Мы возвращаем эксперимент в школы
Главным результатом обучения в школе является освоение базовых теоретических понятий (время, вещество, объем, сумма) и способность применять их в решении практических задач и получении новых знаний. Представители естественных наук считают, что будущее за междисциплинарными исследованиями в области химии, физики и биологии. Конвергентное обучение, для реализации которого был создан Курчатовский проект, направлено на формирование именно такой междисциплинарной образовательной среды на уроке и во внеурочной деятельности учеников.
Предпосылки проекта
Одной из проблем современного образования является традиционное преподавание предметов естественнонаучного цикла изолированно друг от друга, в результате чего у учащихся происходит неполное формирование целостной картины мира.
Задача проекта
Сформировать системные представления об окружающем мире на этапе начального образования, которое определяет мотивацию учащегося и на весь последующий образовательный цикл.
Цели проекта
Сформировать у школьников мотивацию к получению естественнонаучного образования.
- Заложить основы восприятия окружающего мира как целого на базе междисциплинарных образовательных программ.
- Предоставить возможность участия в выполнении учебно-исследовательских проектов.
- Сориентировать учащихся выпускных классов на поступления в лучшие университеты, ведущие междисциплинарную подготовку кадров.
О проекте
Участниками проекта стали 37 московских школ, которые объединяет интерес к новым технологиям, активное освоение новых образовательных методик. В рамках проекта эти школы оснащены наиболее современным учебным и лабораторным оборудованием, предназначенным для проведения уроков, экспериментальных практикумов и полевых работ по 4 предметам: физике, химии, географии и биологии. Также в каждую школу была поставлена компьютерная техника, необходимое ПО, расходные материалы для лабораторного оборудования и даже мебель.
Для полноценного использования поставленного высокотехнологичного оборудования были проведены пусконаладочные работы, прошло обучение учителей, в школы поставлены учебно-методические материалы, осуществляется сервисная поддержка.
Школы-участники не только используют оборудование сами, но и работают как сеть инновационных образовательных учреждений «шаговой доступности». Учителя и ученики других школ используют эти ресурсные центры, чтобы перенимать опыт, проводить выездные занятия.
Концепция проекта сформирована московскими образовательными учреждениями совместно с Курчатовским институтом. Компания Softline в рамках проекта, помимо поставки компьютерного, учебного оборудования и программного обеспечения, провела пуско-наладочные работы, обучение учителей и обеспечивает техническую поддержку. Конкурс, в котором компания Softline выиграла этот контракт, был организован Окружным управлением образования ЗАО г. Москвы по инициативе Департамента образования г. Москвы.
Конвергентное обучение
Один из основателей Курчатовского проекта Михаил Валентинович Ковальчук, доктор физико-математических наук и член-корреспондент РАН отмечает, что основой сближения (конвергенции) наук и технологий должны стать информационные и нанотехнологии, и выделяет следующие черты развития естественных наук:
- переход к наноразмерам;
- изменение парадигмы развития от анализа к синтезу;
- сближение и взаимопроникновение неорганики и органического мира живой природы;
- междисциплинарный подход вместо узких специализаций.
Эти положения определяют содержание образовательных ресурсов Курчатовского проекта.
Поставленное оборудование
Фундаментом для всех комплектов лабораторного оборудования является применение современной техники, максимально приближенного к той, что используют взрослые ученые в настоящих лабораториях. Его дополняет вычислительная техника (ведь современное лабораторное оборудование подключается к компьютеру) и новые решения в области эргономики образовательной среды.
Каждый кабинет включает:
- интерактивную доску,
- цифровое лабораторное оборудование, датчики,
- необходимые расходные материалы,
- учебную мебель.
Для полноценного использования оборудования предусмотрены электронные образовательные ресурсы и специализированное программное обеспечение.
Лабораторное оборудование
Кабинет химии оснащен спектрофотометром, позволяющим проводить количественные и кинетические измерения, определять спектр поглощения веществ.
Цифровой иономер, позволяет проводить высокоточные измерения и исследовать концентрацию ионов в любых растворах.
Электронные весы позволяют измерять массу с точностью до тысячных и решать задачи по количественной химии.
Наборы реактивов позволяют проводить не только базовые эксперименты из курса школьной химии, но и изучать физико-химические показатели веществ и готовиться к профильным олимпиадам.
Кабинет физики оборудован атомным силовым микроскопом, с помощью которого можно изучать физические свойства и структуру вещества на уровне наноразмеров.
Набор «Лазерное излучение» позволяет получать голографические изображения различных трёхмерных объектов.
Набор для определения удельного заряда электрона даёт возможность наблюдать и исследовать движение электронов в магнитном поле.
Телескоп позволяет более детально изучать различные астрономические объекты и явления (лунные и солнечные затмения), а также составлять карту звёздного неба.
География
Благодаря современной цифровой дистанционной метеостанции возможно создание школьной метеорологической службы, а в комплексе с другим оборудованием (по биологии, химии и физике) - осуществление экологического мониторинга абиотических факторов среды.
Аппаратно-программный комплекс Сканекс для приема данных дистанционного зондирования Земли позволяет использовать космические технологии, помогающими получать самую современную информацию о процессах и явлениях, происходящих на планете.
Интерактивные столы позволяют работать с интерактивными картами, 3D-моделями природных объектов и явлений, спутниковыми снимками.
Биология
Комплект оборудования по биологии позволяет проводить исследования и эксперименты на пришкольных участках, парковых зонах, водных объектах.
В набор оборудования входит мобильная лаборатория, необходимая для проведения биолого-экологических и биолого-химических исследований, анализа почвы, воды и воздуха.
Набор «Молекулярная биология» позволяет выделять ДНК из биологических объектов, проводить биохимическую диагностику.
