Творчі розробки Волкової Н.Д.
СТРАТЕГІЇ ІННОВАЦІЙНОГО НАВЧАННЯ.
Неоніла Волкова, директор Аерокосмічного ліцею на базі Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського «ХАІ»
Наталія Руденко, доцент Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського «ХАІ»
1 Постановка проблеми
У розумінні суті інноваційних процесів в освіті лежать дві найважливіші проблеми педагогіки - проблема вивчення, узагальнення та поширення передового педагогічного досвіду та проблема впровадження досягнень психолого-педагогічної науки в практику. Отже, предмет інноватики, зміст і механізми інноваційних процесів повинні лежати в площині об'єднання двох взаємопов'язаних між собою процесів, що розглядаються до теперішнього часу поки ізольовано, тобто результатом інноваційних процесів має бути використання нововведень, як теоретичних, так і практичних, так само і таких, які утворюються на стику теорії та практики. Все це підкреслює важливість управлінської діяльності по створенню, освоєнню і використанню педагогічних нововведень. Головною метою інноваційних технологій освіти є підготовка людини до життя в постійно мінливому світі.
Технологія InternetofThings (IoT), яка найшвидше ніж інші розвивається і імплементується, може об’єднувати мільярди речей без участі людини. З’явилися нові технологічні сегменти - штучний інтелект, віртуальна і додана реальність, BigData тощо. В майбутньому «Інтернет речей»,«Інтернет людей», буде замінено технологією 5G, тому, що вона об’єднує в собі все,що відноситься до технологій Internet. Ця технологія буде визначати майбутнє країн світу.
Сучасна парадигма освіти переживає зрушення в бік від класичної фронтальної форми навчання, виходячи за рамки традиційного короткострокового і ізольованого викладання. «Вчитися» сьогодні вже не означає сидіти на кожному уроці 45 хвилин від дзвінка до дзвінка, займаючись тільки одним предметом.Такий розвиток світу вимагає нових, висококваліфікованих кадрів. Виникла проблема: підготовка кадрів та переоснащення матеріальної бази освітніх закладів.
2 Аналіз останніх досліджень і публікацій
З огляду на специфіку сучасного світу, в якому під час розв'язання задачі ціна вміння взаємодіяти, кооперуватися, а не покладатися тільки на свої власні сили, істотно зросла. Ідея об'єднати в групу дітей, які без цього навряд чи б навіть і спілкуватися-то почали, здається дуже цінною . Ідея - це мета, а будь-яка мета, як відомо, досягається через визначення її складових. Однією з таких складових ми бачимо розробку інструменту - методу, який би дозволив створити єдиний освітній простір. В рамках цього простору учні могли б знайти або згенерувати точки дотику своїх темпераментів, менталітетів і умінь. Ще одне із завдань: створити умови, в яких цей інструмент - метод буде працювати не ситуативно, тут і зараз, а в часі, пролонговано, та ще в умовах наступності, тобто в системі, починаючи від дошкільної освіти і закінчуючи професійними та вищими навчальними закладами.
Всі ці завдання легко вирішує проектне навчання, найбільш інтегрованою та життєздатною формою якого як раз і є STEAM. Його перевагами варто назвати тісний зв'язок з реальним навколишнім світом, наявність виклику для учнів, висока частка мотивації і заохочення до співпраці несхожих один на одного дітей. Виконання цікавого і добре сформульованого проекту - це, нарешті, дійсно весело! Комбінування STEAM-навчання з такими трендами, як BYOD, перевернутий клас, Гейміфікація дають ще більше можливостей для створення нетривіальних і дуже цікавих завдань та консолідації робочих груп, котрі їх виконують.
Кожна людина народжується з інноваторським мисленням. Це всередині нас. Кожен – інноватор. Особливо це важливо для працівників освіти. Лідер в освіті – це той, хто творить, будує майбутнє. В наш час акценти зміщуються у напрямку вміння критично мислити, самостійно добувати інформацію, критично її оцінювати і раціонально використовувати. Зараз необхідно переходити від старих «індустріальних» програм до інноваційних з урахуванням економіки інформаційного суспільства. Уміння знаходити нестандартні рішення, бути допитливим – необхідні риси для кожного. Самоосвіта, творчий підхід, комунікативність, критичне мислення, допитливість – життєво необхідні якості для кожного учня. Вони відкривають перед дітьми безграничні творчі можливості. Інноваційні виклики сьогодення вимагають фахівців нового покоління. Самостійно складно підготувати висококваліфікованих спеціалістів. Підготовку таких фахівців необхідно починати ще зі шкільної освіти. Раніше акцент в освіті був направлений на здобуття знань, умінь і навичок. Сьогодні цього недостатньо. Необхідно навчити учнів самостійно працювати над матеріалом, вміти вірно підібрати інформацію, проаналізувати її, критично оцінити і вміти використовувати для практичної діяльності в повсякденному житті. Навчання протягом усього життя – ось основний девіз. З цією метою нами вивчається досвід інших країн та впроваджуються нові освітні технології .
3 Мета дослідження
Дослідження присвячене створенню єдиного освітнього простору, що використовує величезний спектр проектного навчання. При цьому буде застосовано системне формування творчих та пізнавальних здібностей учнів з використанням технології розвитку критичного мислення. В ході дослідження передбачається відстежити раціональні шляхи вирішення проблем, отримання нових знань, володіння інноваційними технологіями та оцінити їх вплив на всю освітню систему в цілому. Для цього використовуємо таку концепцію навчання.
4 Матеріали і результати дослідження
Відправним пунктом критичного мислення є інформація. Навчання ліцеїстів в Міжнародній академії Cisco є великим поштовхом до підвищення рівня розвитку критичного мислення. Основні переваги в тому, що всі учбові матеріали й тести оновлюються спеціалістами СІSCO (Університет м. Сан-Франціско, США). Практична направленість курсів завершується сертифікаційним екзаменом.
Важливо, що спадкоємність і системність для СІSCO не порожні слова, тому що фахівці компанії спочатку планували розробку продукту, що зачіпає всі рівні освіти. На початковому етапі учні знайомляться з основами програмування на базі візуального середовища SCRATCH і вивчають ази моделювання конфігурації мережі, що застосовуються для навчання, ігор та групової роботи. Саме так вони отримують початкові навички алгоритмізації. Важливо, що діти не прив'язані до певного робочого місця, тому що програмне забезпечення СІSCO встановлюється на будь-який комп'ютер, планшет або смартфон, з якого можна «залити по повітрю» написаний код. Більш творчі учні знайдуть застосування своїм знанням при роботі на реальному обладнанні і за допомогою інструменту моделювання CiscoPacketTracer. І, нарешті, СІSCO - ідеальна платформа для реалізації найсміливіших ідей творчого проектування: навчання ліцеїстів в Міжнародній академії Cisco допомагає удосконалювати технічні вміння, виробляти критичне мислення і навички вирішення завдань, необхідні для професійного успіху. Компанія бере участь у глобальному аналізі найбільш затребуваних професій і навичок, які хочуть бачити роботодавці.
Важливим напрямком в формуванні критичного мислення є також розробка стартапів, спінофів. За допомогою аспірантів та студентів кафедри комп’ютерних систем та мереж ХАІ ліцеїсти мають наробки в галузі “Інтернет речей”. Інтернет речей – це комп’ютерна мережа, яка поєднує об’єкти навколо нас. Ці об’єкти мають вбудовані технології для взаємодії один з одним без участі людини. Щоб задіяти об’єкт у Інтернеті речей достатньо його просто ідентифікувати звичайними оптичними знаками (штрих-код, QR-код). Важливими є засоби вимірювання, які перетворюють навколишні дані у цифрові і цим наповнюють середовище інформацією, яку треба вміло підібрати.
Учні разом із студентами та викладачами ХАІ працюють над розробкою інноваційних освітніх і тренінгових послуг, критичних і бізнес-критичних ІТ.Аргументи та факти співпраці ліцею та ХАІ наведені у таблиці.
Таблиця -Аргументи та факти співпраці ліцею та ХАІ
Аргументи | Факти |
1.Багаторічний позитивний досвід вчителів ліцею забезпечує: - якісну підготовкувипускників ліцеюдо вступу до технічних ВНЗ, - високий рівень компетентності, саморозвитку та самоосвіти, виховання комунікативності | - фактично майже всі випускники ліцею вчаться в ВНЗ, - високі показники по ЗНО з профільних предметів, - активна життєва позиція
|
2. Унікальні багаторічні зв’язки з професорсько-викладацьким складом ХАІ та міжнародне партнерство: - проведення спільних методичних нарад з питань якості освіти, - зустрічі учнів з провідними вченими ХАІ, - виступи професорсько-викладацького складу ХАІ на батьківських зборах, - керівництво МАН, експериментальними роботами учнів. | - педколектив ліцею укомплектований на 90% викладачами ХАІ , - керівництво творчими групами ліцеїстів здійснюється професорами кафедр, - участь викладачів ХАІ в роботі педради, - сумісна наукова, дослідницька робота ліцею з кафедрами ХАІ, - участь ліцеїстів у міжнародних конференціях “Гагарінські читання”, “ПерСиК”, - співпраця з університетом імені Миколи Коперніка-2 (Польща), - одержання грантів ФРН «Jugenddebattiert» |
3.Інноваційні технології: - використання ІТ в навчально- виховному процесі, - розробка нових методичних направлень при вивченні природничих наук (логістична карта, варіативне вирішення задач, метод винаходу). | - розробка авторських програм з “Критичних ІТ”, “Web-, Cloud - технологій”, - розширення програми міжнародної академії CISCO, - створення START-UP “Інтернет речей”, “Розумна школа”, - Розробка методик “Програма винаходів”. |
4.Багаторічна практика співробітництва з: - Інститутом інноваційних технологій та якості освіти МОН України, - Департаментом науки і освіти Харківської обласної держадміністрації, - КЗ “Харківська академія неперервної освіти”, - Національним аерокосмічним університетом ім.. М.Є.Жуковського“ ХАІ”, - Фірмою ТММ. | - розробка START-UP, SPIN-OFF у навчальному процесі, - тренінги на кафедрі КСМ ХАІ по технологіям Pithon, Greencomputing і т.і., - регіональні олімпіади, конкурси з питань авіації і космонавтики, - щорічні семінари для вчителів математики і фізики України (на базі ХАІ), - участь і одержання сертифікатів учасників вебінару «День безпечного Інтернету 2017» (CISCO в Україні та Білорусії), - участь в чемпіонаті «Інформаційні технології» |
5. Успіхи і досягнення колективу ліцею: - перемоги в конкурсах, олімпіадах, конференціях, - участь у міжнародних тренінгах, грантових програмах, - участь в PHDays, КрикТехС-2015; - упроваджені інноваційні методики: логістичні карти, стартами, спінофи, нові факультативи «Інтернет речей», «Зелений комп’ютинг». | Наши досягнення: - одержання гранту на функціонування міжнародної академії CISCO, - перемога у Всеукраїнському конкурсі “Директор ХХІ століття” (м. Київ), - перемога у Всеукраїнському конкурсі “Школа ХХІ століття”(м. Київ), - перемога у регіональному конкурсі “Визнання народу” (м. Харків), - відкрита “Бізнес-школа”, - на базі кафедри ХАІ вивчається автосправа, - перемога у Всеукраїнському конкурсі «Панорама творчих уроків» (м. Київ), - перемога в конкурсі «Освітній Оскар» |
6. Склад викладачів ліцею: - вчителі мають унікальні теоретичні знання та практичний досвід: - володіють і розроблюють нові інноваційні технології, композитні “веб-системи ”, “розумні домівки”, “розумні школи” і т.і. - підвищують свою кваліфікацію, захищають дисертації. | На протязі 4-х років колектив ліцею виконував науково-педагогічний проект “Вертикально-інтегрована підготовка школярів в галузі інженерії та ІТ”. Ліцею надано статус експериментального учбового закладу Всеукраїнського рівня. В ліцеї працюють 2 професора, 5 доцентів, 9 кандидатів наук. |
7. ХАІ – центр здоров’я і культури. Ліцей розміщений на території ХАІ, в екологічно чистій зоні. ХАІ – красиве університетське містечко, має сучасну інфраструктуру, територіально ізольований. | Це дозволяє: - підвищити якість життя та навчання, - укріпити здоров’я, - займатися спортом в манежі ХАІ, - співробітництво з кафедрами ХАІ , - користуватися бібліотекою та всією інфраструктурою ХАІ. |
Але галузь мережевих технологій - далеко не єдиний напрямок, який дозволяє STEAM-навчання розкрити повністю потенціал школи і школярів. Одним з обов'язкових умов проектного навчання нам бачиться, по-перше, його безперервність, а по-друге, можливість взаємодії робочих груп в якомусь цифровому просторі, де вони можуть акумулювати ідеї і обмінюватися думками. Для цього необхідно максимально ефективно задіяти IT-інфраструктуру ліцею, поліпшивши тим самим і загальну якість освіти в ній.
У 1991 році було представлено першу в світі інтерактивну дошку для школи, зародивши тим самим цілий сегмент освітніх рішень, актуальних і донині. Зокрема, ми бачимо своїм пріоритетом впровадження програмного забезпечення в IT-інфраструктуру ліцею, яке дозволило б об'єднати організаційні і змістовні аспекти навчання, налагодити зв'язок між інтерактивним обладнанням, персональними пристроями учнів і навчальними матеріалами. Результатом цієї роботи може бути програмно-апаратний комплекс (ПАК), який включає в себе інтерактивну поверхню (дошку або панель) і електронний фліпчарт. Учитель дає завдання групі, яка ділиться на працюючих у дошки і на фліпчарті. На фліпчарті пишуть звичним маркером, при цьому всі записи, зроблені на ньому, автоматично оцифровуються і переносяться після натискання однієї кнопки на поверхню дошки. Більше того, будь-який з учнів, який не присутній на уроці фізично, може дистанційно підключитися зі свого мобільного пристрою до електронного фліпчарту і бачити в реальному часі процес вирішення завдання або генерації ідеї. Така форма роботи зручна, тому що, по-перше, вчитель може залучити до роботи з інтерактивною поверхнею більшу кількість учнів, а, по-друге, у дітей є можливість моментально відстежити той етап, на якому, наприклад, була допущена помилка . Учитель при цьому може наочно внести свої корективи на дошці.
