопарка», уже занявшей свое место в новых форматах образования.

Шалашова М.М., Махотин Д.А., Войков В.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интегративная модель реализации программ дополнительного образования детей, направленная на организацию учебно-исследовательской и опытно-конструкторской («технического творчества»), проектной деятельности должна отражать инновационный опыт и специфику реализации дополнительных образовательных программ в контексте решения приоритетных задач образования:

  • расширения образовательного и социального партнёрства, в том числе совместной (сетевой) реализации дополнительных образовательных программ;
  • организации системы конкурсных мероприятий, направленных на поддержку развития детского технического и проектного творчества, создания соответствующих условий в процессе реализации дополнительных образовательных программ;
  • организации профильных (тематических) лагерей (смен) технико-технологической и исследовательской направленности;
  • создания условий для организации деятельности учащихся в разновозрастных сообществах, в свободно взаимодействующих творческих группах, в т.ч. создания площадок для совместного творчества;
  • создания интерактивной и высокотехнологичной образовательной среды для реализации дополнительных образовательных программ в области естественных наук и основ нанотехнологий;
  • поддержки детских и молодежных научных сообществ, других детских объединений исследовательской, научно-технической направленности;
  • повышения квалификации, профессионального развития педагогов, работающих по дополнительным образовательным программам, в том числе за счет привлечения специалистов из разных областей науки и производства, предпринимателей, наставников и создания условий для эффективного обмена опытом в контексте реализации исследовательских и проектных работ учащихся.

Интегративная модель организации программ дополнительного образования детей в своей основе реализует идею «образовательного детского технопарка» (далее – ОДТ), под которым мы понимаем совокупность материально-технических, технологических, кадровых и образовательных ресурсов, спектр дополнительных образовательных программ по различным направлениям и видам деятельности учащихся, а также механизмы их реализации, сконцентрированных в той или иной образовательной структуре для создания интерактивной и высокотехнологичной образовательной среды, что в целом направлено на достижения целей и результатов, эффектов системы дополнительного образования детей в области естественных наук, технико-технологической сферы и нанотехнологий.

Модель отражает все компоненты проанализированного опыта реализации программ дополнительного образования, направленных на организацию учебно-исследовательской и опытно-конструкторской («технического творчества»), проектной деятельности детей в области естественных наук и основ нанотехнологий. Обобщенно модель как «образовательный детский технопарк» включает миссию, цели и задачи этой деятельности, виды деятельности учащихся и формы их организации (общие, внешние и внутренние), содержательную часть модели (направления программ, конкурсную и соревновательную деятельность, профильные лагеря и смены, тематику проектов и кейсов, перечень используемых лабораторий, мастерских, конструкторских бюро и пр.), а также компоненты создаваемой интерактивной, высокотехнологичной образовательной среды (ресурсы, технологии, педагоги, обучающиеся, социальные партнеры), а также совокупность механизмов и условий эффективной реализации программ.

Миссия ОДТ – создание условий для ускоренного развития у обучающихся исследовательских и инженерно-технологических компетенций, формирования опыта учебно-исследовательской и опытно-конструкторской, проектной деятельности детей в области естественных наук и технологий.

Цель деятельности ОДТ – создание и распространение эффективных моделей реализации дополнительных образовательных программ, направленных на организацию учебно-исследовательской и опытно-конструкторской («технического творчества»), проектной деятельности детей в области естественных наук и технологий.

Рис. 1. Интегративная модель практики реализации программ дополнительного образования детей в условиях образовательного детского технопарка

Задачи деятельности ОДТ:

1) создание интерактивной и высокотехнологичной среды как основного условия включения всех субъектов (педагогов, учащихся, родителей, наставников) в приоритетные виды деятельности – проектировочную, исследовательскую, конструкторскую, технологическую, предпринимательскую и пр.;
2) популяризация науки, техники и технологий, профессий в области наукоемкого и высокотехнологичного производства, инженерной деятельности;
3) обеспечение системного выявления и поддержки талантливых детей и молодежи в сфере естественных наук и технико-технологической сфере;
4) организация взаимодействия учащихся в разновозрастных и временных проектных группах, соревновательных командах, с носителями научного и практического опыта (консультантами и наставниками);
5) создание условий для включения учащихся в моделирующие ситуации, в которых они осваивают особенности разных видов профессиональной деятельности (инженера, архитектора, дизайнера и пр.) и участья решать реальные исследовательские и производственно-технологические задачи.

