В США набирает обороты общенациональная кампания по применению новых технологий в обучении естественным наукам, технике, инженерному делу и математике

Специальное устройство проверяет, как человек управляет своими эмоциями. Преподавателей «телепортируют» в аудитории по всей стране... Думаете, такое творится где-то в далекой-далекой галактике? Вовсе нет. Это происходит на планете Земля. Именно так теперь в США обучают естественным наукам, технологиям, инженерному делу и математике (по-английский — science, technology, engineering and mathematics, STEM).

Американские школьники и студенты давно отстают от своих зарубежных сверстников в изучении этих дисциплин, что ставит под угрозу конкурентоспособность и процветание Соединенных Штатов. Между тем STEM — это широчайший выбор возможностей профессионального развития. По прогнозам Министерства торговли США, к 2018 году количество рабочих мест в этих отраслях должно увеличиться на 17%, а в остальных сферах занятости — лишь на 9,8%. Еще и поэтому в стране набирает обороты общенациональная кампания за внедрение новых технологий обучения дисциплинам STEM.

Сегодня, когда мир пронизан вездесущими компьютерными сетями, дети создают цифровой контент, обмениваются им и потребляют его в невиданных доселе масштабах. Они запускают веб-сайты, снимают фильмы на телефоны и сами разрабатывают игры. Но между тем, как дети впитывают новую информацию во время игр или общения, и методами обучения в школе есть серьезная нестыковка. Одних учебников уже недостаточно. К счастью, в академической среде все активнее экспериментируют с видеоиграми и сообществами, посвященными виртуальному обучению. Вырастить новое, владеющее дисциплинами STEM поколение американцев — такова цель образовательной инициативы ChangeTheEquation(«Изменим соотношение сил»).

«Еще недавно сторонники компьютерных игр с боем преодолевали сопротивление тех, кто считает такие игры пагубным наркотиком для подростков-маргиналов и неудачников, — говорит руководитель Change The Equation Линда Роузен (Linda P. Rosen). — Сейчас ситуация быстро меняется: многие некоммерческие организации, руководители компаний и даже государственные деятели, включая президента Обаму, видят в компьютерных играх способ привлечь учащихся к серьезному изучению дисциплин STEM».

По данным выходящего два раза в год доклада GameChanger: InvestinginDigitalPlaytoAdvanceChildren'sLearningandHealth («Новые правила игры: инвестиции в компьютерные игры для развития детского образования и здравоохранения»), видеоигры способствуют развитию системного мышления и технических навыков. Есть также основания утверждать, что их разработка способствует изучению дисциплин STEM. К этому же детей побуждает компания e-Line Ventures, занимающаяся разработкой средств игрового обучения. Она уже два года проводит национальные конкурсы разработчиков STEM-видеоигр с участием школьников и студентов.

Дети обожают играть, но создать игру, от которой будет настоящая польза в учебе, — задача не из легких. На помощь пришла некоммерческая научная организация GameDesk. Объединяя усилия лучших специалистов из университетов, школ и индустрии развлечений, GameDesk разрабатывает полномасштабный курс игрового обучения STEM-дисциплинам для учащихся средних и старших классов американских школ. «Чтобы у школьников выработался устойчивый интерес к этим предметам, они должны по-настоящему понимать научные явления и концепции, — говорит президент GameDesk Люсьен Ваттель (Lucien Vattel). — Для эффективного применения знаний их нужно сначала полностью осмыслить и усвоить. В наших играх заложена динамическая модель, позволяющая взаимодействовать с реальностью недоступными в повседневной жизни способами». Один их методов GameDesk — перевоплощение, при котором усвоение материала сопряжено с физическими действиями.

Например, на занятиях по аэродинамике ученики с помощью приставки Microsoft Kinect и системы Smallab «превращаются» в птиц. Эта игра раскрывает невидимые силы, лежащие в основе научных явлений. Дети начинают «чувствовать» взаимодействие векторов движения, потоков воздуха, взмахов крыльями. А разработанная специалистами GameDesk игра Dojo учит управлять собственными эмоциями, демонстрируя играющим, как дыхание влияет на состояние тела. По замечанию Ваттеля, «в учебной аудитории перевоплощение открывает новые возможности. Преподаватели эффективнее организуют обучение, а игры легко встраиваются в коллективные обсуждения и работу».

Для успеха обучения крайне важно, чтобы учителя осваивали и применяли новые технологии. «Эти технологии могут полностью преобразить учебный процесс и реально вовлечь учащихся в практическое изучение дисциплин STEM, — убеждена Роузен. — Но если новые методы обучения останутся лишь довеском к традиционной педагогике, если мы не сумеем обучить им преподавателей и учащихся и не увяжем эти подходы с федеральной реформой образовательных стандартов, программ и аттестации, то все окажется понапрасну. Слишком уж часто новые технологии в лучшем случае служат подпоркой старым, неэффективным способам работы». Онлайн-уроки в видеосетях вроде TED-Ed, KhanAcademy и MITx обеспечивают мобильность и доступность STEM-образования как в школе, так и за ее пределами. Эти платформы позволяют учащимся работать в удобном им темпе. В Khan Academy стремятся в первую очередь развивать пространства совместного обучения, где учащиеся коллективно решают задачи, а преподаватели в основном работают с каждым индивидуально, учитывая объективные данные обучаемого, рассчитанные тут же, в реальном времени. Всего за несколько лет видеоматериалы этой сети собрали сотни миллионов просмотров.

По словам Роузен, кое-кто из экспертов считает, что при таком онлайн-обучении занятия в классе и домашняя работа как бы поменяются местами: дома учащиеся будут просматривать лекционный материал, а на занятиях преподаватели станут разбирать практические задания с каждым индивидуально. «Со временем такая “перестановка” может полностью видоизменить работу учителя, — говорит Линда Роузен. — И тогда с помощью видео небольшая группа преподавателей-“звезд” сможет вести занятия в национальных масштабах для тысяч и даже миллионов учащихся».