Творчий підхід в навчанні дозволяє розширити контингент учнів, залучених до проекту STEAM. Учні, що не володіють яскраво вираженими здібностями в проектуванні і математиці, можуть допомогти групі при естетичній реалізації проекту.Одним із цікавих проектів для розвитку творчих здібностей учнів став проект «Молодь дебатує», реалізований в партнерстві EdCampUkraine і InternationalesHausSonnenberg. Він проводиться в Україні за програмою сприяння громадянському суспільству за фінансової підтримки Міністерства закордонних справ Німеччини та методичної підтримки «Jugenddebattiert». Учні самостійно обирали теми для дебатів, серед них були такі: «Чи потрібно в Україні зробити вищу освіту платною?», «Чи потрібно залучати учнів до прибирання в громадських місцях в рамках проекту «Чисте довкілля?», «Чи потрібно задавати учням домашні завдання?», тощо. Найбільша увага булаакцентована на особливостіреалізації проекту у школі і йогозначенні для розвиткудемократії у закладі. Наші учні стали півфіналістами проекту, отримали прекрасний досвід дебатування, змінили свої погляди на багато речей, а деякі змінили своє життя.Проект «Молодь дебатує» зацікавив і учнів, і учителів. Багато з педагогів вже використовують форму дебатів на своїх уроках. Під час дебатів ми зрозуміли, що це насамперед метод безконфліктного вирішення проблем, навчання демократичних процедур і толерантності, соціалізації молоді. Варто зазначити, що під час дебатів не можна користуватися жодними заздалегідь підготовленими нотатками. Так, учасники розвивають ораторське мистецтво та уміння швидко реагувати на слова опонентів.
Дебати за німецькою методикою допомагають не тільки відшукувати та використовувати інформацію, але й формує відповідальність. Адже учасники дебатів усвідомлюють обов’язок надавати слухачам доводи та приклади відповідно до прийнятих стандартів або піддавати ці стандарти сумніву за допомогою переконливої аргументації. Відповідальність також вимагає, щоб учні були мотивовані для обговорення проблем, а не намагались уникнути їхнього розв’язання. Вони мають працювати всі разом, щоб досягти спільного консенсусу, навіть якщо це «згода не погоджуватись». Формулювання самостійних суджень вказує на творчу діяльність. Творчий підхід є необхідним у ситуаціях порівняння різних думок і визначення альтернатив на основі врахування пріоритетів, чинників, що обумовлюють істинність та вірогідність інформації в цілому та врахування окремих думок. Звичайно, не варто виносити за дужки рівняння ефективної освітньої моделі і самого вчителя.Педагогічний колектив ліцею багато працює над підвищенням кваліфікації як у формальній, так і в неформальній освіті. Вчителями ліцею активно імплементуються наробки провідних інноваційних течій. Так, BringYourOwnDevice – методика, яка дозволяє в короткі терміни провести опитування, обробити результати, тощо, що призводить до економії часу від 5 до 15 хвилин уроку. Широко застосовується ідея «перевернутого навчання», робота з LearningApps, Kahoot та ін. В ліцеї постійно проводяться тренінги та воркшопи для вчителів, що допомогло створити справжню команду однодумців та допомагає ліцеїстам створювати проекти з міжпредметних зв’язків. Наприклад, на щорічних Гагарінських читаннях представлені роботи з біології англійською мовою та роботи за темою: «Integrationofthe Aeromodellingintothe STEM educational system», які викликали особливу цікавість. Тому цілком закономірно, що колектив ліцею має досягнення та перемоги у Всеукраїнських конкурсах.
Педагоги ліцею працюють над розвитком почуття особистої відповідальності, самостійності, почуття дружби і взаємодопомоги, які в сукупності здатні підготувати учнів до активної індивідуальної діяльності і до ефективної роботи в колективі. Для вирішення завдань, поставлених часом, ми розробляємо своє бачення сучасної шкільної освіти у формі start-up «Розумний ліцей», який представляє нову модель середньої освіти, що сприяє інтеграції сучасних передових методів в класичні основи шкільної освіти і дає можливість формувати у учнів навички відрізняти головне і другорядне, використовувати міжпредметні зв’язки. Проект «Розумний ліцей» створений для можливості отримання функціональної і самостійної творчості учнів з використанням нових технологій. Даний проект дає можливість максимального доступу до наявних знань, пропонуючи нові методи подачі інформації, роблячи її актуальною і привабливою для юної аудиторії. В основі програми лежать: образно-художнє моделювання світу; психологізація освітнього процесу; інтенсивне вивчення іноземних мов; продуктивна трудова діяльність; шкільний спорт. Ліцеїст повинен пробувати себе в різних видах діяльності, приміряти на себе різні соціальні ролі - отже, сам простір ліцею повинен дати йому можливість для подібних освітніх подорожей. Розробка зачіпає такі аспекти, як: загальна база даних; інтерактивні підручники; електронні щоденники; контроль відвідування, що включає в себе заповнення електронного журналу автоматично, і оповіщення батьків у найкоротший строк; інтерактивні дошки; економія електроенергії; вебінари. На базі даної розробки можуть проводитися нові: start-up, міжпредметні квести, хакатони, форуми.
Ліцей ХАІ широко співпрацює з багатьма ЗОШ, ВНЗ та ІТ-підприємствами, а також з університетом Миколи Коперніка 2 (Польща) та ліцеєм на його базі, входить до міжнародної асоціації гімназій та ліцеїв світу. В останні роки ми разом з іншими делегатами приймали участь в роботі Міжнародного освітянського конгресу в Хельсінкі (Фінляндія), Європейського саміту у місті Любляна (Словенія), у візиті до Ізраїлю з метою підписання угоди про співпрацю та вивчення платформи «Mifras».
«Mifras» була організована в 2012 році з метою створення професійної і якісної платформи для розвитку освітнього підприємництва та інновацій. Ця програма зацікавлена в тому, щоб педагогічні колективи могли підвищити якість і професіоналізм системи освіти. Були створені «Інкубатори освітнього підприємництва» з метою розвитку підприємницьких мереж. Ці спільноти підприємців складають основу для постійного навчання, оновлень і можливостей. Через ці інкубатори учителі, учні можуть здобувати знання і отримувати підтримку для своїх підприємств. Ці підприємства приведуть до циклічного процесу, заснованого на зборі знань і його організації, а також в розробці концепції, її формуванні та здійсненні.
Висновки
Особливістю навчання в ліцеї є створення кожним учнем свого власного проекту. Індивідуальний проект є підсумком вивчення предмету, де важливо не тільки знайти відомі відповіді на контрольні питання, а й безпосередньо розв’язати прикладне завдання, основане на одержаних знаннях. Такий підхід є проблемно-орієнтованим. Ми впевнені, що учні можуть і повинні створювати інновації. У звичайного учня є всі шанси на успішний запуск стартапа і реалізації власної ідеї.
Школа професійного зростання
Неоніла Волкова, директор Аерокосмічного
ліцею на базі Національного аерокосмічного
університету ім. М. Є. Жуковського «ХАІ»
Світ швидко змінюється. «Розумний дім», «Розумне місто», «Розумна країна» стали для нас звичайними поняттями.
Технологія Internet of Things (IoT), яка найшвидше ніж інші розвивається і імплементується, може об’єднувати мільярди речей без участі людини. З’явилися нові технологічні сегменти - штучний інтелект, віртуальна і додана реальність, Big Data тощо. В майбутньому «Інтернет речей», «Інтернет людей», буде замінено технологією 5G, тому, що вона об’єднує в собі все, що відноситься до технологій Internet. Ця технологія буде визначати майбутнє країн світу. Такий розвиток світу вимагає нових, висококваліфікованих кадрів. Виникла проблема: підготовка кадрів та переоснащення матеріальної бази освітніх закладів.
В наш час акценти зміщуються у напрямку вміння критично мислити, самостійно добувати інформацію, критично її оцінювати і раціонально використовувати. Зараз необхідно переходити від старих “індустріальних” програм до інноваційних з урахуванням економіки інформаційного суспільства. Уміння знаходити нестандартні рішення, бути допитливим – необхідні риси для кожного. Самоосвіта, творчий підхід, комунікативність, критичне мислення, допитливість – життєво необхідні якості для кожного учня. Вони відкривають перед дітьми безграничні творчі можливості. Інноваційні виклики сьогодення вимагають фахівців нового покоління. Підготовку таких фахівців необхідно починати ще зі шкільної освіти. Самостійно складно підготувати висококваліфікованих спеціалістів. Лише в тісній співпраці школи, ВНЗ, провідних підприємств, ІТ-компаній, наукових організацій, бізнесу можливо досягти успіху.
Раніше акцент в освіті був направлений на здобуття знань, умінь і навичок. Сьогодні цього недостатньо. Необхідно навчити учнів самостійно працювати над матеріалом, вміти вірно підібрати інформацію, проаналізувати її, критично оцінити і вміти використовувати для практичної діяльності в повсякденному житті.
В нашому ліцеї великі можливості ліцеїсти отримують на уроках інформатики. Знайомство з програмуванням починається з 8 класу та дає можливість розробляти ПО, Web-сайти та ігри. Зі своїми розробками учні виступають на студентських конференціях ПерСіК, беруть участь у проекті “Розумний університет”, відвідують технічні семінари «CriCTecS», а також щорічні ІТ-заходи Наск ІТ. Школярі беруть участь у розробці шкільних та студентських проектів. Мета цих заходів розширити світогляд учнів. Чим вище інтелект, тим більш цінним спеціалістом можна стати в майбутньому. Тому учнів ми навчаємо використовувати величезний спектр проектного навчання. Як показує наша статистика учні 8-11-х класів є найдопитливішими. Їх цікавить абсолютно все, що стосується сучасних інноваційних напрямів науки, техніки, промисловості, медицини, сільського господарства, тощо. Вони із задоволенням вчаться в академії CISCO, відвідують курси ІТ і маркетингу, активно, з цікавістю вивчають “Інтернет речей ”, “Зелений комп’ютинг”. З особливим інтересом виконують домашні завдання з названих курсів, створюють стартапи.
Щотижня на сайті ліцею з’являється інформація, з якої учні зможуть дізнатися про усі інновації, які впроваджені у навчальний процес. Крім цього, на сайті є тематика стартапів, курсових робіт, пов’язаних з інформаційними технологіями. Наприклад:
- концепт (прототип) сайту Ліцею ХАІ як основного інформаційного порталу та інструменту популяризації інноваційних підходів до інженерного та IT-навчання;
- використання соціальних мереж та персональних «гаджетів» у навчальному процесі;
- текстовий редактор, редактор електронних таблиць, та редактор презентацій – як основні інструменти розробника (загальний огляд, корисні властивості сучасних програм, які невідомі більшості користувачів, вбудовані засоби автоматизації використання тощо);
- «Розумна Школа» - основні вимоги до автоматизованої системи керування навчальним процесом (перелік необхідного та бажаного функціонального наповнення такої системи);
- електронний Щоденник як основний інструмент навчання та (само-) організації учня (вимоги до функціонального наповнення, клієнт-серверна архітектура системи, візуальна браузерна частина, окремий застосунок для мобільних пристроїв);
- електронний Класний журнал як основний інструмент організації навчального процесу класу (вимоги до функціонального наповнення, клієнт-серверна архітектура системи, візуальна браузерна частина, окремий застосунок для мобільних пристроїв);
- «Розумна Школа» - автоматизація навчального закладу в сучасних умовах до енергоефективності будівель;
- енергоаудит окремої будівлі – сучасні рішення повного контролю за балансом енергії (як приклад – рішення одного з найуспішнішого у світі українського стартапу Ecois.me);
- платформа Arduino як основа практичного навчання й створення прототипів «розумних речей» та «розумного будинку»;
- платформа Raspberry Pi як основа практичного навчання й створення прототипів «розумних речей» та «розумного будинку»;
- електромагнітний прискорювач мас тіл (гармата Гауса) з автоматизованою системою керування кожного ступеня прискорення та фіксації результатів прискорення (вивчення процесу, створення прототипу кілька-ступеневого прискорювача, автоматизація процесу та кожного ступеня прискорення, побудова системи фіксації та обробки прискорення – швидкість та енергія кожного пострілу, пошук оптимальних початкових умов та техніки прискорення);
- 2D/3D голограми: теорія та сучасна практика (оцінка корисності, огляд теоретичних питань створення, огляд сучасної практики створення, побудова та демонстрація діючого прототипу з використанням смартфону/планшету та скляної піраміди).
Особливістю навчання в ліцеї є створення кожним учнем свого власного проекту. Індивідуальний проект є підсумком вивчення предмету, де важливо не тільки знайти відомі відповіді на контрольні питання, а й безпосередньо розв’язати прикладне завдання, основане на одержаних знаннях. Такий підхід є проблемно-орієнтованим. Ми впевнені, що учні можуть і повинні створювати інновації. У звичайного учня є всі шанси на успішний запуск стартапа і реалізації власної ідеї.
Структура індивідуального завдання, яке треба виконати при вивченні хімії учнями 8 класу, полягає в пропозиції побудувати модель Періодичної системи, в якій 130 хімічних елементів й описати їх властивості. Спочатку кожен учень пропонує свій варіант, наступний етап – створення командного проекту. Робота в команді надає такі навички:
- знайти і дати можливість реалізувати сильні сторони кожного із учасників команди і використати їх для досягнення загальної мети;
- відпрацювання відповідальності за строки виконання завдань;
- розвивати творчу ініціативу кожного.
Крім цього школярі одержують додаткову профільну підготовку в галузі комп’ютерних технологій, Веб-дізайну, організації баз даних, безпеки і захисту інформації, кібер – енергетики. Значна увага приділяється технології програмування, хмарним і Веб-технологіям, програмованій логіці, мобільним smart-системам. Учні разом із студентами та викладачами ХАІ працюють над розробкою інноваційних освітніх і тренінгових послуг, критичних і бізнес-критичних ІТ. Навчальний заклад долучається до створення авторських програм «Основи аерокосмічної техніки», «Інтернет речей», «Інженерний комп’ютінг», «Програмування мікропроцесорів», вивчення нетрадиційних дисциплін.