Инновационная мебель
Полностью пересмотрен концепт мебели, заключающийся в отказе от большого количества проводов и невозможности мобильного перемещения в классе.
Применяется современная система верхней подводки коммуникаций, которая упрощает монтаж силовых цепей, подводки воды, газа, системы вентиляции и т.д.
Класс-трансформер можно использовать как лекционный кабинет или как класс для практикумов.
Система визуализации
Современные системы классных досок с короткофокусными проекторами и интегрированными интерактивными досками.
Компьютерная система управления оборудованием класса.
Применение видео-стен в качестве элементов доступной визуализации.
3D-технологии
Возможность проведения виртуальных лабораторных работ в режиме 3D.
Применение технологии «Дополненная реальность».
Многозадачность и кросс-платформенность.
Вывод видеороликов в режиме 3D позволяет повысить эффективность и интерес к учебному процессу.
Интерактивный глобус с набором интерактивных карт с возможностью вывода актуальной информации полученной со спутников в режиме online.
Интегрированная в общий комплекс система 3D-контента позволяет изучать процессы «изнутри».
Дистанционное обучение
Использование современных программных продуктов для создания дистанционного обучения на базе инновационных классов.
Организация online трансляций в интернет с возможностью подключения других учреждений к учебному процессу.
От поставки к полноценному использованию
Пуско-наладка
Чтобы несколько десятков больших и маленьких коробок, которые привезли в каждую из 37 школ, выгрузили на первый этаж и приняли на баланс, превратились в лабораторные классы, пришлось проделать огромный объем пуско-наладочных работ.
По условиям поставки каждая школа должна была подготовить помещения согласно техническим требования, регламентирующим количество и расположение розеток, размещение водопровода и канализации, подготовка вентшахт к подключению вытяжек и т.д. На подготовленную площадку приезжала бригада монтажников, которая монтировала колонны для интерактивных досок, островные столы с вытяжками, собирала мебель, подключала коммуникации.
На следующем этапе были установлены и настроены серверы и ПК, сетевое оборудование., Затем настала очередь сборки лабораторной техники, подключение к компьютерам, установка специального ПО.
На заключительном этапе готовые лабораторные классы были протестированы и переданы школам.
Обучение
Для освоения новой техники для всех учителей было проведено обучение на основе методических рекомендаций по использованию учебного оборудования по всем предметам. Прошло также обучение системных администраторов по использованию программного обеспечения и оборудованию, в том числе специализированного – проекторы, интерактивные столы и т.д.
Поддержка
В рамках проекта осуществляется 3-летня поддержка всего поставленного оборудования. Поскольку гарантия большинства производителей составляет 1 год, дальнейшую поддержку взял на себя поставщик по контракту, компания Softline. При этом гарантия предусматривала замену нерабочего оборудования в срок не более 2 рабочих дней.
В настоящее время заявки принимаются как по телефону, так и через специальный функционал на школьном портале shkola.softline.ru. Заявки обрабатывают специально выделенные инженеры. В перспективе планируется перевод процесса обработки заявок на собственный servicedesk компании Softline, имеющий широкие возможности по отслеживанию заявок, подключению любых необходимых специалистов и руководителей для решения проблем.
В настоящее время объем заявок - порядка 30 в месяц - начиная от банальных проблем с электропитанием и заканчивая полноценным ремонтом техники.
Масштаб Курчатовского проекта большой, и для осуществления гарантийного обслуживания был организован специальный склад подменного оборудования.
Городской методический центр mosmetod.ru
На сайте методического центра можно найти:
- Перечни оборудования Курчатовского проекта;
- Методические рекомендации по расстановке и использованию учебного оборудования по всем предметам (биология, химия, физика, география).
- Сборник инструкций по охране труда и технике безопасности.
Эти материалы позволили своевременно подключить и настроить оборудование, правильно разместить в учебных лабораториях с учетом требований СанПиН.
Результаты
Умение учиться. В современных федеральных государственных образовательных стандартах впервые в истории отечественного образования умение учиться выделено как самостоятельный и важный результат образования. Деятельностное освоение предмета, индивидуальные проекты, которые учащиеся могут выполнять в условиях конвергентных лабораторий, формируют способность к самостоятельному мышлению и познанию.
Междисциплинарное образование. Обучение в конвергентных лабораториях направлено на освоение универсальных учебных действий и понятий, находящихся на стыке предметных дисциплин, которые в перспективе позволяют достигать высокие предметные результаты.
Результативное образование. Оборудование проекта позволяет проводить индивидуальную и групповую исследовательскую работу, успешно готовиться к сдаче ЕГЭ, поступлению на естественно-научные и инженерные факультеты ВУЗов.
Новые требования к исполнению государственного контракта
По сравнению к традиционными, мы применили более высокие требования по следующим параметрам:
Тип требований Характер исполнения
Увеличенный гарантийный срок. 3 года гарантии на все поставляемые товары.
Центр службы технической и информационной поддержки. Call-центр, web-сайт, ежемесячная отчетность, ежеквартальные профилактические выезды специалистов.
Подменный фонд. Замена оборудования в срок не более 2 рабочих дней
Повышение квалификации специалистов работающих с оборудованием. Повышение квалификации специалистов с выдачей сертификата государственного образца.
Дополнительные финансовые гарантии. На весь гарантийный срок.
Полная готовность к работе. Полная пуско-наладка и монтаж на место эксплуатации
Функционально-техническая совместимость. Товар должен быть технически и функционально совместим между собой и в совокупности должен составлять единый аппаратно-лабораторный комплекс конвергентного обучения.