Деятельность ОДТ должна быть ориентирована на осуществление следующих видов деятельности: проектировочной, исследовательской, конструкторской, технологической, изобретательской и прочих (табл. 1).

Таблица 1

Основные виды деятельности учащихся в образовательном детском технопарке

Виды
деятельности

Содержание
деятельности

Изобретательская деятельность Направлена на создание новых устройств и процессов.
На первых этапах становления инженерной деятельности она опирается на эмпирические знания, но по мере ее развития все более основывалась на научных исследованиях.
Отметим, что изобретательская деятельность не сводится к научной и имеет собственные закономерности, которые успешно выявляются в процессе развития теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).
Инженерные  исследования  Первоначально инженерная деятельность была направленана практическое использование лишь естественнонаучных знаний.
Постепенно в естественных науках сформировались особые разделы, ориентированные на обслуживание инженерной деятельности. Выросшие на их основе современные технические науки ставят целью решение инженерных задач и потому занимаются исследованиями не столько для изучения природных явлений, сколько для конструирования технических систем.
 Проектирование  Направлено на разработку общей идеи системы, ее исследование с помощью теоретических средств. Продукт проектировочной деятельности выражается в знаковой форме — текстах, чертежах, графиках, расчетах.
 Конструкторская деятельность  Направлена на создание опытного образца, с помощью которого уточняется проект. Конструирование тесно связано с технологической деятельностью.
 Технологическая деятельность  Предусматривает монтаж уже готовых элементов конструкции и изготовление новых ее элементов.
Инженерная деятельность связана с ее организацией, например, организацией массового производства электроизмерительных приборов.

Формы организации деятельности учащихся в ОДТ могут быть классифицированы по систематике, предложенной В.И. Андреевым, который выделяет общие, внешние и внутренние формы организации обучения [1].
В данном случае общими формами будут выступать формы взаимодействия учащихся – индивидуально-коллективная, групповые (временные и постоянно действующие проектные группы), командно-групповая (при создании команды для участия в конкурсах и соревнованиях), парная (в т.ч. в паре с наставников, роль которого может выполнять и более опытный учащийся) и др.
Внешними формами организации выступают специализированные кабинеты и мастерские, лаборатории, конструкторские бюро, проектные группы (как отдельные кабинеты), архитектурные мастерские, дизайн-студии, медиацентры, коворкинг-центр и пр. Они обеспечивают соответствующую среду для выполнения профильных, смежных по использованию оборудования работ, отражающих ту или иную профессиональную деятельность или практическую сферу.
Внутренними формами организации обучения являются формы взаимодействия педагога и обучающихся, отражающие особенности организации занятий в процессе реализации программ дополнительного образования. Такими формами могут быть мастер-классы, проектные и форсайт-сессии, проблемные семинары, коворкинг встречи, проблемно- и проектно-ориентированные занятия, игровые занятия, исследовательские и лабораторно-практические работы, инженерные практикумы, центры качества и советы по качеству, решение производственных и технологических кейcов и пр.

В технопарках организован процесс проектирования индивидуальных образовательных траекторий для формирования инженерного мышления, развития технического творчества, формирования навыков инновационного поведения учащихся; создаются «детско-молодёжно-взрослые» творческие коллективы, объединённые на основе совместных задач по изготовлению опытных образцов и прототипов изделий; активно используются образовательных технологии и средства обучения, в том числе технологии E-LEARNING [8].
Основой для выделения направлений деятельности ОДТ становится классификация, предлагаемая в «Кванториумах» в соответствии перспективами направлениями Национальной технологической инициативы. Такими направлениями («квантумами») являются [4, 5]: робоквантум, космоквантум, аэроквантум, IT-квантум, автоквантум, нейроквантум, наноквантум, геоквантум, биоквантум, энерджквантум, лазерквантум, промышленный дизайн, VR/AR.