Кожна людина народжується з інноваторським мисленням. Це всередині нас. Кожен – інноватор. Особливо це важливо для працівників освіти. Лідер в освіті – це той, хто творить, будує майбутнє. Часто ми не задоволені тим, що робимо. Тому більше треба творити: виділяти час для думок, обговорень, обміну ідеями; створити команду однодумців, формувати новаторство, вирощувати лідерів, вдосконалюватися і навчити цьому своїх учнів. Школа – осередок навчання. Навчати батьків, учнів, навчатись самим протягом всього життя. На сайті ліцею введена рубрика «Громадська платформа для батьків», де кожного тижня директор ліцею публікує своє бачення сучасної освіти, досягнення інноваційних технологій, майбутній розвиток освіти.
В останні кілька років спостерігається зниження інтересу учнів до вивчення природничих наук (STEM-освіта). Це викликано цілим рядом причин. По-перше, загальним принципом гуманітаризації освіти, появою у вишах великого числа факультетів гуманітарних напрямків: психологія, журналістика, менеджмент, маркетинг, юридичні спеціальності та інших, які зараз користуються найбільшим попитом у абітурієнтів. По-друге, недостатніми відомостями про можливість застосування фізичних знань в конкретній професійній діяльності, за винятком, мабуть, технічних спеціальностей. По-третє, сталим уявленням про ці науки, тільки як про двигун технічного прогресу, тобто STEM-освіта сприймається особливими і специфічними предметами, які до того ж з повним правом вважаються одними з найскладніших для вивчення. Але недооцінка STEM-освіти сьогодні може привести до технологічної кризи і виробничих проблем в майбутньому.
Тому перед сучасною педагогічною наукою стоїть серйозне завдання: зацікавити школярів у вивченні природничих наук, допомогти їм усвідомити важливість і універсальність досліджуваних законів, створити умови для самореалізації особистості кожного учня в процесі навчання, розвинути потребу в самостійній творчій і дослідницької діяльності в рамках природничих наук, озброїти необхідним методологічним матеріалом.
Застосування технології розвитку критичного мислення при вивченні природничих наук (STEM-освіта), на нашу думку, створює додаткову мотивацію до навчання. Учні ефективніше засвоюють матеріал, тому що це їм цікаво. Системне формування творчих та пізнавальних здібностей учнів з використанням технології розвитку критичного мислення (компетентнісно-зорієнтована освіта і виховання) призводить до того, що усі учні навчаються самостійно вчитися, критично мислити, використовувати свої знання у повсякденному житті. Таким чином, на уроці та у позаурочний час учень навчається знаходити раціональні шляхи вирішення проблем, отримує нові знання, вчиться володіти інноваційними технологіями, шукати нові ідеї та рішення.
Відправним пунктом критичного мислення є інформація. Навчання ліцеїстів в Міжнародній академії Cisco є великим поштовхом до підвищення рівня розвитку критичного мислення. Основні переваги в тому, що всі учбові матеріали й тести оновлюються спеціалістами СІSCO (Університет м. Сан-Франціско, США). Практична направленість курсів завершується сертифікаційним екзаменом.
Важливим напрямком в формуванні критичного мислення є також розробка хакатонів, стартапів, спінофів.
Одним із цікавих проектів для розвитку критичного мислення став проект «Молодь дебатує», реалізований в партнерстві EdCampUkraine і InternationalesHausSonnenberg. Він проводиться в Україні за програмою сприяння громадянському суспільству за фінансової підтримки Міністерства закордонних справ ФРН та методичної підтримки Jugenddebattiert. Учні самостійно обирали теми для дебатів, серед них були такі: «Чи потрібно в Україні зробити вищу освіту платною?», «Чи потрібно залучати учнів до прибирання в громадських місцях в рамках проекту «Чисте довкілля?», «Чи варто шукати альтернативне паливо» та ін.
Кінцевий результат призведе не тільки до підвищення якості освіти, а й розвитку творчості та самоаналізу у ліцеїстів. Вже сьогодні ліцеїсти проявляють ініціативу, беруть активну участь у різних освітніх заходах, запропонованих фахівцями з інформаційних технологій різних компаній і підприємств. Ряд учнів є авторами власних розробок літальних апаратів, рятувальних машин, аерокосмічних стратапів.
Колектив ліцею має досягнення: перемога в Регіональному конкурсі “Признание народа”; у Всеукраїнському конкурсі “Директор ХХІ століття”; у Всеукраїнському конкурсі “Школа 21 століття” в номінації “Школа професійного зростання”; у Всеукраїнському конкурсі «Панорама творчих уроків»; у Всеукраїнському конкурсі «Освітній Оскар».
Ліцей ХАІ широко співпрацює з багатьма ЗОШ, ВНЗ та ІТ-підприємствами, а також з університетом Миколи Коперніка 2 (Польща) та ліцеєм на його базі, входить до міжнародної асоціації гімназій та ліцеїв світу. В останні роки ми разом з іншими делегатами приймали участь в роботі Міжнародного освітянського конгресу в Хельсінкі (Фінляндія), Європейського самміту у місті Люблена (Словенія), у візиті до Ізраїлю з метою підписання угоди про співпрацю.
На даному етапі освітньої реформи створення успішних творчих колективів буде суттєвим внеском у справі формування майбутнього резерву науковців, вчених, талановитих конструкторів, ІТ-спеціалістів, висококваліфікованих професіоналів.
Ліцей ХАІ – школа інноваційних технологій
Директор Аерокосмічного ліцею на базі Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ», професор Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ», відмінник освіти України, кавалер Ордена Княгині Ольги
З метою якісної підготовки майбутніх професіоналів в галузі інженерії та ІТ в Аерокосмічному ліцеї на базі Національного аерокосмічного університету імені М.Є. Жуковського “ХАІ” створюються нові моделі формування інженерного мислення. З підтримки викладачів Національного аерокосмічного університету імені М.Є. Жуковського “ХАІ” в ліцеї функціонує Міжнародна академія СІSCO, де учні 10-11 класів навчаються за програмою основ апаратного та програмного забезпечення ПК ІТEsentials.
Це є великим поштовхом до підвищення рівня підготовки в галузі ІТ тому, що дозволяє випускникам академії одержати документ міжнародного зразку.
Основні переваги в тому, що всі учбові матеріали й тести оновлюються спеціалістами СІSCO (Університет м. Сан-Франціско, США). Програма містить курси різного рівня: від основ ІТ до професійного курсу у сфері мережевих технологій. Практична направленість курсів завершується сертифікаційним екзаменом. У випускників академії є пільгові умови для складання сертифікаційних екзаменів. Після закінчення навчання слухачі отримують сертифікат CompTIA для роботи у трьох сферах: ІТ помічник, консультант віддаленої підтримки, помічник стаціонарного обслуговування.
Академія CISCO проводить щорічні олімпіади, призери яких нагороджуються цінними подарунками та подорожами, а також можливістю безкоштовного навчання для сертифікації більш високих рівнів.
Важливим напрямком в формуванні інженерного мислення є також розробка стартапів, спінофів. З допомогою аспірантів та студентів кафедри комп’ютерних систем та мереж ХАІ ліцеїсти мають наробки в галузі “Інтернет речей”. Інтернет речей – це комп’ютерна мережа, яка поєднує об’єкти навколо нас. Ці об’єкти мають вбудовані технології для взаємодії один з одним без участі людини. Щоб задіяти об’єкт у інтернеті речей достатньо його просто ідентифікувати звичайними оптичними знаками (штрих-код, QR-код). Важливими є засоби вимірювання, які перетворюють навколишні дані у цифрові і цим наповнюють середовище інформацією. Саме таким конструкціям вимірювання і навчаються ліцеїсти, знайомлячись із вимірюванням датчиків та їх максимальною автоматичністю, аж до проблеми енергопостачання. Також вивчаються засоби безпровідних і провідних мереж, про які учні ліцею дізнаються під час навчання в академії CISCO.
Разом із студентами Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ» учні ліцею приймають участь в підготовці та проведенні хакатонів з кібербезпеки мікропроцесорних систем і систем на програмовній логіці (CybSecHack)
Сучасні вимоги ставлять нові завдання: вміння бачити зв'язок сучасності з майбутнім, готовність до вирішення проблем, вміння працювати в команді, досконало володіти інноваційними технологіями, одержувати нові знання, шукати нові ідеї та рішення.
У ліцеї особлива увага приділяється формуванню у учнів логічного мислення. Зараз важливо звернути увагу на те, що багато школярів мають кліпове мислення. Для них характерна дуже велика швидкість мислення. Такий тип мають тільки молоді до 20 років. Покоління 20-35-річних має перехідний тип мислення між послідовним і кліповим. Діти з кліповим мисленням можуть виконувати одночасно багато справ. Їх сприйняття світу не послідовне й не текстове. Вони бачать картину в цілому і сприймають інформацію за принципом кліпа. Це діти не книжок, а екранів. Такі учні добре сприймають тестові завдання. Вони з успіхом беруть участь у квестах, хакатонах – всіх заходах, де треба приймати швидкі рішення. З метою розробки нових методик шкільної та вищої освіти в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського «ХАІ» створюється центр «Логістика» , який буде враховувати інформаційний простір, в якому живе той, хто навчається, тип його мислення, бажання та можливості користуватися інноваціями.
Головною метою є навчити школяра постійно освоювати нові сфери знань, вміти самостійно створювати нове, бути інтелігентною, комунікабельною людиною, впроваджуватися в культурно-соціальне середовище.
Педагоги ліцею працюють над розвитком почуття особистої відповідальності, самостійності, почуття дружби і взаємодопомоги, які в сукупності здатні підготувати учнів до активної індивідуальної діяльності і до ефективної роботи в колективі.
Для вирішення завдань, поставлених часом, ми розробляємо своє бачення сучасної шкільної освіти у формі start-up «Розумний ліцей», який представляє нову модель середньої освіти, яка сприяє інтеграції сучасних передових методів в класичні основи шкільної освіти.
Проект «Розумний ліцей» створений для можливості отримання функціональної і самостійної творчості учнів з використанням нових технологій. Даний проект дає можливість максимального доступу до наявних знань, пропонуючи нові методи подачі інформації, роблячи її актуальною і привабливою для юної аудиторії. Метою проекту є передача школярам основних інтелектуальних досягнень, які не тільки збагатять молодих і дозволять їм успішно адаптуватися до дорослого життя, але і зроблять життя цікавим і наповненим змістом.
В основі програми лежать: образно-художнє моделювання світу; психологізація освітнього процесу; інтенсивне вивчення іноземних мов; продуктивна трудова діяльність; шкільний спорт. Ліцеїст повинен пробувати себе в різних видах діяльності, приміряти на себе різні соціальні ролі - отже, сам простір ліцею повинен дати йому можливість для подібних освітніх подорожей. Розробка зачіпає такі аспекти, як: загальна база даних; інтерактивні підручники; електронні щоденники; контроль відвідування, що включає в себе заповнення електронного журналу автоматично, і оповіщення батьків у найкоротший строк; інтерактивні дошки; економія електроенергії; вебінари. На базі даної розробки можуть проводитися нові: start-up, міжпредметні квести, хакатони, форуми.
Кінцевий результат призведе не тільки до підвищення якості освіти, а й розвитку творчості та самоаналізу у ліцеїстів. Вже сьогодні ліцеїсти проявляють ініціативу, беруть активну участь у різних освітніх заходах, запропонованих фахівцями з інформаційних технологій різних компаній і підприємств. Ряд учнів є авторами власних розробок літальних апаратів, рятувальних машин, аерокосмічних стратапів. Таким чином, на нашу думку, формується креативне мислення дітей шкільного віку.
Логістика в навчальному процесі
Неоніла ВОЛКОВА,
директор Аерокосмічного ліцею на базі Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ», професор Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ», відмінник освіти України, кавалер Ордена Княгині Ольги
Формування загальноєвропейського освітнього простору, запровадження освітніх стандартів, інформатизація, комп’ютеризація і т.д. вимагають привести освітню систему у відповідність сучасним вимогам економіки і суспільства. Особливих успіхів в галузі реформування освіти ще не досягнуто. Недолік в тому, що ідеї не підкріплені механізмом для їх реалізації. В галузях бізнесу і економіки таким універсальним механізмом є логістика.
Педагогічна логістика як окремий напрямок сформувалась на початку першого десятиліття цього століття. Під цим поняттям розуміють науку як за самий короткий період часу можна виконати максимально корисний об’єм роботи. Це дасть можливість знизити ризики неефективного використання витрат на освіту. В умовах нестабільності педагогічна логістика є самим адекватним шляхом для розвитку суспільства.
Для цивілізованого суспільства характерна така діяльність, яка спрямована на вдосконалення інститутів, заходів, що сприяють досягненню успіхів у різних галузях самим економічно, організаційно вигідним шляхом. Саме в цьому полягають завдання логістики. Як відомо, «…всяка економіка зрештою зводиться до економії часу». Логістика сприяє тому, що за більш короткий час можна зробити максимально корисний об'єм роботи.
Як наука, логістика має свої глибокі корені, що сягають епохи стародавніх Риму, Греції, де під цим терміном розуміли розподіл продуктів. У військовій термінології «логістика» - мистецтво управління переміщення. У практиці бізнесу, економічних відносин логістика увійшла в 50-х роках минулого віку, коли завдання регулювання матеріальних потоків успішно почали вирішувати за допомогою методів, що застосовуються у військовій логістиці.
У нашій країні до 2000 року з'являються національні логічні центри; на українські ринки виходять іноземні представники логістичних організацій. Дипломована логістика існує з 2005 року. Зараз багато вищих навчальних закладів мають кафедри, факультети логістики, і українськими фахівцями написані гарні підручники, посібники, методичні рекомендації (Винниченко Л.Ф., Гурч Л., Копинець П., Івашенко О.С., Германчук А.М. та інші).
Сьогодні принципи логістики використовуються в багатьох галузях народного господарства. Йдеться про фінансову, транспортну, туристичну, санаторно-курортну, медичну, сільськогосподарчу, пасажирську та інші логістики. Використання принципів логістики в даний час має місце і у видах діяльності, не пов'язаних з матеріальними потоками.