По данным Агентства стратегических инициатив, к 2030 году исчезнут 57 востребованных сегодня профессий. Их место займут 186 других, в числе которых - ГМО-агрономы, архитекторы живых систем, киберпротезисты, программисты виртуальных миров. Кто подготовит профессионалов, которые всего через несколько лет окажутся в первом составе специалистов будущего? Как разработать единый подход обучения?
Этот вопрос обсуждался в Московском институте открытого образования в рамках круглого стола «Конвергентное образование для будущего». Москва первой сделала важные шаги в достижении цели. «Курчатовский проект», «Медицинские, инженерные классы» - это основа нового подхода к обучению. Школы, участвующие в этих проектах, оснащены оборудованием, позволяющим изучать медицину, инженерное дело, робототехнику, физику не в теории, а опытным путем.
- Партнерские отношения с ведущими вузами, промышленными предприятиями и производственными площадками нашей страны развиваются школами, для того чтобы ребята могли делать проекты под руководством ученых, инженеров, практиков и получить представление о компетенциях будущего уже сейчас, - говорит директор школы №2030 Наталья Рябкова. - В их школьной конвергентной лаборатории разрабатываются автомобиль с удаленным доступом и проект «Современная космонавтика».
Не только школы, но и колледжи столицы предлагают новые векторы образования.
- Междисциплинарная интеграция, системно-деятельностный и метапредметный подходы - основа новой модели обучения, - считает директор московского колледжа управления, гостиничного бизнеса и информационных технологий «Царицыно» Наталья Седова.
Здесь в рамках социального партнерства студенты принимают участие в деловой игре на базе аэропорта Домодедово, где создается имитация реальных производственных процессов, и ребята соревнуются с представителями своей будущей профессии в выполнении четко определенных задач. Большинство из них становятся победителями и призерами национального чемпионата WorldSkills, международных и городских соревнований.
Доцент кафедры автоматизации проектирования и дизайна Института информационных технологий и автоматизированных систем управления МИСиС Антон Аристов предлагает рассматривать IT-технологии как ядро конвергентного образования при конкретном подходе к обучению школьников. В ходе круглого стола он представил программы, реализуемые на базе вуза, которые будут интересны учителям дополнительного образования.
Как отметила начальник отдела дополнительного профессионального образования Московского центра технологической модернизации образования Светлана Герман, основная цель конвергентного обучения - формирование у обучающихся способности к самостоятельному мышлению и познанию, создание целостной картины окружающего мира.
Системное мышление, межотраслевая коммуникация, мультиязычность и мультикультурность - это те навыки, которыми должны будут обладать наши выпускники. И, возможно, представленные в ходе круглого стола анализ и проекты образовательных комплексов Москвы окажутся в основе нового единого «Конвергентного образования для будущего».
Пресс-служба Московского института открытого образования
Конвергентный проект в начальной школе.
Главное направление новых образовательных стандартов – не просто дать школьнику новые знания и умения, а научить их применять, развивать ребенка и в урочное, и во неурочное время. Конвергентное образование – основа новой системы организации современного образования и науки. С его помощью у учащихся формируется целостное представление о природе, обществе, самом себе, социокультурном мире и мире деятельности, о роли и месте каждой науки в системе наук.
В основе конвергентного образования лежит учебно-исследовательская деятельность, под которой понимается процесс поисковой творческой деятельности учащихся, направленный на получение новых знаний и на реализацию дидактических целей обучения, предполагающий самостоятельность обучающихся при выполнении исследовательских задач. Цель проекта – создание инновационной образовательной среды, способствующей формированию и развитию современной естественнонаучной грамотности учащихся.
Условиями формирования естественнонаучной компетентности младших школьников можно выразить словами: «Для развития ребенка решающим является не формирование продукта в виде понятий и представлений, а сам пройденный к нему путь ». Эта идея лежит в основе исследовательской направленности образовательного процесса в начальной школе.
Принципами конвергентного образования в начальной школе являются:
Взаимосвязь теории и практики.
Гуманизация обучения.
Сотрудничество педагога и обучающегося.
Обучение ребёнка пользоваться и самостоятельно получать знания.
Межпредметность и метапредметность в обучении.
Исследовательский принцип.
Ориентируясь на исследовательский принцип конвергентного образования и взаимосвязь теории и практики, мы осуществили общешкольный конвергентный проект:
«Космические дали».
Проект «Космические дали» был приурочен к пятидесятилетию запуска первого искусственного спутника Земли. Наши ученики совместно с учителями и родителями проделали большую работу по изучению космической тематики, истории советской космонавтики, ее успехов и грандиозных планов на будущее.
1 сентября во всех классах прошел урок о полете первого искусственного спутника Земли «ПС» - 1
и ребята с воодушевлением взялись за сбор материала по выбранным темам проекта.
Школьники посещали Московские Планетарии, изучали тайны космических далей в Музее Космонавтики:
Встречались с инженером научно – исследовательского космического центра «Орион» – Кулаковым Александром, который приоткрыл нам секреты создания новых летательных аппаратов.
А на возникшие у ребят вопросы о космических исследованиях ответил Александр Иванович Лавейкин, Герою Советского Союза, Летчик - космонавт СССР.У нас получился интересный фильм с вопросами ребят и ответами космонавта на них.
По материалам исследований ребятами были выполнены интересные проекты о космонавтах, кометах, астероидах и метеоритах, о звездах и созвездиях. Первоклассники своими работами украсили стенды на 2 этаже школы, а ученики 2- 4 классов организовали стендовую защиту проектов:
Коллектив 1 «А» класса- «Первый космонавт Ю. Гагарин».
Чичерин Василий 2 «Б» класс- «Первый человек в открытом космосе».
Червонкина Екатерина 3«Б» класс-«Использование роботов в освоении космоса».
Лексин Александр 4 «Б» класс - «Загадки солнечной системы».