Для построения системы соревнований и конкурсной деятельности в «Кванториумах» выделяется две образовательные траектории – соревновательные и технологические (табл. 2 и 3). Соревновательная траектория – включает в себя работу с настоящим оборудованием, учащиеся соревнуются друг с другом. Если взять, например, область IT и хакинг, то одни строят системы, другие пытаются эти системы взломать. Технологические траектории – ориентированы на освоение новых технологий, без соревновательного характера [4].

Таблица 2.

Соревновательные проектные треки

  Название Содержание
Робототехника Обучающиеся осваивают передовые технологии в области электроники, мехатроники и программирования, получают практические навыки их применения. Участники научатся настраивать беспроводное оборудование, устанавливать связь между мобильным роботом и компьютером.
Энергетика Программа разработана совместно со школой управления «Сколково» и компанией «Солнечная регата». Актуальность и необходимость данной программы продиктована развитием современной энергетики, необходимостью внедрения экологичных возобновляемых источников энергии, а также широким распространением индивидуального транспорта.
IT и хакинг В этом направлении будет сразу две программы. Первая – командные соревнования по защите информации. Учащиеся познакомятся с такими понятиями, как криптография, стенография, выполнят задания по поиску уязвимости веб-приложений. В рамках программы ребятами будут освоены навыки программирования и проектирования в области защиты информации, освоение современных информационных технологий, практические навыки использования современной вычислительной техники. Вторая траектория — это программа, обучающая детей программированию и продуктовому дизайну на примере создания компьютерных игр.
Авиамоделирование Участники команд познакомятся с теорией и практикой проектирования, создадут, настроят и испытают полностью действующий дистанционно пилотируемый прототип транспортного средства с любым типом силовой установки, кроме двигателей, работающих на продуктах, полученных из нефти.
Беспилотный транспорт Малая беспилотная авиация — одна из интенсивно развивающихся технологий, способная в ближайшее время изменить облик мира. Любой беспилотник должен обладать набором качеств: легко управляться, иметь небольшие размеры и вес, уметь на автопилоте взлетать и садиться, удерживать высоту и двигаться заданным маршрутом по GPS – все эти задачи будут решать учащиеся, проходящие проектную траекторию.
Современная космонавтика Участникам предстоит пройти полный жизненный цикл производства космического спутника: от постановки задачи до разработки и конструирования модели микроспутника.

 Таблица 3.

Технологические проектные треки

Название  Содержание
Нейротехнологии Целью реализации программы является передача слушателям знаний, умений и навыков в области работы с мозго-компьютерными интерфейсами, а также базовых знаний по нейротехнологиям.
Нанотехнологии Учащиеся программы будут проводить анализ технологического проектного трека, получать знания о нанотехнологиях, о различных направлениях изучения.
Лазерные технологии Обучающиеся будут получать знания о возрастающей роли естественных наук и научных исследований.
Биотехнологии Генно-инженерные методы направлены на конструирование новых, не существующих в природе сочетаний генов.
Большие данные Учащиеся получат знания и умения, которые позволят им понять основы устройства окружающего мира, продемонстрировать доступность широкого спектра инструментов для его исследования. Данная программа опирается на сбалансированное сочетание многолетних научно-технических достижений в области науки о Земле и современных технологий и устройств.

С целью минимизировать вероятность неоднозначного толкования свойств обсуждаемой интегрированной модели, конкретизируем значения используемых далее терминов и основных понятий.