Економічна вигода від використання методів логістики величезна: за даними німецьких дослідників вона становила до 170 млрд євро! Завдяки використанню логістичних механізмів собівартість продукції знизилася у виробників на 30 - 70%. У 90-ті роки ХХ ст. витрати на виробництво продуктів в Україні було в 2 рази вище, ніж в Японії, Німеччині, США, де вже успішно використовувались її принципи. Отже, логістика - наука зі своїми науковими основами, концептуальними положеннями, цілями і завданнями, функціональними зв'язками з маркетингом, плануванням виробництва і багатьма піддисциплінами, в тому числі і педагогічною логістикою.
Завдання педагогічної логістики – управління педагогічними потоками, а саме: потік знань і інтелекту, потік навчання і розвитку інтелекту, психологічний потік, потік здоров’я, інформаційний потік, потік нейропедагогіки, потік обладнання.
Сьогодні проблемами педагогічної логістики займаються багато дослідників, серед яких особливо слід виділити А.Л. Носова. Педагогічна логістика за Носовим А.Л. займається управлінням педагогічних потоками, виходячи з принципів «точно і в строк», принципу простоти реальних систем за Еліяхом і М. Г. Нолдраттом. Педагогічна логістика дозволяє вперше синхронізувати педагогічну систему, наблизити її за рівнем управління до економічних систем. Це дає можливість «…знизити ризик неефективного використання коштів на розвиток і утворення, тим самим збільшити приплив капіталу в цю область» (СРЕ «Традиція»).
Поняття «логістика» у різних сферах нашого життя
Хоча логістика довгий час вважалася військовим терміном, його застосування в цивільній сфері розпочалося вже у 60-ті роки й означало оптимальну координацію переміщення і створення запасу сировини, діяльності з переробки, пакування кінцевої продукції, її складування і доставки клієнтам. У такий спосіб логістика одержала інший напрямок розвитку – економічний. На сьогодні у закордонній і вітчизняній літературі немає єдиного визначення логістики. Багатоманітність визначень поняття логістики пов’язана насамперед з тим, що еволюціонувала сама концепція логістики, тому як саме визначення, так і об’єкти дослідження логістики змінювалися й уточнювалися з розвитком ринкових відносин.
Так, відомі наступні поняття:
Логістика – наука про планування, організацію, управління, контроль і регулювання переміщення матеріальних і інформаційних потоків у просторі і в часі від їхнього первинного джерела до кінцевого споживача.
Логістика – наука про планування, контроль і управління транспортуванням, складуванням та іншими матеріальними і нематеріальними операціями, здійснюваними у процесі доведення сировини і матеріалів до виробничого підприємства, внутрішньозаводської переробки сировини, матеріалів і напівфабрикатів, доведення готової продукції до споживача з врахуванням інтересів та вимог останнього, а також передачі й обробки відповідної інформації.
Логістика – це гармонізація інтересів учасників процесу переміщення продукції, форма оптимізації ринкових зв’язків, тобто вдосконалення управління матеріальними і пов’язаними з ними інформаційними та фінансовими потоками на шляху від первинного джерела сировини до кінцевого споживача готової продукції на основі системного підходу й економічних компромісів для отримання енергитичного ефекту.
Логістика – це мистецтво управління потоком матеріалів і продуктів від зовнішнього джерела до споживача.
Логістика – новий науковий напрямок, учення про планування, управління і спостереження (відстеження) під час переміщення матеріальних та інформаційних потоків у виробничих і енергетичних системах.
Логістика – це наукове учення про планування, управління і контроль потоків матеріалів, енергії та інформації в окремих видах підприємства.
Логістика – міждисциплінарний науковий напрямок, безпосередньо пов’язаний з пошуком нових можливостей підвищення ефективності матеріальних потоків.
Логістика для оптимізації процесів
Серед багатьох визначень терміну «логістика» самої відповідної для працівників освіти, на нашу думку, є така: «Це наука про організацію, планування, контроль і регулювання руху матеріальних та інформаційних потоків у просторі і в часі від їх первинного джерела до кінцевого споживача» (А.Л. Носов, 2012).
Активне використання можливостей логістики в народному господарстві (транспорті, забезпеченні запитів бізнесу, у плануванні військових операцій), стало стимуляцією для розгляду впровадження, використання її в методології освітнього процесу, а зокрема в системі шкільної і вузівської освіти і ведучого в здійсненні принципу «навчання через все життя».
Згідно установкам логістики в навчальному процесі виділяють функціональні області - навчальний процес професійної освіти та види потоків, актуальних для навчальних закладів (А.Л. Носов, 2012), де враховується провідним методологія управління інформаційним, матеріальним, кадровим та іншими потоками, що формують якість навчального процесу в якості об'єкта докладання логістичних принципів у шкільній і вузівській освіті. Підкреслюється важливість логістики, як освітньої, а також формуючої дисципліни.
Педагогічна логістика як метод оптимізації навчального процесу
Педагогічна логістика визначає такі педагогічні потоки:
· Потік знань - виробництво знань, видалення застарілих форм, видів діяльності;
· Потік навчання з основною проблемою створення єдиного освітнього простору, що враховує шкільну і вищу освіту. При цьому використовуються найбільш придатні в конкретних умовах освітні технології. Необхідно враховувати послідовне вивчення ряду дисциплін, розділів, не допускати можливості дублювання; особливу увагу приділяти якості навчання;
· Психологічний потік – основне завдання - розвиток і виховання учнів;
· Інформаційний потік - з'єднує весь освітній простір в єдину систему.
· Потік обладнання - враховується раціональне використання наявних матеріальних можливостей (оригінальні таблиці, слайди, схеми), створення нових навчальних посібників. Кооперування з іншими школами, вузами. Обмін навчальними посібниками, методичними розробками, стартапами, спіноффами, хакатонами, квестами. Виготовлення альбомів, блоків, фільмів, матеріалів, презентацій.
Контроль якості засвоєних знань
З позицій логістики особливістю навчального процесу є визначення необхідних параметрів, позначених у навчальних планах. Важливо знати, що при цьому логістика передбачає безперервний контроль якості знань. А якість навчального процесу в нашому випадку визначається підготовкою випускників до вступу в вищі навчальні заклади.
При навчанні стоїть відповідальне завдання - за певний час не тільки подати необхідну нову інформацію, а й домогтися її максимального засвоєння і подальшого використання у своїй діяльності.
Є свої особливості, що ускладнюють здійснення навчання учнів:
· Різна шкільна підготовка, вміння і бажання вчитися, завдання педагогів - успішно навчити всіх;
· Різний рівень педагогічної майстерності педагогів. Завдання - так організувати навчальний процес, щоб був досягнутий оптимальний результат навчання;
· Не завжди достатня матеріальна забезпеченість навчального процесу (підручниками, посібниками, демонстраційним матеріалом, сучасними технічними засобами для візуального забезпечення), завдання - максимально оптимізувати матеріальне забезпечення, виходячи зі своїх можливостей;
· Об'єктивні проблеми психологічного плану: при цьому відбувається перебудова психологічного стереотипу учня (новий колектив, різні характери, звички);
· Не виключена у когось перевтома, синдром «вигорання», синдром хронічної втоми. Інтенсивний навчальний процес, щоденний контроль набутих знань з оголошенням оцінки, цілеспрямована, напружена самостійна робота учнів, якій сьогодні приділяється дуже велика увага, може сприяти перевтомі. Завдання - так побудувати заняття, щоб максимально уникнути побічних, небажаних наслідків навчального процесу; включення програми навчання методик профілактики синдрому «вигорання», стресу не тільки учнів, а й у педагогів. Розклад занять повинен складатися з урахуванням раціонального розподілу занять в денний час (облік фізіологічних навантажень). Термін «професійне вигорання» з’явився у науковій літературі відносно недавно. Він був уведений Х. Дж. Фрейденбергером у 1974 році для характеристики психічного стану здорових людей, які інтенсивно працюють з клієнтами, постійно перебувають в емоційно-виснажливій атмосфері при наданні професійної допомоги. До таких людей належать соціальні педагоги, соціальні працівники, психологи, лікарі, психіатри та учителі. Їм доводиться постійно стикатись з негативними емоційними переживаннями своїх клієнтів, тому вони мимоволі стають залученими до цих переживань, через що й зазнають підвищеного емоційного напруження. Протидія професійному вигоранню в процесі соціально-педагогічної діяльності значною мірою залежатиме від рівня та якості оволодіння педагогами такими професійно-важливими особистісними характеристиками, до яких ми відносимо: досконале знання фізичних та психологічних особливостей свого організму, знання основ валеології, гігієни і медицини; механізмів протидії негативним стрес-чинникам; шляхів і засобів збереження професійного здоров‘я; майстерне володіння техніками саморегуляції та самоконтролю; вміння раціонально організовувати процес праці та відпочинку; вміння розв’язувати конфлікти,
· Успіх навчального процесу багато в чому залежить від виробництва знань(мається на увазі складання оптимальних програм і розкладів;використання нових прогресивних методик викладання, IT-технологій).
Педагогічна логістика також враховує підвищення якості контролю набутих знань. Процес контролю в даний час проводиться шляхом визначення вихідного, проміжного і кінцевого рівня знань, проведення перевірки знань після кожного розділу, опитування на заняттях, контрольні роботи і т.д. Педагоги під час перевірки знань намагаються організувати діалог, зворотний зв'язок з учнями. При цьому у педагога також є можливість проконтролювати ефективність і своєї навчальної діяльності. Також враховується фактор раціонального використання часу в період навчання, формування працездатного колективу учнів, підвищення якості навчання.
Педагогічна логістика в оптимізації навчального процесу в Аерокосмічному ліцеї на базі ХАІ
Аерокосмічний ліцей на базі НАУ ім. М. Є. Жуковського “ХАІ” входить в Міжнародну асоціацію ліцеїв і гімназій. Міжнародний освітній простір сьогодні вимагає розширення завдань навчального процесу – з традиційного формування знань, вмінь і навичок на розвиток мислення, високого рівня інтелекту, інформаційної культури, самоконтролю. Впровадження принципів логістики дає можливість реалізації цього завдання і вдосконалює процес управління системою освіти, покращує систему контролю якості знань. Потоки освітньої логістики дозволяють виявити проблеми і скриті резерви.
Нам представляється наступне використання елементів логістики для оптимізації навчального процесу:
· Потік знань. Враховуються особливості складання навчально-методичних документів з метою оптимізації навчального процесу. Проводиться усунення застарілих даних, включення в програми навчання питань менеджменту, логістики. У нашому ліцеї практикується проведення уроків-екскурсій, уроків успіху, інтегрованих уроків.
· Психологічний потік. Розклад занять повинен складатися з урахуванням раціонального розподілу занять (з урахуванням фізіологічних навантажень). Основна мета - зберегти, укріпити здоров'я учнів.
· Інформаційник потік. Створення єдиного освітнього простору, єдиного центру педагогічної логістики. Просування нових технологій.
· Потік обладнання. Враховується раціональне використання наявних матеріальних можливостей. Кооперування з іншими навчальними закладами щодо використання демонстраційного матеріалу у навчальному процесі. Також мається на увазі обмін підручниками, навчальними посібниками, методиками навчання, створення центру обміну - електронна бібліотека.
· Потік освіти. Крім виконання основної програми, необхідно навчання самостійній роботі. Використання нових форм навчання - ситуаційних ігор, хакатонів, стартапів, спінофф, квестів, Cisco, інтернет-речей – вдало поєднують розвиток мислення, самостійну діяльність учнів, контроль знань, використання ІТ.
Світ стрімко змінюється. Все значно прискорилось. Виникає необхідність в інших засобах сприйняття інформації. Зараз важливо звернути увагу на те, що багато школярів мають кліпове мислення. Для них характерна дуже велика швидкість мислення. Такий тип мають тільки молоді до 20 років. Покоління 20-35-річних має перехідний тип мислення між послідовним і кліповим. Діти з кліповим мисленням можуть виконувати одночасно багато справ. Професор, доктор психологічних наук Рада Грановська підкреслює, що в наш час спостерігається цікаве розділення дітей, які володіють послідовним логічним мисленням і на дітей з кліповим. Їх сприйняття світу не послідовне й не текстове. Вони бачать картину в цілому і сприймають інформацію за принципом кліпа. Це діти не книжок, а екранів. Такі учні добре сприймають тестові завдання. Вони з успіхом беруть участь у квестах, хакатонах – всіх заходах, де треба приймати швидкі рішення.
Квест - (англ. quest), або пригодницька гра.
Найважливішими елементами квесту є розповідь і обстеження світу, а ключову роль у процесі відіграють рішення головоломок і завдань, що вимагають від гравця розумових зусиль .
Квести, що проводилися у ліцеї:
Ø Історія ХАІ” – ознайомлення з територією та традиціями ВУЗу.
Ø “Збери слово” – міжпредметний квест з математики та інформатики для розвитку логіки
Ø “Збережи навколишнє середовище” - міжпредметний квест з біології та хімії для розвитку любові до природи.
Хакатон(англ. hackathon, от hack (хакер) и marathon — марафон)—форум розробників, під час якого фахівці з різних областей розробки програмного забезпечення спільно працюють над вирішенням якої-небудь проблеми.
Хакатони призначені для освітніх або соціальних цілей, але частіше завданням хакатона є створення повноцінного програмного забезпечення.
Хакатони, що проводилися у ліцеї:
Ø Хакатон з кібербезпекиCybersecurityhackaton СybSecHack 2015
Стартап (англ. startup company, startup, букв. «начало процесса») —нова команда у початковий період свого розвитку.
Створюється для реалізації перспективної ідеї (ідей), з метою впровадження її в практику.
Стартап, що розробляється у ліцеї:
Ø «Розумний ліцей»
Світ стрімко змінюється. Сучасні вимоги ставлять перед нами нові завдання: вміння бачити зв'язок сучасності з майбутнім, готовність до вирішення проблем, вміння працювати в команді, досконало володіти інноваційними технологіями, одержувати нові знання, шукати нові ідеї та рішення.
Для вирішення завдань, поставлених часом, ми розробляємо своє бачення сучасної шкільної освіти у формі start-up «Розумний ліцей».