На протяжении всего года ребята, под руководством учителей и родителей, разрабатывали чертежи, макеты, дизайн будущих аппаратов для проведения заключительного этапа проекта конвергентного образования «Космические дали» - инженерно-конструкторский Фестиваль «Построим ракету будущего».
Это был настоящий космический праздник. В течении 2-х часов ребята вместе с родителями и классными руководителями мастерили космические корабли.
Космический аппарат первоклассников «Восток Салют – 7» поднимается в небо с помощью воздушных шаров.
Ракета 2 «А» класса «Восток – 2» унесет в полет информацию об истории космических побед России.
Межзвездный аппарат 2 «Б» класса «Сверкающий» расскажет другим мирам о красоте нашей Земли.
Ракеты 4 «А» класса «Движение вверх» и 4 «Б» класса «Стрела» - о неординарности и креативности нашего подрастающего поколения.
А ракета 3-их классов «Жар –птенчик» поведает о замечательной школе «Жар-птица» и добрых, отзывчивых ее учениках.
У нас все еще впереди. Мы будем расти, учиться, совершенствовать и развивать свои способности. Но никогда не забудем свои первые шаги в «космические дали».
Учитель начальных классов ГБОУ Школа № 324 «Жар –птица» г. Москва Коровякова Галина Викторовна.
Готов ли школьник к «Миру Будущего»? Если нет, то в чём наша (учителей, управленцев, ученых) вина? Если да, то в чём наша роль? Попытаемся оставаться честными, отвечая на оба вопроса и не заниматься самовнушением, конструируя мир Будущего, удобный для нас, работников образовательного цеха. Мы хотим видеть ясные тренды, которые предсказуемо меняют мир. Но любой шаг любого тренда способен изменить всё. Тренды взаимодействуют, создают нечто новое. Мир меняется существенно неоднородно. Какие-то его части меняются непредсказуемо быстро, а другие – почти не меняются. Вот почему возникает ощущение «Разрыва», «расползания» реальности.
К.А. Скворчевский
Московский физико-технический институт,
департамент философии, профессор,
ГАПОУ «Колледж предпринимательства № 11»
Департамента образования г. Москвы,
заведующий кафедрой естественнонаучного образования,
доктор технических наук
В этой связи становится всё более очевидной нехватка целей, дефицит единых перспектив работы. Средств организации деятельности, инструментов работы вполне достаточно. Педагогический инструментарий весьма богат методиками, технологиями, образцом педагогического опыта. Дефицит лежит в пространстве целевых установок . На наш взгляд, «конвергентный подход в образовании» – именно о целях, а не о средствах самого образования.
Само понятие «подхода» здесь перестаёт претендовать на роль системы средств, технологий или техник образовательной деятельности. Принципиально важным становится использование любой образовательной технологии во имя достижения искомого результата. Весь акцент, все усилия разработчиков переносятся в область формирования ясных контуров того мира, в котором будет жить сегодняшний школьник через 5-10 лет.
Понятного нам самим «образа будущего» у нас нет. Это первая проблема, не решая которую хотя бы в первом приближении, невозможно осмысленно наращивать технологические средства.
Другой вопрос – ка оценить уровень адекватности наших средств деятельности требованиям «мира будущего»? Как разобраться в том, что у нас уже есть? Есть ли у нас эффективный инструментарий для подобного анализа? «Межпредметность», «междисциплинарность», «интегративность» – хорошо известные понятия, не одно десятилетие на слуху. Можно ли их существенно модернизировать, приспособив к требуемому движению в сторону будущего? Можно сколько угодно разбираться с каждой отдельно взятой технологией или методикой, но суть в том, что, на наш взгляд, только их взаимодействие, переплетение, взаимозависимость способны создать эффект подобия образовательной среды среде реальной жизни – столь же запутанной и непонятной.
Ключевым понятием должна стать категория «готовности» к будущему. Готовности и учителя, и ученика. Только через призму «готовности» мы должны видеть всё имеющееся у нас многообразие методологических средств образования. В большинстве случаев, в условиях укрупненных образовательных комплексов присутствуют в том или ином виде многие из тех элементов, которые необходимы для формирования соответствующей образовательной среды. Но между этими элементами не установлена адекватная система связей, не создана соответствующая топология, которая, в свою очередь, определяется системой целеполагания всей образовательной деятельности. И если целеполагание школы заключается в достижении высоких баллов ЕГЭ и успехах на предметных олимпиадах, то связи в системе элементов конфигурируются соответствующим образом. Но если целью становится готовность выпускника к успешному движению в мире конвергентных технологий, то и образовательная среда школы обязана структурироваться совершенно иначе. Как? Как всегда, это ключевой вопрос. Но на него, скорее всего, нет прямого, «технологического» ответа. И это, в данном случае, вполне соответствует логике решаемой проблемы. Выскажем осторожное предположение, что «прямого», логически выверенного пути к вхождению в мир будущего просто не существует. Как, собственно, нет логики и у самого будущего. Неопределенность, многовариантность будущего требует от своих участников готовности именно к неопределенности и многовариантности. Если угодно, готовности к тому, что все может прекратиться в любой момент. И ничего пугающе-страшного в этом нет. Логики и определенности будущего нет, но есть люди как носители замыслов, целей, идеальных представлений и возможностей коммуникации. Поэтому первый шаг, предлагаемый нами, не содержит в себе особой премудрости: максимально расширить число и разнообразие коммуницирующих субъектов образовательной среды. Сделать их коммуникацию неформальной и внесистемной, что не означает хаотичности и беспредметности. Внутри современного образовательного сообщества, несмотря на его постоянное внешнее расширение, сохраняется слишком много внутренних границ – коммуникативных барьеров. Не всегда полезно разрушать все барьеры, но естественное размывание границ уже идёт, вне зависимости от нашего желания. Информационные потоки цифрового мира всё увереннее ликвидируют главную границу – между имеющими и не имеющими доступ к информации. Универсальность доступа к информации существенно меняет статус учителя. Причём путей возможного изменения два.