1. Проектная деятельность. Проектная деятельность часто описывается как способ организации образовательного процесса, в рамках которого обучающийся приобретает компетенции и знания, оттачивает технические навыки в ходе решения или устранения определенной актуальной проблемы (образовательный процесс = проект). Традиционные методики организации проектной деятельности детей так или иначе привлекают педагога к созданию таких специфичных объективных условий деятельности, которые диктуют обучающемуся определенную последовательность действий по пути к цели проекта. Мы будем под проектными понимать методики, в которых создание внешних условий для деятельности ребенка сопровождается эффективными способами стимулирования его к самостоятельному выявлению правил, овладению способами деятельности. В рамках таких методик важнейшая функция педагога заключается в том, чтобы в оптимальный момент вербально и в знаках оформить выявленное ребенком правило (алгоритм, формулу, т.п.). Благодаря тому, что индуцированное в такой деятельности детское переживание приводит к закреплению знания как единого правила субъективной деятельности, понятие «проектная деятельность» становится качественно оторванным от традиционных классно-урочных систем обучения, в которых ребенок приобретает знание как совокупность двух разделенных объектов: набор формул (термины, формулы, схемы, алгоритмы) и набор правил и схем их применения (хорошо если последнее доводится до навыка на практике). Фактически, проектная деятельность в таком понимании может рассматриваться как средство воспитании в человеке простой способности самостоятельно учиться, развивать интерес к высокотехнологичным профессиям.

2. Кейс – это подкласс класса «проект». Под кейсом мы будем понимать те проекты, в которых возможно указать субъект – «носитель» актуальной проблемы. Например, в многочисленных робототехнических кружках на первых занятиях обучающегося знакомят с элементной базой и простейшими конструктами программирования в ходе выполнения проекта «Движение робота по линии». Распространенная практика заключается в том, что задача конструирования робота, движущегося по линии, подается как «проект»: декларируется актуальность этого проекта, «обещается» связь с перспективами развития роботов для складов (цехов и пр.). Является ли эта задача проектом? Безусловно «Да», если преподаватель выстроит условия решения этой задачи ребенком в соответствии с вышеуказанным смыслом понятия «проектная деятельность». Но является ли этот проект «кейсом»? Ответ: нет. Чтобы он стал «кейсом», преподаватель должен указать на реальную проблему конкретного пользователя. Есть ли проблема у хотя бы одного логистического центра, вынуждающая его обратиться к применению роботов? Если преподаватель может максимально убедительно дать обучающемуся почувствовать накал проблематики пользователя и направить ребенка на генерирование идеи принципа движения по линии, то тогда можно говорить о том, что в рассматриваемом примере обучающимися решается/выполняется «кейс». Бытует мнение, что вся проектная деятельность должна строиться исключительно на решении кейсов. Подобная увлеченность, встречающаяся у молодых преподавателей, в действительности быстро входит в противоречие с реальной практикой работы с начинающими детьми. Кейсы оказывается возможным вводить в практику работы с детьми после освоения ими базовых навыков и компетенций в ходе выполнения простейших проектов, которые к кейсам, вообще чаще всего, не относятся.

3. Межпредметные связи и базовые навыки. Неотъемлемым требованием, предъявляемым к дополнительным общеразвивающим программам, которые будут фигурировать в рассматриваемых ниже моделях, будет наличие межпредметных связей и направленность на формирование и развитие базовых навыков. В действительности, реализация дополнительной общеразвивающей программы в форме работы над проектом (кейсом) при правильной работе педагога всегда подразумевает применение обучающимся (а в идеале – самостоятельное переоткрытие субъектом – ребенком) компетенций и навыков, освоение которых включено в основные общеобразовательные программы (в рамках ФГОС, например). Совокупность тех из них, которые были активизированы и развивались у ребенка в проектной деятельности, мы чаще всего развиваются на стыке предметных областей, потому носят характер межпредметности.