«Розумний ліцей» представляє нову модель середньої освіти, яка сприяє інтеграції сучасних передових методів в класичні основи шкільної освіти.
У ліцеї велика увага приділяється формуванню логічного мислення. Головною метою є навчити школяра постійно освоювати нові сфери знань, вміти самостійно створювати нове, бути інтелігентною, комунікабельною людиною, впроваджуватися в культурно-соціальне середовище.
Педагоги ліцею працюють над розвитком почуття особистої відповідальності, незалежності, самостійності, почуття дружби і взаємодопомоги, які в сукупності здатні підготувати учнів до активної індивідуальної діяльності і до ефективної роботи в колективі.
Проект «Розумний ліцей» створений для можливості отримання функціональної і самостійної творчості учнів з використанням нових технологій. Даний проект дає можливість максимального доступу до наявних знань, пропонуючи нові методи подачі інформації, роблячи її актуальною і привабливою для юної аудиторії.
Метою проекту є передача школярам основних інтелектуальних досягнень, які не тільки збагатять молодих і дозволять їм успішно адаптуватися до дорослого життя, але і зроблять життя цікавим і наповненим змістом.
В основі програми лежать:
• образно-художнє моделювання світу;
• психологізація освітнього процесу;
• інтенсивне вивчення іноземних мов;
• продуктивна трудова діяльність;
• шкільний спорт.
Ліцеїст повинен пробувати себе в різних видах діяльності, приміряти на себе різні соціальні ролі - отже, сам простір ліцею повинен дати йому можливість для подібних освітніх подорожей.
Розробка зачіпає такі аспекти, як: загальна база даних; інтерактивні підручники; електронні щоденники; контроль відвідування, що включає в себе заповнення електронного журналу автоматично, і оповіщення батьків у найкоротший строк; інтерактивні дошки; економія електроенергії; вебінари.
На базі даної розробкі можуть проводитися нові: start-up, міжпредметні квести, хакатони, міжшкільні форуми.
Кінцевий результат призведе не тільки до поліпшення якості освіти, а й розвитку творчості у школярів.
Форум—конференція для спеціалістів.
Проходить для обміну досвідом, отримання інформації про нові продукти та технології, спілкування між учасниками IT-спільноти.
Форуми, на яких були присутні ліцеїсти в цьому році:
Ø “Перша Всеукраїнська олімпіада і форум з кібербезпеки «HackIT-2015»”
Ø КриКТехС
Ø ІКТМ-2015
Компонентами освітньої логістичної системи є:
• організаційно-управлінський.
Розвиток сучасної науки і техніки вимагає від спеціаліста досить високого рівня знань. Ні школа, ні ВНЗ, працюючі окремо, не в змозі дати таку підготовку. Лише спільна робота педагогів загальноосвітньої та вищої школи зі старшокласником, поєднання у цій роботі шкільних методик і матеріально-технічної бази університету формує високоосвіченого професіонала.
• Функціональний.
Систематичне забезпечення інформаційних потоків статистикою результатів навчання: оцінка навчальних досягнень учнів, динаміка їх здоров’я, участь в творчих групах, олімпіадах, форумах і т. д.
• Структурний, який дозволяє визначити взаємозв’язок з користувачами освітньої інформації.
Таким чином в Аерокосмічному ліцеї на базі Національного аерокосмічного університету «ХАІ» зроблена спроба систематизувати використання потоків знань, інтелекту, обладнання, з’єднати їх з аналогічними потоками вищого навчального закладу. Є наробки уроків-екскурсій, уроків успіху, інтегрованих уроків. Як навчальний, так і контролюючий засіб - успішно використовуються моделі хакатонів, міжпредметних квестів, стартапів, спіноффів, форумів. Використання елементів логістики в освіті - це забезпечення оптимізації навчального процесу, придбання додаткових знань, отримання навичок самостійної роботи і в майбутньому - успішне використання отриманих знань у своїй професійній діяльності.
Застосування логістичного підходу до управління інноваціями в навчальному процесі
Неоніла Волкова, директор Аерокосмічного ліцею на базі Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського “ХАІ”.
Наталія Руденко, доцент кафедри теоретичної механіки, машинознавства і роботомеханічних систем Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського “ХАІ”
Анотація
Дослідження присвячене створенню єдиного освітнього простору, що враховує шкільну й вищу освіту в галузі інженерії. При цьому задіюється сучасний інструментарій логістики як науки про ефективне управління різного роду потоками з метою мінімізації витрат.
У ході дослідження передбачається відстежити шлях руху інновацій в освітніх технологіях у галузі інженерії та оцінити їх вплив на всю соціально-економічну систему в цілому. Передбачається також розробити ряд нових форм навчання (сітуаційних ігор, хакатонів, стартапів, спінофф, квестів, сертифікатів, інтернет речей), які вдало поєднують розвиток мислення, самостійну діяльність учнів, контроль знань, використання IТ.
Розвиток сучасної науки й техніки вимагає від фахівця досить високого рівня знань. Ні школа, ні ВУЗ, що працюють окремо, не в змозі дати таку підготовку. Тільки спільна робота педагогів загальноосвітньої та вищої школи, а також представників виробничих компаній зі старшокласником, поєднання в цій роботі шкільних методик і матеріально-технічної бази університету, виробничих компаній формує високоосвіченого фахівця.
Наявність при ВНЗ ліцею надає університету цілий ряд переваг порівняно з тими ВНЗ, які такого закладу не мають.
Ліцеїсти:
- як правило, орієнтовані на вступ до ХАІ і є потенційними абітурієнтами, студентами, тому ліцей певною мірою допомагає вирішити проблему набору;
- порівняно з іншими абітурієнтами більш усвідомлено обирають майбутню спеціальність, а значить стають кращими студентами, бо протягом 2-3 років під час літніх практик та безпосередніх зустрічей з представниками ВНЗ одержують інформацію більш якісну, ніж з Інтернету, чи з реклами;
- з перших днів навчання обирають притаманний ХАІ корпоративний дух, тому стають щирими його носіями і поціновувачами, оборонцями традицій ХАІ, міцною ланкою в ланцюзі випускників усіх поколінь;
- випускники ліцею, порівняно з іншими першокурсниками більш інформовані, бо вони у ХАІ не перший рік. Тому колишні ліцеїсти, як правило, обираються старостами груп, стають профспілковими активістами, відмінниками навчання, надійною опорою професорсько-викладацького складу;
- створення професійних династій. Досить часто батьки ліцеїстів самі випускники ХАІ. Такий ліцеїст, а згодом студент, інженер продовжує справу батька, а то й діда;
- мають можливість знайомитись з усіма досягненнями, науковими відкриттями кафедр ХАІ, брати участь у спільних заходах: хакатонах, стартапах, спінофах, квестах і т.д.
Наявність при ВНЗ освітнього закладу типу ліцею має важливе іміджеве значення, є ознакою престижу, бо такі заклади у своїй структурі завжди мали і мають найпрестижніші університети світу.
Технологічні виклики вимагають фахівців нового покоління. Підготовку таких фахівців необхідно починати ще зі шкільної освіти. За підтримки Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ» в Аерокосмічному ліцеї здійснюється систематична робота з метою вертикально-інтегрованої підготовки майбутніх фахівців у галузі інженерних наук та ІТ, доступності освіти, орієнтованості її на використання сучасних інноваційних засобів навчання, а також інформаційно-комунікаційних технологій, що в даний час є національним пріоритетом освіти України. Дуже важливо, що формування інженерного мислення в учнів ліцею починається ще під час навчання в допрофільних і профільних класах.
З метою якісної підготовки майбутніх професіоналів у галузі інженерії в Аерокосмічному ліцеї створюються нові моделі формування інженерного мислення. За допомогою викладачів Національного аерокосмічного університету імені М.Е.Жуковського "ХАІ" в ліцеї функціонує Міжнародна академія CISCO, де учні 10-11 класів навчаються за програмою основ апаратного й програмного забезпечення ПКIТ Esentials. Це є великим поштовхом до підвищення рівня підготовки в галузі IТ тому, що дозволяє випускникам академії отримати документ міжнародного зразка.
Разом зі студентами Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ» учні ліцею беруть участь в підготовці та проведенні хакатонів з кібербезпеки мікропроцесорних систем і систем на програмованій логіці (CybSecHack). Хакатони організовує кафедра комп'ютерних систем і мереж Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ» разом з Науково-виробничим підприємством «Радій» за підтримки міжнародних європейських освітніх проектів ТЕМРUS.
Таким чином, у Аерокосмічному ліцеї на базі Національного аерокосмічного університету «ХАІ» зроблена спроба систематизувати використання потоків знань, інтелекту, обладнання, здоров’я, поєднати їх з аналогічними потоками ВНЗ.
Сучасні вимоги ставлять нові завдання: уміння бачити зв'язок сучасності з майбутнім, готовність до вирішення проблем, уміння працювати в команді, досконало володіти інноваційними технологіями, отримувати нові знання, шукати нові ідеї та рішення. Головною метою інноваційних технологій освіти є підготовка людини до життя в постійно мінливому світі. На нашу думку, стане доцільним подальше використання елементів логістики для оптимізації навчального процесу та запровадження новітніх технологій в систему освіти. Ми пропонуємо наступну схему логістичного ланцюга інновацій:
Світ стрімко змінюється. Усе значно прискорилося. Виникає необхідність в інших засобах сприйняття інформації. Зараз важливо звернути увагу на те, що багато школярів і студентів мають кліпове мислення. Для них характерна дуже велика швидкість мислення. Їх сприйняття світу не послідовне й не текстове. Вони бачать картину в цілому й сприймають інформацію за принципом кліпу. Це діти не книг, а екранів. Такі учні добре сприймають тестові завдання. Вони з успіхом беруть участь у квестах, хакатонах – усіх заходах, де потрібно приймати швидкі рішення. Тому під елементами потоку ми будемо розуміти ситуаційні ігри, хакатони, стартапи, спіноффи, квести, діяльність у Інтернеті речей.
У якості учасників ланок логістичного ланцюга виділимо три типи провідних суб'єктів, які по-різному здійснюють інноваційну діяльність: ініціатор інновацій, провідник інновацій і реципієнт інновацій.
Ініціатор інновацій - це організація, яка генерує потік інновацій, її діяльність сконцентрована на процесі їх створення. Генераторами новацій можуть стати: науково-дослідний інститут у Fraunhofer IFF (Магдебург, Німеччина) та Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «ХАІ». Інститут IFF є членом великої кількості національних і міжнародних науково-дослідних організацій та бізнес- асоціацій, він також тісно співпрацює з університетом Отто-фон-Геріке (Магдебург) й іншими університетами прикладних наукових досліджень у регіоні.
Провідник інновацій - це організація, яка першою освоїла нововведення, використовуючи інтелектуальний продукт фірм-новаторів, і своїм прикладом сприяє подальшому поширенню інновацій. У рамках даного проекту доцільно створити логістичний центр в галузі інженерії, який буде виступати в ролі провідника інновацій. Такий логістичний центр ми створюємо на базі кафедри теоретичної механіки, машинознавства і роботомеханічних систем «ХАІ» за участю Аерокосмічного ліцею «ХАІ».
Організації-провідники вдосконалять інноваційний потік, оскільки, будучи піонерами впровадження нововведень, саме вони стикаються з проблемами комерціалізації й реалізації і змушені вирішувати їх, тим самим адаптують інновації до реальних соціально-економічних умов.
Нарешті, реципієнт - це навчальний заклад, який прагне до підвищення власної конкурентоспроможності шляхом упровадження різного роду інновацій. Дана категорія - найчисленніша, такі організації імітують інновації, тим самим поглинають інноваційний потік.
В якості учасників логістичного ланцюга прагнемо залучити до співробітництва аналогічні організації країн Фінляндії, Казахстану та ін. Слід зазначити, що на практиці будь-яка інноваційно активна організація може виступати одночасно ініціатором одних інновацій та імітатором або провідником інших.
Усі учасники логістичного ланцюга взаємодіють один з одним, обумовлюючи поширення (дифузію, трансферт) інновацій між ланками через конкурси, стипендії, патенти, ліцензії, франчайзинг і бенчмаркінг.
Міжнародний освітній простір сьогодні вимагає розширення завдань навчального процесу з традиційного формування знань, умінь і навичок на розвиток креативного мислення, високого рівня інтелекту, інформаційної культури, самоконтролю. Упровадження принципів логістики дає можливість реалізації цього завдання й удосконалює процес управління системою освіти, покращує систему контролю знань. Потоки освітньої логістики дозволять виявити проблеми й приховані резерви.
Вертикально-інтегрована підготовка школярів в галузі інженерних наук та IT
Інноваційні проекти з інтегрованої профільної підготовки школярів – спосіб вдосконалення шкільної природничо-математичної освіти та підготовки майбутніх спеціалістів у сфері високих інженерних технологій.
Неоніла ВОЛКОВА
Директор Аерокосмічного ліцею,
професор Національного аерокосмічного
університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ»,
відмінник освіти України,
кавалер Ордена Княгині Ольги
Глобалізаційні та технологічні виклики сьогодення, нанотехнологія, інновації в авіа- та ракетобудуванні, інформаційних та комунікаційних технологіях вимагають спеціалістів нового покоління. Підготовку таких спеціалістів необхідно починати ще з шкільної освіти. За підтримкою Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ» в Аерокосмічному ліцеї здійснюється систематична робота з вдосконалення навчального процесу з метою вертикально-інтегрованої підготовки майбутніх спеціалістів в галузі інженерних наук та ІТ, доступності освіти, зорієнтованості її на використання сучасних інноваційних засобів навчання, а також інформаційно-комунікаційних технологій, що в наш час є національним пріоритетом освіти України. Дуже важливо, що формування інженерного мислення в учнів ліцею починається ще під час навчання в допрофільних і профільних класах. Програми навчання розроблені так, що крім основного навчального плану для здобуття загальної середньої освіти учням ліцею надаються додаткові фундаментальні й прикладні знання для їх розвитку в галузі технічних наук. Викладання математики, фізики, хімії, креслення здійснюється фахівцями із професорсько-викладацького складу ХАІ і адаптовано до вимог навчальних планів університету з вивчення цих та інших дисциплін. При викладанні предметів, пов’язаних із комп’ютерною технікою, учням надаються знання на такому рівні, що вони можуть вільно користуватися будь-яким стандартним програмним продуктом, орієнтуватися у системному і програмних забезпеченнях, з легкістю використовувати можливості мережі Інтернету і навіть писати власні програми на виконання окремих завдань. Навчальні програми ліцею орієнтовані на підготовку учнів для вступу в технічні ВНЗ. Підготовка майбутніх інженерів аерокосмічного виробництва є стратегічною метою в розвитку нашої молодої держави, особливо сьогодні, коли практично єдиною перспективною і визнаною на світовому ринку галуззю промисловості є авіа- та ракетобудування, яка на засадах кооперації може її підтягнути і надати можливість розвитку іншим галузям економіки України.