Первый. Учитель теряет статус единственного носителя и транслятора знаний и постепенно трансформируется в организатора учебных коммуникаций, главная задача которого сформировать чёткую последовательность самостоятельных действий по освоению содержания изучаемой дисциплины.
Второй путь – стать для учеников «Мастером» с большой буквы, показывающим Собственным примером, что уметь гораздо важнее, чем знать. Трансляция не суммы знаний, а собственной личности в этом случае становится главным приоритетом. Что произойдёт с фигурой учителя, мы до конца не знаем. Скорее всего, реализуется какой-то смешанно-промежуточный вариант. Не исключено, что в некой перспективе снова возникнет запрос на фигуру учителя в самом её традиционно-классическом смысле. Но в любом случае образовательное сообщество перестанет быть замкнутой иерархизированной структурой, в содержательном плане ориентированной на воспроизводство собственных представлений о мире Будущего. Есть ли что-то или кто-то, кто мог бы помочь образовательному сообществу в нелёгком процессе собственной трансформации? Да, есть. Это, прежде всего, представители многих профессиональных сообществ – инженеры, учёные, врачи – которые начинают понимать, что без постоянного притока мотивированных, подготовленных учеников развитие собственной профессиональной деятельности становится невозможным. А таких ребят может дать только школа. Научно-технологическая элита готова сделать шаг в сторону школы (и ни один шаг). Но и школа должна продемонстрировать свой запрос, свою степень проблематизации.
Итак, установив, что конвергенция наук и технологий формирует ту основу пространства целей, ради которого работает и развивается современное образование, попытаемся достаточно кратко и предварительно охарактеризовать ключевые черты «мира Будущего» именно как мира конвергенции.
По мысли одного из главных идеологов концепции конвергенции М.В. Ковальчука, будущее связано, прежде всего, с преодолением традиционно сложившихся в сознании человека и научной культуре дисциплинарных границ. В реальной природе подобных границ нет, и человечеству также предстоит ликвидировать подобные границы, тем самым приближаясь к воспроизводству в подлинном смысле «природоподобных объектов». Интересно отметить, что на ранних этапах развития европейской науки, так как она была задумана в трудах Аристотеля, исходная междисциплинарность, интегративность знания выступала в качестве обязательного требования. Целостный космос просто не мог быть разделен на отдельные «предметы», изучаемые по отдельности узкими специалистами. Однако научная революция Нового Времени (1543-1687 гг.) коренным образом изменила базовые установки. Галилеевско-ньютоновский идеал естествознания предполагал не только тотальную математизацию и внедрение экспериментальных практик, но и установление дисциплинарных границ между различными областями знания. Интересно, что декларируемоеединство научного метода могло бы стать непреодолимым препятствием на пути междисциплинарной разобщенности, но от науки Нового Времени потребовалось нечто другое, а именно – технологическая полезность Науки, ее практический выход.
Превращение фундаментального знания в мир технологий искусственно сузил границы самого знания, способствовал выделению из мира знания пригодных для практического использования областей предметных сведений. Достаточно быстро стала нарастать предметная дезинтеграция естественнонаучного знания. Не все деятели того времени видели опасность подобного предметного расщепления науки. Например, Огюст Конт – отец позитивизма и социологии – полагал, что чем больше разных наук, тем лучше. Объединение различных предметных областей знания таит в себе опасность подчинения науки некой единой метафизической Идее, Концепции, наподобие гегелевской. Этого допустить нельзя, поэтому дисциплинарное дробление наук необходимо всячески поощрять. Но уже в конце XIX века возникает достаточно мощное движение за междисциплинарное взаимодействие и междисциплинарную интеграцию. И здесь, как и в первом случае, роль «задающего генератора» сыграли технические науки. Реализация крупных межотраслевых проектов в химической, электротехнической и радиотехнической промышленности заставило по-иному взглянуть на границы научных дисциплин. Само понятие фундаментальной глубины и проработанности отдельных вопросов неизбежно отходило на второй план по сравнению с конкретными умениями сконструировать работоспособное техническое устройство или технологию.
С идеологической точки зрения первопроходцем идей междисциплинарного синтеза следует, конечно, признать В.И. Вернадского (1863-1945). Если говорить о развитии именно отечественной традиции междисциплинарности, то очень серьезный следующий шаг, связанный с широким внедрением математических методов моделирования различных по своей природе процессов, был сделан выдающимся советским математиком, академиком Н.Н. Моисеевым. Моисеев не без оснований полагал, что единство принципов организации природы дает возможность единого математического описания и предсказания поведения самых различных природ. Дальнейшее движение в данном направлении стимулировала сама жизнь, которая выдвинула на повестку дня разработку и практическую реализацию небывалых по масштабу и материальной затратности проектов середины ХХ века – ядерного, ракетно-космического, кибернетического, радиолокационного. Коренным образом изменилась система организации труда ученых и инженеров, их возможность претендовать на авторство в конечных результатах работы.
Прежде всего, возникли укрупненные межотраслевые научные коллективы, в которых междисциплинарность стала нормой. С другой стороны, новейшие достижения в области микроэлектроники и молекулярной биологии принесли с собой новые технические возможности, связанные с возможностями управления отдельными атомами или молекулами. Пионером в данном направлении выступил японский специалист в физике конденсированного состояния вещества Нориро Танигути, который первый стал говорить об управлении отдельными атомами и атомными структурами с нанометровой точностью. И вот уже небезызвестный Эрик Дрекслер выдвигает проект создания наномашин, выполняющих полезную работу внутри человеческого организма. Постепенно к началу 2000-х годов складывается концепция НБИК-конвергенции.