Приведем примеры.
Пример 1. Преподаватель-методист разработал программу обучения основам программирования на основе проекта разработки оригинального визуального калькулятора, представляющего пользователю возможность введения множителей внутри квадрата Пифагора. Будет ли входить «таблица умножения» в состав базовых навыков? Да, так как обучающийся – разработчик проекта – и активизировал, и развивал свои компетенции в области оснований арифметики.
Пример 2. Преподаватель реализует программу обучения основам электроники, в которых обучающемуся требуется делать рутинные расчеты произведений натуральных чисел. Входит ли «таблица умножения» в перечень межпредметных связей? Скорее всего, нет, так как обучающийся применяет в таком проекте сложившийся у него навык умножения чисел, не подвергая его обсуждению или развитию.

4. Тьютор. Это понятие часто применяется в образовательных практиках (например, разработчики учебных программ для сетей детских технопарков «Кванториум» называются в рамках сети «тьюторами»), и его смысл может существенно разниться. В настоящем исследовании термин «тьютор» будет использоваться нами в смысле, максимально приближенном к классическому смыслу в европейских университетах в XVI-XХ вв. А именно, тьютор – это компетентный, авторитетный человек, играющий для обучающегося роль личного советника и наставника – проводника в мирах образовательных возможностей, современных технологий, карьерных перспектив, успешных стратегий, кодексов поведения, общения со сверстниками. Причина такого предпочтения употребления нами слова «тьютор» заключается в том, что поскольку обсуждаемая модель предполагает наличие механизма построения индивидуальных образовательных траекторий, роль тьютора может оказаться на деле выдающейся: не родитель, не учитель в школе, а именно тьютор – авторитет в предметной области и специальный наставник –способен дать ребенку серию «толчков» в правильном направлении. Преподаватель может быть тьютором, но не обязан.

5. Фасилитатор – сотрудник организации, обладающий профессиональными компетенциями в области детской психологии и организации благоприятного микроклимата взаимоотношений внутри микроколлективов и проектных команд. Его задача – приходить на помощь преподавателям в случаях угрозы фрустрации членов детских коллективов и команд.

6. Детское наставничество и ребенок-наставник. В связи с тем, что в настоящее время активно развиваются модели с возможностями реализации проектной деятельности в составе разновозрастных групп обучающихся, практический опыт Регионального школьного технопарка АГАСУ вынуждает предусмотреть возможность вовлечения в процесс преподавания самих детей (например, формат «от старших к младшим» — простейший из возможных форматов). Соответственно, в модели детского технопарка заложена процедура вовлечения детей в образовательный процесс в роли «наставник».

7. Эксперт-волонтер. Это специалист в области высоких технологий и/или наук или изобретатель, который не является сотрудником организации, но который принимает участие в образовательном процессе в силу своего личного желания передать опыт детям.

8. Заказчик. В нашем случае в роли заказчика образовательной услуги выступает родитель (законный представитель) ребенка. Стороной, выступающей в роли плательщика за услугу, может быть физическое лицо, сторонняя организация, учреждение, субъект РФ, муниципальное образование.

Механизмами реализации дополнительных образовательных программ в предлагаемой модели являются:

1) социальное и образовательное партнерство ОДТ с образовательными организациями, производственными предприятиями и бизнес-структурами, некоммерческими организациями, музейными комплексами, ЦМИТами и центрами детского технического творчества, СМИ и пр.;
2) сетевое взаимодействие, как в процессе совместной реализации программ дополнительного образования (чаще всего при необходимости задействовать разные площадки), так и при «пересечениях» в работах объединений учащихся, проектных групп (по принципу ротации, создании смешанных групп, команд), а также при включении режима смешанного обучения (с использованием дистанционных образовательных технологий);
3) построение системы соревновательной и конкурсной деятельности при условии ее включения в процесс и результат реализации дополнительных образовательных программ;
4) реализация принципа «свободного сотворчества» в разновозрастных и проектных группах учащихся;
5) приоритетное развитие метапредметных компетенций (исследовательских, проектных и пр.) и инженерно-технологических компетенций, достигаемое за счет применения специфических технологий и методов обучения (ТРИЗ, кейсы, проектное обучение, командно-ориентированное обучение и пр.).