Тенденції, що сформувалися в останні десятиріччя, скорочення термінів проектування, підвищення ефективності авіаційної техніки за рахунок уточнення аналізу несучих елементів, вимагають використання комп’ютерних інтегрованих систем в процесі проектування авіаційної техніки. На базі ХАІ створено Навчальний центр комп’ютерних інтегрованих технологій САД/САМ/САЕ. Це дає змогу учням ознайомитися з сучасною системою комп’ютерного проектування і моделювання, підготовки виробництва та інженерного аналізу авіаційної техніки. Завдяки впровадженню в навчальний процес нових наукових досліджень та методів навчання, їх інформаційного забезпечення та застосування інтегрованих комп’ютерних систем (Siemens NX, CATIA, ANSYS, NASTRAN, КОМПАС) досягається висока якість освіти.
Наказом Міністерства освіти і науки України від 18.10.2013 р. № 1441 «Про продовження науково-педагогічного проекту «Вертикально-інтегрована підготовка школярів в галузі інженерних наук та ІТ-технологій», відповідно до Державної цільової соціальної програми підвищення якості шкільної природничо-математичної освіти на період до 2015 року, затвердженої постановою Кабінету Міністрів України від 13 квітня 2011року № 561, Положення про порядок здійснення інноваційної освітньої діяльності, затвердженого наказом Міністерства освіти і науки України від 07 листопада 2000 року № 522 та зареєстрованого в Міністерстві юстиції України 26 грудня 2000 руку за № 946/5167 ( у редакції наказу Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України від 30 листопада 2012 року № 1352), наказу Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України від 17.09.2012 № 1020 «Про впровадження науково-педагогічного проекту «Вертикально-інтегрована підготовка школярів в галузі інженерних наук та ІТ-технологій», на підставі всебічного звіту Аерокосмічному ліцею на базі Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ» про виконання науково-педагогічного проекту «Вертикально-інтегрована підготовка школярів в галузі інженерних наук та ІТ-технологій» у 2012/2013 навчальному році , враховуючи рішення колегії Департаменту науки і освіти Харківської обласної державної адміністрації від 14.06.2013 з метою розроблення механізму стійкого інноваційного розвитку природничо-математичної освіти та ґрунтовної підготовки учнів до навчання у вищих навчальних закладах технічного профілю, затверджено:
- заявку на продовження науково-педагогічного проекту «Вертикально-інтегрована підготовка школярів в галузі інженерних наук та ІТ-технологій»;
- програму реалізації науково-педагогічного Проекту на 2013 – 2016 роки,
- Аерокосмічному ліцею на базі Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» надано статус експериментального навчального закладу всеукраїнського рівня.
Метою Проекту є підвищення якості освіти через впровадження в навчально-виховний процес освітнього закладу методології та технології формування інженерного мислення, використання сучасних ІТ, підготовка учнів до вступу в технічні вищі навчальні заклади.
На основі визначеної мети обґрунтовані наступні завдання експерименту:
1. Використовуючи міжнародний досвід, втілювати в навчальний процес інноваційні педагогічні технології допрофільної та профільної освіти;
2. Максимально навчити учнів розвивати інженерне мислення, використовувати сучасні технології, вдосконалювати технічні навички та вміння, завдяки логістиці, правильно систематизувати інформацію, використовуючи її в повсякденному житті;
3. З метою формування компетентності, користування досягненнями міжнародного технічного прогресу поглибити лінгвістичну складову навчання;
4. Підвищувати кваліфікаційний рівень вчителів та сприяти підготовці власних педагогічних розробок з використанням сучасних комп’ютерних технологій;
5. Здійснювати розвиток соціальної свідомості, компетентності та креативності мислення обдарованих учнів.
За підтримкою Департаменту науки і освіти Харківської обласної державної адміністрації та Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ» в Аерокосмічному ліцеї здійснюється систематична робота з вдосконалення навчального процесу. Для реалізації Проекту створено:
Викладання математики, фізики, хімії, інформатики здійснюється фахівцями професорсько-викладацького складу ХАІ і адаптоване до вимог навчальних планів університету із вивчення цих та інших дисциплін. Навчання в ліцеї орієнтоване на підготовку учнів для вступу до технічних ВНЗ.
Модернізація навчального процесу
Науково-методична діяльність педагогічного колективу щодо реалізації даного Проекту організована в рамках спільної науково-методичної співпраці викладачів Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ» та вчителів ліцею за напрямком: «Вертикально-інтегрована підготовка школярів до навчання в технічних вищих навчальних закладах», яка складається з 2-х модулів:
1. Модернізація навчального процесу на засадах формування інженерного мислення.
2. Інноваційні ІТ в навчально-виховному процесі.
З перших днів навчання ліцеїст закріпляється за випусковою кафедрою, де виконує науково-дослідницьку роботу, бере участь у семінарах, студентських турнірах, тренінгах, конференціях, які проводяться на кафедрах. Розроблена модель формування інформаційного освітнього простору:
У процесі науково-практичних, психолого-педагогічних семінарів, проведених сумісно з викладачами кафедр ХАІ, учителі ліцею оволоділи засадами безперервності освіти (школа – ВНЗ), мотивацією творчої пізнавальної активності. Шкільні методичні об’єднання відпрацювали питання модернізації предметної освіти з використанням ІТ та формування інженерного мислення.
Особлива увага вчителів приділялась впровадженню міжпредметної інтеграції на основі ІТ та створенню інформаційно-методичного забезпечення навчального процесу. Кожен вчитель, крім Кейс-технологій, запропонованих учню, привчає ліцеїстів до створення свого електронного конспекту, вміння підготувати презентацію, написати звіт про виконання завдань навчальної практики з інформатики, захистити його. В ході навчальної практики виконуються проекти, пов’язані з розробкою комп’ютерних лабораторних робіт з фізики, хімії, біології та виконанням науково-дослідницьких робіт МАН.
Зростання професійної майстерності вчителів дало можливість розробити такі програмні засоби:
- уміння здійснювати моніторинг якості предметної освіти;
- викладання навчальних дисциплін відповідно концепцій профільного навчання;
- уміння організовувати позаурочну науково-дослідницьку діяльність учнів;
- уміння аналізувати результати експериментальних досліджень;
- уміння використовувати новітні ІТ.
В умовах сьогодення, яке вимагає підготовки професіоналів конкурентно спроможного рівня, неможливо забезпечити викладання математики, фізики, інформатики без міцної навчально-матеріальної бази, і тому в ліцеї зібрано медіатеку, а саме:
- фірм-розробників;
- матеріали інтернет-сайтів з математики, фізики, інформатики за всіма розділами навчальної програми;
- матеріали учнівських презентацій;
- матеріали розробок вчителів.
А також створено картотеку спеціальної й наукової літератури викладачів предметів фізико-математичного циклу та інформатики.
При реалізації проекту вчителі-предметники вивчали досвід провідних спеціалістів України, розробляли й впроваджували власні нові підходи для розвитку інженерно-технічного мислення, яке неможливе без розвиненої варіативної математичної стратегії, що забезпечує максимальну активізацію пошуку найбільшої можливої кількості варіантів розв’язання запропонованих задач.
Результатом цієї роботи стала підготовка до друку вчителем математики, відмінником освіти України, Савенко Т.П. посібника для фізико-математичних ліцеїв з математики в 3-х книгах «Математика: Підготовка до вищої освіти», зміст якого відповідає чинній програмі для шкіл, ліцеїв і гімназій з поглибленим вивченням математики. Посібник містить 14 глав у 4-х рівнях (середній, достатній, високий і конкурентний рівень). У кожному рівні кожного розділу 20 задач, до кожної з них є набір варіативних рішень від 2-х до 50-ти, що дає змогу учням займатися самоосвітою, саморозвитком, формувати себе мислячою людиною. Є в посібнику й розділ «Задачі для самостійної роботи», при роботі з яким учень може сам виявити рівень своєї компетенції. Для найбільш талановитих створено розділ «Вибрані задачі». Під час цієї роботи учні знайомляться з алгоритмом формування варіативних рішень, навчаються самостійному складанню енциклопедії алгоритмів, тобто, найвищій складовій творчого математичного і, як наслідок, технічного та інженерного мислення.
Внаслідок реалізації Проекту підвищилась якісна успішність ліцеїстів з профільних предметів.
Формування потенціалу саморозвитку ліцеїстів
в галузі інженерно-технічних наук
Велику увагу колектив ліцею приділяє науково-дослідницькій роботі учнів.
У ліцеї працюють творчі групи: а) “Інженерна логістика”;
б) “Перспективні мережі та комп’ютерні технології”;
в) ”Нанотехнологія в нетрадиційних джерелах енергії”;
г) “Композиційні матеріали в авіа- та ракетобудуванні”;
д) “Критичні IT ”;
е) ”Дослідження електрофізичних властивостей напівпровідникових розчинів групи А2B6 та їх застосування”.
Учні в творчих групах вивчають наукові джерела з поданих напрямків, беруть участь у виконанні експериментальних робіт, аналізують результати досліджень, готують презентації та тези доповідей для наукових конференцій.
Традиційною стала участь ліцеїстів у науково-технічних конференціях, турнірах, інтелектуальних марафонах, семінарах. З великою зацікавленістю учні готують свої розробки й беруть участь в конференціях. Особливою була зустріч ліцеїстів в Санкт-Петербурзі з академіком, лауреатом Нобелевської премії Жоресом Алфьоровим.
Щорічно на базі ліцею проводиться Міжнародна науково-практична конференція довузівської молоді “Гагарінські читання”. У цьому навчальному році в ній взяли участь 361 учасник, працювали 11 секцій, якими керували завідувачі кафедр ХАІ.
За результатами роботи сумісно зі студентами 1-3 курсів Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ» підготовлена й проведена науково-технічна конференція довузівської молоді Перспективні мережні та комп’ютерні технології «ПерСіК-2013» за секціями:
- Алгоритми, інтерфейси і безпека.
- Програмні засоби і системи.
- Мережі та Web-технології.
Протягом декількох років колектив ліцею підтримує зв’язок з ракетно-космічною корпорацією “Енергія” ім. С. П. Корольова. Учні готують презентації, реферати, отримують консультації спеціалістів ДНВП “Об’єднання “Комунар”, які співпрацюють з корпорацією. Цього року ліцей отримав вітального листа від Президента ракетно-космічної корпорації Лопоти В.А. та медаль “50 лет полета Ю.А. Гагарина ” за підготовку кадрового резерву космічної галузі й заслуги перед космонавтикою.
Факультативи та тренінги у галузі критичних IT
В рамках Проекту започаткована та планується до подальшого розвитку система факультативних занять і тренінгів у галузі критичних технологій, а саме з питань:
- вплив інформаційних технологій на надійність і безпеку в авіації, енергетиці, медицині;
- бізнес-критичні IT у банкінгу, е-комерції, е-науці;
- функціональна та інформаційна безпека – шлях до культури IT- безпеки;
- зелений комп’ютинг і IT- комунікації - енерго- і ресурсо-сбереження у галузі інформаційних технологій;
- інтерактивні системи та безпечний людино-машинний інтерфейс;
- віртуалізація кіберпростору, власна і корпоративна безпека;
- природно надійні системи: від чіпу до Cloud Computing.
За цими та іншими напрямками учні ліцею:
- проводять дослідження і розробки в системі МАН разом з викладачами, аспірантами, магістрами кафедри комп’ютерних систем і мереж;
- приймають участь у факультативних заняттях, що проводять представники IT- компаній;
- приймають участь у засіданнях студентського англомовного IT-Safity System Club, де отримують навички англомовної комунікації.
Психолого-соціологічні дослідження
Проведено незалежний психолого-соціологічний програмний моніторинг, метою якого було визначення рівня впровадження та реалізації науково-педагогічного проекту «Вертикально-інтегрована підготовка школярів в галузі інженерії та IT- технологій».
Дослідження проводилось шляхом анкетування респондентів: учнів, їх батьків, вчителів (було опитано вибірково – 176 осіб).
У якості показників моніторингу обрано рівень обізнаності учасників НПП про експеримент, рівень використання ІКТ в навчально-виховному процесі, ступінь володіння іноземною мовою, ставлення учасників НПП до даного експерименту.
В результаті реалізації Проекту створено: методичні розробки, авторські програми, підготовлені й подані до друку публікації.
Рекомендації з викладання математики та фізики були обговорені на семінарі вчителів України, де були присутні вчителі 9 міст України.
Методичні рекомендації з використання ІТ в навчально-виховному процесі були запропоновані вчителям інформатики на семінарі «Оптимізація методів інтегрованої технології навчання з предметів природничо-математичного циклу».
При виконанні Проекту особлива увага приділялась:
1. вихованню соціально орієнтованої особистості з інженерним мисленням та володінням сучасними ІТ;
2. формуванню у школярів інформаційної культури та навичок об’єктно-орієнтованого наукового мислення;
3. реалізації компетентності ліцеїстів шляхом участі в наукових конференціях, семінарах, диспутах, турнірах;
4. стимулюванню педагогів ліцею до саморозвитку, самоосвіти та підвищення професійної компетентності;
5. інтенсифікації роботи педагогів з технічно обдарованими учнями;
6. обов’язковій розробці та використанню ІТ на уроках.
Таким чином, навчальний заклад долучається до створення авторських програм, нових навчальних програм, унікальних методик викладання, вивчення нетрадиційних дисциплін. Накоплений досвід дає можливість впровадити в теорію та практику освітнього закладу методологію та технологію вертикально-інтегрованої підготовки школярів в галузі інженерії та IT. Також результати науково-педагогічного Проекту планується враховувати в подальших розробках стратегії освіти технічного напрямку.