В основе такой конвергенции лежит идея некоего фундаментального структурного элемента, которым человек уже умеет неплохо управлять. Что позволяет в целом, применяя одновременно все способы управления, конструировать природоподобные объекты. В твердотельных структурах – это атом, в биологических – ген, в информационных – бит, в когнитивных – нейрон. В целом получается нано-био-инфо-когито-конвергенция (НБИК). Предпринимались также попытки добавить еще и социальные технологии. Но они пока не получили широкого распространения. Проблема включения социальных технологий в структуру НБИК-конвергенции во многом определяется неопределенностью базового структурного элемента гуманитарного знания, управление которым способно трансформировать социальные области знания в режим конкретных технологий. Помимо достаточно футуристических планов преобразования человеческой природы средствами НБИК- технологий уже сейчас реализуются ряд направлений, которые существенно меняют характер развития «человек-машинных» систем. Что происходит в этой сфере?
Во-первых, меняется уровень сложности интерфейсов «человек-машина». Человеческий интеллект все глубже проникает в электронную начинку компьютеров, делая свое общение с компьютером все более эффективным.
Во-вторых, предпринимаются все более смелые попытки внедрения наноустройств и наномашин в тело человека. Эти устройства призваны восполнить недостающие возможности человеческого организма, вылечить ранее не поддающиеся лечению болезни.
И, наконец, человеческий разум перестает бытовать как отдельно взятый, а все глубже включается в глобальные корпоративные информационные сети, позволяющие ему как овладевать новыми информационными возможностями, так и управлять самыми отделенными техническими системами. Вся мощь глобальных корпоративных информационных сетей заключается именно в их всеобщности, в том, что каждый житель Земли может принимать участие в ее создании.
Интересно, что во всех футурологических прогнозах 70-х годов считалось, что на Марс человек высадится быстрее, чем будет создано единое всемирное хранилище информации. Но прогнозы ошиблись и понятно почему. Проектирование полета на Марс в традиционном ключе понималось как деятельность некоей ограниченной проектной группы инженеров и специалистов. В таком темпе, такими ресурсами глобальное хранилище информации создавалось бы очень медленно. Но оказалось, что мировую информационную сеть, в отличие от межпланетного космического корабля, могут создавать все граждане Земли без исключения. Отсюда колоссальная скорость наращивания мощности информационных систем. И здесь же коренятся все опасности превращения человека в информационный придаток глобальной сети, утраты свободы целеполагания. Причем самые большие проблемы стратегического характера возникают у тех, кто берет на себя смелость направлять движение информационного мира, определять перспективы его движения. Стать во главе неопределенности и многовариантности – вот что предстоит руководителю Будущего. И если мы хотим, чтобы их в этом отношении не постигло полное фиаско, то готовить к такого рода миссии нужно уже сегодня.
Какие подсказки есть уже сегодня? Во-первых, становятся все более отчетливыми глобальные трансформации одной из древнейших категорий в культуре человечества – категории труда. Цифровой мир решительно размывает традиционные границы трудовой деятельности отдельно взятого профессионала. Все привычные границы в трудовых отношениях попросту исчезают. Растворяется граница между трудом и отдыхом, между местом работы и территорией отдыха. И, самое главное, исчезают границы между отдельными профессиями и специальностями. Человек вынужден практиковать профессиональные навыки во множестве смежных областей. И это зачастую приводит к еще большей запутанности его действий, утрате перспектив и смыслов движения в логике профессиональной траектории. Попытка перенаправить собственную ответственность узкой группе управляющих не приведет ни к чему хорошему. Узкая группа не будет в состоянии справиться с неопределенностью Будущего, что будет порождать дополнительный хаос и трагическое мировосприятие. Молодежи надо готовиться «брать бразды» управления в свои руки. Это звучит банально, но именно в подобной готовности и заключается основная смысловая нагрузка современной школы.
С другой стороны, логика современной глобализации также требует «своего». Глобализационные процессы завоевали почти все. Произошла почти полная унификация принципов и технологий организации деятельности. Внедрение единых технологий менеджмента, в свою очередь, потребовало столь же жесткого нормирования и унификации правил коммуникативной деятельности. Формируется единое пространство обмена информацией. Но остается еще нечто, до конца не схваченное процессом глобализации. Это – человеческие ценности, критерии оценки ситуации. Ценности становятся точкой опоры всего единого глобализационного процесса. И в этом вопросе пока что решительного продвижения нет. Даже с учетом того, что человечеству удается навязать единые нормы потребления, это еще не дает полной власти над миром ценностей.
Европейское сознание по природе своей слишком дихотомично, бинарно, не терпит раз и навсегда заданной целостности и определенности. В данном контексте именно это обстоятельство не дает европейскому человеку остановиться на чем-то понятном и завершенном. Оно требует истории, движения, развития. И всякий мир Будущего всегда будет восприниматься как неокончательный, незавершенный, «недоделанный». В нашем случае это спасительный момент, поскольку лишает нас необходимости абсолютно четкого прочерчивания контуров грядущего. Европеец ощущает себя комфортно лишь в условиях исторического бытия. И это надо иметь в виду, когда мы заботимся о будущем мире конвергенции наук и технологий. Очень важно, чтобы конвергенция продолжалась, не останавливалась, и каждый мог бы принять в ней участие. На фундаменте данного обстоятельства можно построить конкретные технологии организации готовности школьников к жизни в конвергентном мире.