Раскроем основные условия реализации модели практики реализации программ дополнительного образования детей в условиях ОДТ:

• создание интерактивной и высокотехнологичной образовательной среды, включение в нее всех учащихся, педагогов, наставников и родителей;
• полнота перечня дополнительных общеразвивающих программ, позволяющем в детском технопарке реализовывать многообразие содержательных направлений и включение учащихся в учебно-исследовательскую, конструкторско-технологическую, проектную и другие виды деятельностей, участвовать в соревнованиях и конкурсах по разным направлениям и трекам;
• разнообразие форм организации деятельности учащихся, позволяющие обеспечить включение учащихся в групповые, коллективные, индивидуальные (с наставником) формы сотрудничества, детско-взрослые сообщества и т.п.;
• направленность дополнительных общеразвивающих программ на популяризацию науки, техники и технологий посредством организации профильных смен, недель высоких технологий, экскурсий, мастер-классов и пр.;
• создание, поддержка и развития института наставничества, в том числе за счет реализации механизмов частно-государственного и социального партнёрства;
• создании условий для ранней профориентации учащихся, освоения учащимися профессиональных компетенций, создания возможностей для получения рабочих профессий, в том числе в области перспективных технологий и профессий будущего («атлас профессий»).

Результаты деятельности ОДТ выражаются в тех показателях и индикаторах, отражающих как само наличие в ОДТ определенных характеристик, параметров, так и достижений обучающихся. Всю совокупность результатов и эффектов деятельности можно разбить по следующим блокам: «Режимы функционирования ОДТ», «Финансово-экономический процесс», «Образовательный процесс», «Направления специализации программ», «Методический процесс», «CRM – CustomerRelationsManagement», «Кадровое обеспечение», «Материально-техническое обеспечение», «Внешние связи», «Исследовательский процесс», «Интеллектуальная собственность», «Реклама и продвижение», «Гарантируемый уровень достижений детей и молодежи».

Обобщенный опыт практики реализации программ дополнительного образования детей, существующий сегодня в моделях детского технопарка, «Кванториумов», центров детского творчества, ЦМИТов (центров молодежного инновационного творчества) и прочих новых форматов дополнительного образования, направленной на развитие у детей и молодежи навыков исследовательской и проектной деятельности, технического творчества, позволяет использовать предложенную в статье интегративную модель как научно-методическую основу для создания новых, инновационных площадок в системе общего и дополнительного образования.

 

Литература и электронные источники

1. Андреев В.И. Педагогика: учебный курс для творческого саморазвития. Казань, 2000.
2. Буйлова Л.Н., Бакурадзе А.Б. Перспективные модели развития дополнительного образования детей и механизмы их реализации // Про_Дод (Электронный журнал). http://prodod.moscow/2016/06/06/model/ (режим доступа 15.05.2017 г.)
3. Детские технопарки – новая модель системы дополнительного образования детей. URL: http://asi.ru/upload/ef2/Presentation_technopark_2015.pdf (режим доступа 15.05.2017 г.)
4. Кванториум – новая модель дополнительного образования. URL: http://asi.ru/social/education/Quantorium.pdf (режим доступа 15.05.2017 г.)
5. Шалашова М.М. Реализация проекта по развитию естественно-научного и технологического образования / Актуальные проблемы естественно-научного образования школьников: материалы Межрегиональной научно-практической конференции «Современные подходы к преподаванию естественно-научных дисциплин с основами нанотехнологий и технопредпринимательства». М.: МГПУ, 2016. С. 23-31.
6. https://ido.mgpu.ru/subdivision/839 – сайт Центра проектного творчества «Старт-ПРО» Института дополнительного образования ГАОУ ВО «Московский городской педагогический университет».
7. http://www.schoolnano.ru — сайт Школьной лиги РОСНАНО.
8. http://schooltech.ru/ — сайт Регионального школьного технопарка ГАОУ АО ВПО «Астраханский государственный архитектурно-строительный университет».

 

 

 

 

Читайте также