Стартами як метод формування креативного мислення
Неоніла ВОЛКОВА,
директор Аерокосмічного ліцею на базі Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ», професор Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ», відмінник освіти України, кавалер Ордена Княгині Ольги
В нашому суспільстві головною метою інноваційних технологій освіти є підготовка школяра до життя в постійно мінливому світі. Одним з ефективних шляхів вирішення цієї проблеми є інформатизація освіти. Удосконалення технічних засобів призвело до значного прогресу в інформаційному обсязі, створило можливість використання нового інформаційно-освітнього середовища.
Нами розглядалася логістика як наука зі своїми науковими основами, концептуальними положеннями, цілями і завданнями, функціональними зв’язками з маркетингом, плануванням, виробництвом і багатьма піддисциплінами. Особлива увага приділялась потокам знань, інтелекту, навчання, психологічному, інформаційному та потоку здоров’я.
Учнями ліцею у складі творчої групи “ІТ в навчальному процесі” вивчалася логістика та її специфічні види управління як найважливіший ресурс удосконалення системи освіти. Логістика у своїй основі має метою менших витрат, матеріальних та інтелектуальних ресурсів для досягнення якісного кінцевого результату. Основною особливістю сучасного етапу розвитку суспільства є зростання ролі знань. Зазначені тенденції направлені на освіту, пов’язану з управлінням, формування знань і інтелекту та нововведеннями.
Запропоновано методичні прийоми з контролю знань: хакатони, квести, стартапи, спіноффи, форуми. Розробляємо проект “Розумний ліцей”, який дасть можливість вдосконалити навчальний процес.
Одним із стартапів є розробка рятувальної машини.
У сучасному світі виникла необхідність створення машин-роботів для пошукових робіт у зв'язку з необхідністю в швидкому пошуку та порятунку людей. Темпи розвитку сучасної техніки дозволяють здійснити ці завдання. Вже існує багато розробок, які використовуються в рятувально-пошукових місіях, але вони не завжди підходять через великі габарити, дорогі складові, складне керування, тощо. Учнями 10-Б класу Аерокосмічного ліцею ХАІ розроблений прототип машини для рятувально-пошукових місій, яка б виключала вище зазначені недоліки. З цією метою вивчені можливості апаратно-програмного комплексу Arduino.
Проаналізований принцип побудови нечіткої логіки та використання її для створення алгоритму пересування прототипу по незнайомій місцевості, створено програмний код для керування прототипа, вивчено його використання
для пошуково-рятувальної операції.
Використавши невелику кількість ресурсів було створено прототип для пошуково-рятувальних місій. Для керування прототипом не треба спеціального навчання, спеціального обладнання, тощо. Створена розробка при належному її розвитку здатна протриматись довгий час на ринку технологій і врятувати багато життів.
Учнями 10-х класів разом з викладачами ХАІ вивчено суміщення радіолокаційних та оптичних зображень діагностики знімків Землі.
У зв'язку з розвитком технологій в області ДЗЗ багато завдань зводяться до взаємного співставлення між собою зображень, сформованих за допомогою датчиків різних фізичних полів. Тобто стоїть завдання в порівнянні знімків однієї і тієї ж території, отриманих в різний час або за допомогою різних датчиків. Найчастіше використовуються оптичне, радіолокаційне та інші поля.
Вже існує ряд пакетів, здатних виконувати обробку зображень, отриманих за допомогою КА. Однак область знань, пов'язана з обробкою даних дистанційного зондування вимагає безперервного розвитку, зокрема, виникає потреба у зростанні продуктивності (кількість даних в одиницю часу). Це обумовлено тим, що засоби спостереження Землі постійно удосконалюються.
Системи дистанційного зондування Землі дозволяють сформувати зображення земної поверхні в різних спектральних діапазонах, від оптичного до радіодіапазона. Спільне вивчення таких зображень вимагає вирішення основної задачі суміщення зображень, тобто приведення їх до одної системи координат.
Суміщення зображень може відбуватися як в ручному, так і в автоматичному режимах. При ручному суміщенні оператор виконує операції по вибору і уточненні місцезнаходження опорних пунктів (ОП) на зображеннях. При цьому в розпорядженні оператора представляється ряд автоматичних інструментів, полегшуючи процес вибору ОП. При обробці великої кількості зображень переважно використовують повністю автоматичний режим. Але для суміщення зображень різної природи, як наприклад, оптичного і радіолокаційного, успішність використання методів автоматичної прив'язки в більшості залежить від настройки їх параметрів.
Даний стартап базується на вивченні суміщення оптичного і радіолокаційного зображення. Проведено експеримент суміщення реальних зображень: радіолокаційного, сформованого сенсором SIR-C, та оптичного зображення системи Landsat .Для цього використовується автоматизована программа ENVI 4.7.
Учні творчої групи «Основи аерокосмічної техніки» працюють над стартапом «Літальний апарат як особистий засіб пересування». В даний час велика увага приділяється безпеці польотів літаків. Нами розглянуто питання безпеки польотів пасажирів на літальному апараті з відокремлювальними модулями (пасажирськими кабінами), які можуть формуватися заздалегідь, на землі. Особливі вимоги пред'являються до носія, до якого приєднуються модулі. Це дає можливість в будь-який момент від'єднати модулі від носія на землі і в повітрі.
Крім безпеки такий варіант підготовки до польотів набагато скоротить час посадки і висадки пасажирів в аеропортах. При виникненні екстреної ситуації практично зводиться до нуля смертельний випадок, і навіть самі контейнери після аварії можна буде використовувати повторно.
В проектній розробці конструкції літака-носія слід зазначити простоту і надійність в роботі.
Ідею створення такого типу літального апарату можна вдосконалити під ті чи інші умови експлуатації. Наприклад, створити літаючий будинок, або офіс. Над цим стартапом працює творча група ліцеїстів.
В даний час на всій території України знаходиться близько 18 повітряних суден, що є вкрай мало, а автомобільні дороги перевантажені. Отже, для економії часу, здоров'я і матеріальних витрат нами пропонується впровадження персональних засобів повітряного пересування на всю транспортну інфраструктуру України та інших країн. Набагато швидше добиратися до пункту призначення найкоротшим шляхом - по повітрю.
Нами запропоновано три шляхи вирішення даної проблеми використовуючи вже відомі літальні апарати як засіб пересування в міських умовах. Для цього складено правила польотів в міській місцевості, щоб уникнути авіаційних пригод.
Запропонована нами розробка є дуже актуальною на сьогоднішній день як у нас, так і в ближньому зарубіжжі. Технічні рішення вар’їруються в залежності від матеріальних і фізичних можливостей людини, що бажає придбати даний літальний апарат Не дивлячись на деякі небезпеки, які нас підстерігають, авіація була і залишається найбезпечнішим видом транспорту в світі.
Стартами, які виконуються за пропозицією учнів ліцею, дають можливість розвивати творчу активність, ініціативу, вміння працювати в колективі, генерувати нові ідеї.
З метою поширення інноваційних розробок нами створено навчально-науковий логістичний Центр.
Навчально-науковий логістичний Центр застосування освітніх технологій в галузі інженерії та логістики (далі Центр «Just in time education») є структурним підрозділом кафедри теоретичної механіки, машинознавства і роботомеханічних систем Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського "ХАІ" (далі Кафедра) та Аерокосмічного ліцею на базі Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ» (далі Ліцей).
Центр «Just in time education» в своїй роботі керується законами «Про освіту» та «Про вищу освіту», Статутом Університету, наказами ректора Університету, рішеннями вченої ради Університету, розпорядженнями завідувача кафедри та директора ліцею, а також Положенням про навчально-науковий логістичний центр «Just in time education».
Центр «Just in time education» не є юридичною особою і здійснює право юридичної особи за дорученням ректора Університету.
Діяльність Центру «Just in time education» здійснюється на підставі концепції та навчально-методичних планів. Наукові дослідження та інноваційні розробки в Центрі «Just in time education» проводяться в рамках державних програм, наукових грантів, замовлень інших навчальних і наукових центрів, університетських, факультетських та шкільних програм, міжнародних проектів і програм в галузі науки, ініціативних наукових робіт.
Центр «Just in time education» взаємодіє з факультетами Університету і Аерокосмічним ліцеєм та іншими установами в рамках різних організаційних форм. Для виконання окремих тем і завдань при Центрі «Just in time education» рішенням Ради Університету можуть створюватися тимчасові творчі колективи.
Основні цілі і завдання
Метою діяльності Центру «Just in time education» є створення єдиного освітнього простору, що враховує середню та вищу освіту в галузі інженерії та логістики. При цьому задіяний сучасний інструментарій логістики як науки про ефективне управління різними потоками з метою мінімізації витрат в навчальних, дослідницьких і підприємницьких процесах. В ході науково-дослідної та науково-методичної роботи в різних формах передбачається відстежити шлях руху інновацій освітніх технологій в галузі інженерії та оцінити їх вплив на всю соціально-економічну систему в цілому.
Основними завданнями Центру «Just in time education» є:
- Центр повинен бути незалежним інтерфейсом між загальноосвітніми навчальними закладами, університетами та підприємствами в сфері розробки механізму стійкого інноваційного розвитку природничо-математичної освіти і базової підготовки учнів до навчання у вищих навчальних закладах технічного профілю за вимогами роботодавця;
- розробка і реалізація навчально-інноваційних програм в галузі розвитку інженерної освіти, в тому числі спільно з закордонними навчальними закладами відповідно до вимог міжнародних стандартів;
- Центр повинен сприяти взаємному обміну, проведення курсів, тренінгів та підвищення кваліфікації, а також новим розробкам, отриманим в результаті наукових досліджень в процес навчання;
- реалізація концепції здоров'я учасників освітнього процесу. "Педагогічне та учнівське вигоряння" та його попередження.
Функції
Центр «Just in time education» здійснює такі функції:
- узагальнення та впровадження передового інноваційного досвіду вивчення STEM (science, technology, engineering and mathematics) предметів;
- формує єдиний освітній простір за допомогою інформаційно-комунікаційних технологій між учасниками навчання, науки і виробництва;
- розробляє і реалізує наукові проекти і програми, що поєднують наукову роботу з навчальним процесом;
- формує в процесі наукової роботи інформаційні бази даних, що використовуються в навчальному процесі;
- проводить підвищення кваліфікації у вигляді короткострокових курсів, різних бізнес тренінгів, онлайн курсів;
- залучає професійні кадри підприємств до навчального процесу.
- сприяє впровадженню результатів НДР, інноваційних та інших розробок в навчальний процес.
- приймає замовлення з розробки стартапів;
- використовує і розширює функціонування потоку здоров'язберігаючих технологій.
Права і обов'язки
Напрямок та зміст наукових досліджень Центру «Just in time education» координується з тематикою і стратегією науково-дослідних і навчальних програм Університету.
Центр «Just in time education» для вирішення поставлених завдань і виконання покладених на нього функцій має право самостійно:
- визначати напрямки і зміст наукових досліджень, координуючи їх з тематикою навчальних і науково-дослідних програм і стратегією Університету;
- надавати пропозиції щодо вдосконалення, навчально-методичної роботи ;
- користуватися інфраструктурою Університету на загальних підставах;
- отримувати від підрозділів Університету повну, достовірну та своєчасну інформацію щодо питань, пов'язаних з діяльністю Центру;
- вносити пропозиції щодо вдосконалення науково-дослідницької роботи і розвитку інноваційних освітніх технологій.
Відповідальність
Центр «Just in time education» несе відповідальність:
- за своєчасне і якісне виконання всіх закріплених за ним завдань і функцій;
- за якість складання, оформлення та подання планової, методичної та організаційно-розпорядчої документації;
- за дотримання працівниками Центру «Just in time education» Правил внутрішнього трудового розпорядку Університету;
- за збереження працівниками обладнання і майна, що знаходиться на балансі Університету і переданого під звіт матеріально-відповідальних осіб Центру «Just in time education».
Зв'язки
З метою організації та якісного забезпечення роботи Центр «Just in time education» взаємодіє з усіма структурними підрозділами Університету та асоціацією керівників навчальних закладів України «Відроджені гімназії України».
Беруть участь в проекті такі виробничі компанії, організації та вищі навчальні заклади як: Інститут модернізації змісту освіти МОН України, університет Миколая Коперника в Торуні (UMK, Польща) Казахстансько-німецький університет (КНУ, Казахстан), Киргизький державний технічний університет (Бішкек, Киргизстан), асоціація загальноосвітніх і технічних шкіл Словенії (Любляна, Словенія), асоціація навчальних закладів Естонії (Таллінн, Естонія), Харківський національний економічний університет ім. С. Кузнеця (ХНЕУ), ДНВП «Об'єднання Комунар», ДП «Антонов», науково-виробнича корпорація «ФЕД», ТОВ «Нова Пошта» та міжнародний аеропорт «Київ» (Жуляни).
Використання елементів логістики в освіті та вміння працювати в системі стартапів - це забезпечення оптимізації та якості навчального процесу, придбання додаткових знань, отримання навичок самостійної роботи і в майбутньому - успішне використання отриманих знань у своїй професійній діяльності.
Формування критичного мислення як метод розвитку творчих можливостей учнів
В наш час формується нова модель соціальної організації суспільства, яке вимагає висококваліфікованих спеціалістів з критичним, соціальним, неординарним мисленням.
В основі критичного мислення Едварда де Боно лежить ідея паралельного мислення, яке полягає в тому, що різні підходи і точки зору не протидіють один одному, а співпрацюють і пропонуються для реалізації. Запропонований автором метод «шість капелюшків мислення» полягає в різних підходах до розгляду і оцінки своєї діяльності, діяльності колег і взагалі привчає бачити один і той же предмет з різних позицій. В результаті такого багатогранного підходу складається нова характеристика предмету, ідеї, події і може бути прийняте саме раціональне рішення для реалізації. Крім того той, що навчається, має свою думку, обмінюється думкою з іншими, ділиться враженнями.
Критичне мислення учнів розвивається під час опрацювання інформації, раціонального вибору діяльності, оцінки ситуації. Цей метод дозволяє розглянути тему уроку з любої точки зору, використовувати широкий спектр мислення.