Современная школа остается верной наукоцентричному идеалу Научной Революции Нового Времени. Предметная организация учебного материала и наращивание узкого профессионализма и поныне являются краеугольными камнями школьной дидактической системы. Даже внедрение элементов проектной и исследовательской деятельности в структуру отдельных предметов или метапредметов не решает проблему в принципе. Даже полноценная реализация проектного подхода оказывается недостаточной с точки зрения подготовки школьника к миру конвергенции наук и технологий. Что остается за кадром? Самое главное – умение работать в командах предельно широкого типа, взаимодействовать не только с себе подобными, понятными, профессионально близкими. Такое взаимодействие уже не воспроизводит условия реальной конвергенции. Только там, где школьник сталкивается с непонятным для себя, с инаковым, быть может, даже чуждым опытом содержания может произойти возникновение внутренних предпосылок работы в условиях конвергентного мира. С чего начать? Как построить такое взаимодействие? И нужно ли для этого разрушать традиционную структуру уроков, занятий, классно-урочную систему и т.д.? Вопрос непростой. Соблазн велик и опыт подобного разрушения уже имеется. Правда, в истории везде приходилось вновь возвращаться к традиционной школе. Пока что можно осторожно предположить, что имеет смысл формировать параллельный режим создания особых метапроектных школьных коллективов. Обязательно с участием разных возрастов и направлений деятельности. Своего рода мастерских , в которых каждый, с одной стороны, занимается своим делом, но также легко может изменить вид деятельности, освоить то, что делает его сосед. Руководство мастерской осуществляют взрослые наставники, но их участие минимально и происходи в режиме подсказывания и «подыгрывания». Другой вариант – ставить перед коллективами мастерских задачи, заведомо не решаемые на данном уровне развития детей. При этом оснащать мастерскую оборудованием, экспериментальными установками, хотя бы минимальное освоение которых уже будет являться выходом в «иное измерение» для юных участников проекта.
Начинать можно с определенного профиля деятельности – Инженерного, Медицинского, Материаловедческого. Каждый из этих профилей разворачивается в систему нестандартных задач, связанных с освоением аналитического оборудования (масс-спектрометров, хроматографов, фурье-спектрометров и т.д.). В конечном итоге, сложение различных усилий – есть главная цель.
Творцы конвергентного мира все продумали замечательно, кроме одного: новой системы организации деятельности участников проектов. Оказалось, что носители предметных областей знаний привыкли эффективно работать только на те задачи, которые им лично интересны. Но как обеспечить совместность усилий в процессе конвергенции? Что будет определять деятельность сообщества, формировать его границы? И это в настоящее время – задача из задач. Можно сказать, что творцам конвергенции не хватает не конвергентного образования, а, если можно так выразиться, «конвергентного воспитания» , т.е. способности к совместной продуктивной деятельности. Способности преодолеть узкопрофессинальные и узкопредметные интересы, на минуту забыть о собственном рейтинге и индексе цитирования и вместе со своими коллегами направить все усилия на решение общей задачи. Именно формирование принципов и методологии «конвергентного воспитания», на мой взгляд, станет в ближайшем будущем естественным «человеческим» фундаментом как для успешного возведения здания конвергентных наук и технологий, так и для реализации на практике идей «конвергентного образования».
Чтобы сделать умственную работу эффективной, необходимо разобраться в тонкостях мышления. В психологии имеются несколько моделей, которые могут помочь построить собственную матрицу творческого мышления. Для примера, рассмотрим теорию о типах мышления американского психолога Джоя Гилфорда. В неё входит описание двух типов обработки информации – продуктивное конвергентное мышление и творческое дивергентное. Конвергентное («схождение») – направлено на поиск одного решения задачи, дивергентное («расхождение») – имеет множественную направленность поисков подходящих ответов к задаче, расхождение идей в разные стороны.
Структура общего мышления, описание
Процесс мышления запускает сбор и обработку информации на разных уровнях: семантическом, поведенческом, сенсорном, символическом, образном. Каждая такая единица принадлежит субъективному и объективному восприятию, различным представлениям, возникающим в данный момент или воспроизведением из долговременной памяти.
Процесс познания происходит, когда субъект воспринимает новую или уже знакомую информацию – объединяет зрительный образ и смысловой компонент.
В случае конвергентного мышления, человек анализирует и выстраивает последовательную цепочку событий или фактов , что неизбежно ведет к одному конкретному выводу (результату).
Когда человек применяет стиль дивергентного мышления, его познавательная способность идет в разных направлениях. Таким образом, дивергентное мышление использует компоненты сознания, чтобы с помощью их создать новый вариант решения задачи . Не всегда в процессе мышления восстанавливаются недостающие связи, но образуются и новые.
Компоненты сознания можно разложить на несколько типов единиц.
Первый тип – это изображение (образ, картинка), которое в целом принадлежит функции памяти. Хранение данной единицы происходит в целостном виде и содержит конкретную информацию. Например, конкретная синяя ваза, с отколотым горлышком и сухими цветами. Любая картинка позже может подвергнуться анализу в мышлении и разложится на отдельные компоненты.
Первичное запоминание этого типа информации происходит с помощью чувств – зрения, слуха, обоняния. Оно имеет вполне ощутимые характеристики — цвет, форму, плотность, местоположение.
Другой вид познавательных единиц – это символы . Они представлены в виде графических знаков – букв, цифр и т.д, которые образуют числовые и буквенные системы.
С Викиум вы сможете организовать процесс тренировок вашего мышления по индивидуальной программе
Они также могут ассоциативно связываться с реальными образами, но имеют собственное внутреннее значение.
И третий вид – это смысл . Смысл – это достаточно абстрактная единица и для своего построения использует как значение одного слова, так и знак или целое предложение. В свою очередь, любое значение можно ассоциировать с определенным образом. Происходит трансформация от смысла к образу(графическому или аналогии с конкретным).