Критичне мислення формується поступово, і є результатом щоденної роботи учня та учителя. Завдяки критичному мисленню процес пізнання на кожному уроці стає свідомим, міжпредметним, результативним. Зазвичай урок складається з наступних етапів:
1. Організаційний момент, мета якого створити позитивний емоційно-психологічний настрій.
2. Актуалізація знань: концентрувати увагу учнів на тому, що вони знають про технологію критичного мислення і будуть використовувати її на уроці
3. Виклик – використання відомих і невідомих знань, знайомство з новою інформацією, синтез отриманих знань, врахування альтернативних думок.
4. Рефлексія – навчити учнів оцінювати свою діяльність і інших учнів, робити висновки, обмінюватися досвідом, знайти раціональне рішення.
При цьому деякі учителі природничих наук не сприймають різних напрямків мислення при розв’язуванні технічних завдань. В основі вивчення програмного матеріалу з математики у всіх класах нашого ліцею лежить багатоваріантне розв’язування задач.
Виконуючі науково-педагогічний Проект «Вертикально-інтегрована підготовка школярів в галузі інженерних наук та ІТ» ми ставили за мету підвищення якості освіти через впровадження в навчально-виховний процес освітнього закладу методології та технології формування критичного мислення, використання і розвитку сучасних ІТ, підготовку учнів до вступу в вищі технічні навчальні заклади і подальшої професійної діяльності. Термін виконання Проекту: січень 2012 р. – червень 2016 р.
В результаті виконання Проекту вчителі математики ліцею розробили моделі «методу відкриттів» та «навчання з випередженням».
Інтегруючи технології проектної діяльності учнів, можливості дистанційної освіти та особисто-орієнтованого навчання, ми даємо можливість сильним учням будь-якої паралелі самостійно визначитися з вибором цікавої для нього теми наступного року навчання. Спочатку вибираємо тему. Підбір інформаційного матеріалу: підручник «Математика», Інтернет, ВРЕ, медіатека учителя, література з його бібліотеки. Наступний етап – освоєння цього інформаційного простору, пошук основних напрямків у розробці теми, складання плану роботи, вибір методів розв’язувань рішень. Як апофеоз всієї роботи – підготовка рефератів, презентацій придбаного досвіду при плановому вивченні теми. Така структура – з великим випередженням у вивченні матеріалу можлива, і ми практикуємо її з учнями, що мають високий рівень підготовки, саморозвитку, самовиховання, віру у себе та свій інтелект. Це формує характер і волю до перемоги. Учні, що мають достатній рівень компетенцій, мають можливість заробляти свої бонуси у двох різних напрямках:
- розробляти окремі питання з досліджуваної теми;
- в темах, що не досліджують у поточному навчальному році, тобто з випередженням у 1-2-3 місяці.
Головна мета – навчити учнів управляти процесом засвоєння знань, розширяти самостійний аналіз, індивідуальний характер мислення. В процесі навчання ми широко використовуємо «метод відкриттів».
Рівень вимог до самостійності та цілеспрямованості у розв’язуванні задач - високий, наприклад, в підручнику «Геометрія» автора Мерзляка 1500 задач. Якщо до кінця роботи учень розв’язав 80% задач, він одержує залік з кожної теми. Практикуємо систему автоматичного прийому заліків. Прийом заліків проводять вчитель та асистенти (учні, що отримали високий рівень знань). Надаємо широкі можливості для придбання та демонстрації лідерських здібностей.
В 11 класі з усього теоретичного курсу геометрії ми глибоко і докладно займаємось вивченням багатогранника, призми, паралелепіпеду. Весь інший теоретичний матеріал учні засвоюють самостійно. В одних випадках це самостійна робота на уроці, в інших це самостійна робота у домашніх умовах. Найціннішим є пропозиція учнів вивчати матеріал старшого класу самостійно. «Метод відкриттів» виховує незалежність поглядів і міркувань, є хорошим методом формування критичного мислення.
Відправним пунктом критичного мислення є інформація. Навчання ліцеїстів в Міжнародній академії Cisco є великим поштовхом до підвищення рівня розвитку критичного мислення.
Основні переваги в тому, що всі учбові матеріали й тести оновлюються спеціалістами СІSCO (Університет м. Сан-Франціско, США). Програма містить курси різного рівня: від основ ІТ до професійного курсу у сфері мережевих технологій. Практична направленість курсів завершується сертифікаційним екзаменом. Академія CISCO проводить щорічні олімпіади, де учень може проявити свою індивідуальність, призери цих олімпіад нагороджуються цінними подарунками та подорожами, а також можливістю безкоштовного навчання для сертифікації більш високих рівнів.
Важливим напрямком в формуванні критичного мислення є також розробка стартапів, спінофів. З допомогою аспірантів та студентів кафедри комп’ютерних систем та мереж ХАІ ліцеїсти мають наробки в галузі “Інтернет речей”. Інтернет речей – це комп’ютерна мережа, яка поєднує об’єкти навколо нас. Ці об’єкти мають вбудовані технології для взаємодії один з одним без участі людини. Щоб задіяти об’єкт у Інтернеті речей достатньо його просто ідентифікувати звичайними оптичними знаками (штрих-код, QR-код). Важливими є засоби вимірювання, які перетворюють навколишні дані у цифрові і цим наповнюють середовище інформацією, яку треба вміло підібрати.
Сучасні вимоги ставлять нові завдання: вміння бачити зв'язок сучасності з майбутнім, готовність до вирішення проблем, вміння працювати в команді, досконало володіти інноваційними технологіями, одержувати нові знання, шукати нові ідеї та рішення тобто володіти критичним мисленням.
Головною метою є навчити школяра постійно освоювати нові сфери знань, вміти самостійно створювати нове, бути інтелігентною, комунікабельною людиною, впроваджуватися в культурно-соціальне середовище.
Педагоги ліцею працюють над розвитком почуття особистої відповідальності, самостійності, почуття дружби і взаємодопомоги, які в сукупності здатні підготувати учнів до активної індивідуальної діяльності і до ефективної роботи в колективі.
Для вирішення завдань, поставлених часом, ми розробляємо своє бачення сучасної шкільної освіти у формі start-up «Розумний ліцей», який представляє нову модель середньої освіти, яка сприяє інтеграції сучасних передових методів в класичні основи шкільної освіти і дає можливість формувати у учнів навички відрізняти головне і другорядне, використовувати міжпредметні зв’язки.
Проект «Розумний ліцей» створений для можливості отримання функціональної і самостійної творчості учнів з використанням нових технологій. Даний проект дає можливість максимального доступу до наявних знань, пропонуючи нові методи подачі інформації, роблячи її актуальною і привабливою для юної аудиторії. Метою проекту є передача школярам основних інтелектуальних досягнень, які не тільки збагатять молодих і дозволять їм успішно адаптуватися до дорослого життя, але і зроблять життя цікавим і наповненим змістом.
В основі програми лежать: образно-художнє моделювання світу; психологізація освітнього процесу; інтенсивне вивчення іноземних мов; продуктивна трудова діяльність; шкільний спорт. Ліцеїст повинен пробувати себе в різних видах діяльності, приміряти на себе різні соціальні ролі - отже, сам простір ліцею повинен дати йому можливість для подібних освітніх подорожей. Розробка зачіпає такі аспекти, як: загальна база даних; інтерактивні підручники; електронні щоденники; контроль відвідування, що включає в себе заповнення електронного журналу автоматично, і оповіщення батьків у найкоротший строк; інтерактивні дошки; економія електроенергії; вебінари. На базі даної розробки можуть проводитися нові: start-up, міжпредметні квести, хакатони, форуми.
Кінцевий результат призведе не тільки до підвищення якості освіти, а й розвитку творчості та самоаналізу у ліцеїстів. Вже сьогодні ліцеїсти проявляють ініціативу, беруть активну участь у різних освітніх заходах, запропонованих фахівцями з інформаційних технологій різних компаній і підприємств. Ряд учнів є авторами власних розробок літальних апаратів, рятувальних машин, аерокосмічних стратапів.
Одним із цікавих проектів для розвитку критичного мислення став проект «Молодь дебатує», реалізований в партнерстві EdCampUkraine і Internationales Haus Sonnenberg. Він проводиться в Україні за програмою сприяння громадянському суспільству за фінансової підтримки Міністерства закордонних справ ФРН та методичної підтримки Jugend debattiert. Метою проекту «Молодь дебатує» було: формування лідера, розвиток критичного мислення, сприяння громадянському суспільству. Термін виконання проекту: вересень 2016 р. – грудень 2016 р.
У червні 2016 року делегація вчителів із чотирьох областей України відвідала Німеччину. Навчальні семінари проводились групою тренерів фонду Херті: Яною Григанською, Іриною Авдєєвою, Антанасом Грималаускасом. Також вчителі України були присутніми на фіналі дебатів у Берліні.
Ретельно ознайомившись з правилами проведення дебатів, методики проведення дебатів та відпрацювавши все на власному досвіді, учителі презентували методику «Jugend debattiert» батьківському, учнівському і педагогічному колективам. Найбільша увага була акцентована на особливості реалізації проекту у школі і його значенні для розвитку демократії у закладі.
Учитель англійської мови Аерокосмічного ліцею на базі ХАІ створила команду з учнів трьох навчальних закладів –ліцею ХАІ, КЗ «Харківський санаторний НВК № 13» та гімназії «ОЧАГ». Загалом, більше 20 учнів брали участь у щотижневих тренуваннях. Наші учні стали півфіналістами проекту, отримали прекрасний досвід дебатування, змінили свої погляди на багато речей, а деякі змінили своє життя.
Основною метою проекту учасники та учасниці проекту окреслили для себе залучення сучасної молоді до активної участі у житті країни, розвиток критичного мислення, розвиток лідерських якостей та активної громадянської позиції. В процесі роботи в рамках проекту завдяки практиці колективної взаємодії та активного слухання з подальшим прийняттям спільного рішення сформувалось у школярів, учасників проекту, ділове критичне мислення.
Особливу роль в проекті відведено розвитку критичного мислення. Критичне мислення — (дав.-гр. κριτικήτέχνη (мистецтво, аналізувати, судження») — це наукове мислення, суть якого полягає в ухваленні ретельно обміркованих та незалежних рішень. Головним чином йому притаманні такі властивості, як усвідомленість та самовдосконалення.
Дебати за німецькою методикою допомагають не тільки відшукувати та перевіряти інформацію, але й формує відповідальність. Адже учасник або учасниця усвідомлює обов’язок надавати слухачам доводи та приклади відповідно до прийнятих стандартів або піддавати ці стандарти сумніву за допомогою переконливої аргументації. Відповідальність також вимагає, щоб учні були мотивовані для обговорення проблем, а не намагались уникнути їхнього розв’язання. Вони мають працювати всі разом, щоб досягти спільного консенсусу, навіть якщо це «згода не погоджуватись». Така здатність до співпраці є найважливішою умовою критичного мислення, оскільки вона підтримує діалог, спільну мету та взаємне вивчення цінностей. Формулювання самостійних суджень вказує на творчу мисленнєву діяльність. Творчий підхід є необхідним у ситуаціях порівняння різних суджень і визначення альтернатив на основі врахування пріоритетів, чинників, що обумовлюють істинність та вірогідність інформації в цілому й висловлених суджень зокрема. Критично мисляча Людина розуміє критерії та допускає інші альтернативні судження, що відповідають ситуації. Виходячи з вищезазначеного, проект «Молодь дебатує» надзвичайно корисний, тому що критичне мислення завжди діалогічне, тобто передбачає дискусії. Зокрема, жеребкування щодо позиції в дебаті (PRO 1, PRO 2, CONTRA 1, CONTRA 2) проводиться за 30 хвилин до початку, тобто учасники та учасниці мають бути підготовленими представляти будь – яку сторону.
Структура самого дебату включає в себе 3 етапи і чітким таймінгом:
1. Вступне слово, означення власної позиції та визначення термінів – по 2 хвилини для кожного учасника/учасниці;
2. Вільна дискусія, обмін аргументами та контраргументами – 12 хвилин;
3. Завершальний раунд, підбиття підсумків, аналіз найвагоміших аргументів (як своїх, так і опонентів) – по 1 хвилині для кожного учасника/учасниці.
Таким чином, загальна тривалість складає 24 хвилини. Час кожного виступу та етапу відміряється дзвіночком. Варто зазначити, що під час дебату не можна користуватися жодними заздалегідь підготовленими нотатками. Так, учасники розвивають ораторське мистецтво та уміння швидко реагувати на слова опонентів.
Систематично проводилися тренінги для учнів і для учителів, що мали на меті роз’яснити структуру дебатів і важливості додержання таймінгу роботи.
Учні самостійно обирали теми для дебатів, серед них були такі: «Чи потрібно в Україні зробити вищу освіту платною?», «Чи потрібно залучати учнів до прибирання в громадських місцях в рамках проекту «Чисте довкілля?», “Чи потрібно задавати учням домашні завдання?», тощо. Темою для півфіналу було обрано «Чи варто змінювати традиційне центральне опалення на альтернативне в Харківській області?»
Проект «Молодь і дебати» зацікавив і учнів, і учителів. Багато з педагогів вже використовують форму дебатів на своїх уроках.
Під час дебатів ми зрозуміли, що це насамперед метод безконфліктного вирішення проблем, навчання демократичних процедур і толерантності, соціалізації молоді.
Підбиваючи підсумки проекту «Молодь дебатує» в Україні, співорганізатор проекту, радник міністра освіти і науки, натхненник руху EdCamp Ukraine Олександр Елькін зазначив: «Цей проект дає найдорожче для молоді - досвід, за який часто доводиться платити. У нас він набувається в атмосфері взаємної поваги та підтримки. Тут є дружба і співпраця, які народжуються між людьми, однодумцями, школами з різних регіонів країни. Проект завершився, але зв'язки залишаються. І тут є можливість бути почутими, можливість, яку, на жаль, молоді люди отримують нечасто».
Таким чином, на уроці та у позаурочний час учень навчається знаходити раціональні шляхи вирішення проблем, отримує нові знання, вчиться володіти інноваційними технологіями, шукати нові ідеї та рішення.