Все три вида единиц сознания используются в операциях мышления – анализа и синтеза . В результате анализа мы получаем: отношения, системы, преобразования и различные значения. Смысл, символы и образы составляют основу рационального интеллекта. Однако, в человеческое сознание включается и социальный интеллект, который предоставляет мышлению информацию о психическом состоянии субъекта – чувства, эмоции, впечатления. Все что ведет к самоосознанию.
Понятие дивергентного и конвергентного мышления
Дивергентное мышление
Как уже было сказано выше, дивергентное мышление для решения задачи пускает движение мысли сразу в нескольких направлениях. Если представить процесс познания, то он представляет собой незаконченный гештальт, недоработанную концепцию (образно сравнивая – узор). Конвергентное идет логическим путем, чтобы заполнить его максимально подходящей информацией. Дивергентное — за неимением подходящей информации, ищет альтернативный материал заполнения пустот. Значение имеет быстрота и эффективность нахождения ответа. Например, в тесте на легкость оперирования символическими единицами, надо найти десять слов на букву Р. Неважно, каким методом достигнут результат, важно, что он получен – гештальт заполнен. Формальная структура заполняется любым подходящим смыслом.
Дивергентное мышление подразумевает гибкость ассоциаций. Например, можно провести тест на перечисление возможностей одного предмета. К примеру, камня. Если по результатам теста отвечающий называет «строительство фундамента», «печи», «крепости», то он получат высокую оценку по продуктивности мышления, но низкую относительно спонтанности мышления. Все эти варианты синонимичны и подразумевают всего одно использование «строительство».
Но если отвечающий приводит примеры такие, как – «использования камня вместо молотка », «пресс для бумаги », «подпорка для двери », он получает высокую оценку по гибкости мышления. Каждый ответ в этом случае порождает новое значение и совершенно иной смысл.
К способности к такому виду продуктивности относится и функция преобразования единиц сознания. Разрыв старых ассоциативных связей и образование новых посредством комбинирования, например, путем сочетания реальных образов, включеним одного в другое частично или полностью. При такой умственной операции может игнорироваться разность или несовместимость образов.
Сюда же относится и семантическая приспособляемость, способность абстрагироваться от конкретного зрительного материала. Например, задача: из спичек сложен квадрат с шестью квадратными ячейками, необходимо убрать четыре спички, чтобы получилось три смежных квадрата. Для того, чтобы решить задачу, необходимо прибегнуть к понятию квадрата, его многозначительности. В этом случае визуальная величина фигуры не имеет значения. Человек с таким подходом складывает головоломку с легкостью.
Конвергентное мышление
Конвергентное мышление оперирует классами, категориями, объектами. Каждая категория описывает качество, свойство, функцию объекта в соответствии с его реальными качествами. Операции мышления проходят в рамках временной согласованности фактов и событий.
Если в конвергентное продуктивное мышление входит преобразование семантического (смыслового) содержания, то новая смысловая единица должна получить свое уникальное определение и категорию значения. Задачи на конвергентное мышление подразумевают абсолютно предсказуемый вывод на основе имеющихся данных. Например, найти в большей геометрической фигуре другие. В этом случае ничего нового не происходит, результат лишь подтверждает догадки.
В процессе решения задачи условия и информация заносятся в определенную категорию знаний. Промежуточные результаты соотносятся с требующимися знаниями из той же самой категории. Преобразование символов или смысла идет по четкому алгоритму, который представляет собой общепринятый шаблон действий. Конвергентное мышление исключает субъективную сферу: эмоции, впечатления , которые являются в некоторых случаях ресурсами сознания.
В чем разница конвергентного и дивергентного мышления?
- Дивергентный тип начинает работу с некоторой неопределенности: того, что следует сделать и того, что необходимо получить. Включает в процесс мышления: разработку идеи, алгоритма и поиск ответов заново. Конвергентное использует готовый шаблон.
- Конвергентный тип направлен на проработку уже имеющегося алгоритма и получение строго определенного результата. Дивергентный – выходит за рамки общепринятого метода решения, подразумевает многомерность поиска.
- Конвергентное – критичность, однозначность ответа. Дивергентное – многовариантность, относительность смысла.
Дивергентное и конвергентное мышление. Примеры. Какой тип лучше?
Традиционный подход (конвергентность) более надежный, рациональный. На уровне символов получается точное их совпадение (например, две одинаковых формы слова). Дивергентное порождает множество новых способов использование объектов (символов), однако, результат требует проверки соответствия с действительностью, адекватностью восприятия.
Дивергентное мышление использует различные подходы по восстановлению «разрушенного» или искаженного текста (смысла), преобразование семантических единиц. Оперирование образами дает распознавание аналогий, использование аналогии в качестве принципа действия для другого механизма. Например, аналогия, «сердце — насос».
Конвергентное мышление – трансформация смысла осуществляется в рамках одной категории.
Дивергентное – трансформация между категориями на разных уровнях сознания (рефрейминг). Любое выражение может использоваться как метафора, так и как конкретное описание ситуации. В сфере рекламы и маркетинга используется ряд методов, направленных на воздействие субъективной (эмоциональной) сферы человека.
Оба вида мышления важны для продуктивной работы сознания и достижения целей . Сочетание обоих видов оперирования информацией можно продемонстрировать на примере композитора. Сначала композитор руководствуется идеей и вдохновением, создает новый музыкальный мотив. Затем он доводит свое творение до конкретных сочетаний нот в рамках готовой системы. Использует формально те же самые символы для записей, что и другие музыканты. Придерживается гармоничного звучания для общего восприятия. Один тип мышления дополняет другой. Бывает так, что сначала человек перебирает все возможные варианты решения задачи, и если они не подходят под его представления, он использует творческий (дивергентный) подход.
