Технологическое образование в Израиле: узнать и полюбить
И.В. Основы системы технологического образования были заложены ещё до образования государства Израиль международным усилием ведущих еврейских ученых и специалистов. Целью было обеспечить профессионально-техническую подготовку репатриантов, многие из которых занимались в странах исхода свободными профессиями. Идеологически эта система образования базировалась на идеях сионизма: она была открыта для всех учащихся, предоставляла каждому возможность приобрести практическую специальность, воспитывала стремление к творческому созидательному труду на земле Израиля.
Проекты, выполняемые группой технологического образования Техниона, имели именно эту направленность. Один из таких проектов финансировался Еврейским Агенством Сохнут и имел целью помочь ученикам старших классов школ Галилеи повысить успеваемость и приобрести техническую специальность. Работа велась с десятками школ и включала подготовку учебных пособий, курсы повышения квалификации, организацию различных мероприятий для школьников и даже индивидуальную помощь. Другой важный проект, финансируемый министерством образования, начался в 1991 году вскоре после моего прихода в группу. В его рамках был проведён курс переподготовки репатриантов — инженеров для получения «Теудат Хораа» — диплома преподавателя технологии. Несколько десятков специалистов из разных республик СССР были тщательно отобраны и получили годовой курс, включающий, наряду с изучением Иврита, основательную педагогическую и специальную подготовку. После окончания курса выпусники были приняты на работу в школах и технических колледжах. За прошедшие годы они внесли огромный вклад, многие стали ведущими учителями технологии в Израиле.
К сожалению в 90-е годы в Израиле установилась тенденция к сокращению и снижению роли технологического образования в школе. Согласно отчёту, подготовленному центром исследований и информации Кнессета (2008), если в 70-е годы доля выпускников, получивших технологическое образование, составляла свыше 50%, то в 90-е и последующие годы она снизилась до примерно 20%. В средних классах вместо преподавания науки и технологии, как двух раздельных учебных предметов, была введена новая дисциплина «Наука и Технология», основанная на интегративном подходе. Министерство образования резко сократило финансирование проектов технологической группы Техниона.
В разгар этих сокращений я приступил к работе преподавателя, ответственного за программу подготовки учителей механики. Программа рассчитана на 4 года обучения и на 75% совпадает с программой Механико-машиностроительного факультета Технион. Остальные 25% это дисциплины, изучаемые на нашем факультете. Из них 15% составляют общепедагогические дисциплины (псхология, философия, основы педагогики и др.), а оставшиеся 10% это курсы преподавания технологии. Эти курсы мне пришлось создавать практически заново. Вместе с 4-летней программой действует ещё программа для дипломированных инженеров и студентов инженерных факультетов для получения дополнительной академической степени, включающей аттестат на право преподавания технологии в школе. Она базируется на тех 25% дисциплин 4-летней программы, о которых шла речь выше.
Я преподаю курсы для подготовки учителей технологии свыше 20 лет и постоянно их обновляю. Разрабатывая курсы я исхожу из того, что задачей учителя технологии является не только дать знания по предмету, но и, что не менее важно, научить учащихся применять на практике знания, которые они приобрели по математике и другим научным дисциплинам. Необходимо ознакомить учащихся с тем, как работают предприятия, чем занимаются инженеры и техники различных специальностей, привить понимание того, насколько важно для Израиля быть страной развитой передовой технологии, насколько интересно создавать новые изделия и проектировать технологические процессы для их изготовления. Особое значение имеет развитие педагогических навыков. Учителю технологии нужно многое уметь: проводить теоретические и лабораторные занятия, руководить проектами, постоянно обновлять учебные программы, заниматься оснащением и модернизацией учебной среды, воспитывать стремление к труду, находить подходы к проблемным ученикам.
К сожалению, несмотря на столь высокие профессиональные требования к учителю технологии, эта специальность в нашем обществе не очень популярна и не престижна. Почему технологическому образованию не придается должного значения? Почему так остро не хватает технически грамотных специалистов во всех сферах нашего общества, включая образование? У этой проблемы есть несколько пластов. Во-первых, технологическое образование требует немалых затрат. Нужно вкладывать деньги в инфраструктуру: кабинеты, лаборатории, оборудование, которое надо постоянно чинить и обновлять. Во-вторых, это требует грамотных, подготовленных учителей, которые научат ребенка применять математику и физику при решении технологических задач. В-третьих, нам всем нужно осознать важность технологического образования для наших детей. Как сказал Альберт Эйнштейн: «Израиль может выиграть борьбу за выживание, только развивая экспертные знания в области технологии.»
А.Т. А как обстоит дело с набором студентов?
И.В. Непросто. В годы, когда преподавание техологии в школах сокращалось, а зарплата учителя оставалась низкой, было сложно привлекать на программу хороших студентов и инженеров и мотивировать их по окончании учёбы идти работать в школу. Но в последние годы мы получаем большую поддержку от Техниона. В Декабре 2010 года президент Техниона Перец Лави выступил со статьей в газете «Гаарец» и сказал, что знания, с которыми приходят выпускники школ в Технион, даже лучшие выпускники с лучшими оценками, становятся все хуже, и они недостаточны. Ключевой проблемой является нехватка хороших учителей. В этой ситуации Технион взялся активно помочь системе образования. Была основана новая программа Мабатим, согласно которой всякий выпускник в любом возрасте может вернуться в Технион и продолжить учебу на нашем факультете для получения дополнительной степени по педагогике по выбранной им специальности. А Технион ему предоставляет стипендию, которая покрывает стоимость обучения. Технион не получил дополнительного государственного финансирования для этой программы, и он единственный университет Израиля, пошедший на такой беспрецедентный шаг.
А.Т. Мудрое решение и очень своевременное. И какой же результат оно принесло, ведь прошло свыше трёх лет ?
И.В. У нас произошли очень большие изменения на факультете. Сейчас эта программа расширена. Теперь не только выпускник, но и каждый студент Техниона может получить дополнительную степень по педагогике параллельно с обучением по основной специальности. В результате этих изменений число студентов на факультете утроилось. Дополнительная академическая степень (B.Sc.) включает сертификат на право преподавания Теудат Хораа. В отличие от сертификата, который действителен только в Израиле, академическая степень по педагогике признаётся во всём мире. Раньше наш факультет считался не престижным. К нам приходили ребята, которые по аттестатам не проходили на инженерные и научные факультеты, а у нас проходной балл был ниже, и они у нас учились, чтобы потом попробовать перейти на инженерный факультет. А сейчас все изменилось. Большинство наших студентов — это инженеры, которые закончили лучшие факультеты Техниона, работают в промышленности и интересуются педагогикой. Это совершенно другие люди. А те, кто учатся на 4-летней программе, стараются подтягиваться до их уровня. Все эти изменения повлекли необходимость углубить наши курсы и поднять их уровень.
А.Т. А как вы строите курсы для столь неоднородной группы студентов?
И.В. Мы взяли за основу подход, который называется CDIO. Этот подход к реформированию академического образования был разработан в Массачусетском Технологическом Институте совместно с несколькими университетами Швеции в начале 2000-х годов. Целью подхода является уравновесить две составляющие образования — теорию и практику. Большая проблема исследоветельских университетов в том, что они, давая хорошую теоретическую базу, не в достаточной мере подготовливают выпускников к практической работе. А включать длительную производственную практику, как в университетах, выпускающих практических инженеров, не получается из-за недостатка времени. Чтобы решить эту проблему, подход предлагает создать учебные курсы нового типа, основанные на интегративных практиках CDIO: разберись (conceive) – спроектируй (design) – воплоти (implement) – сделай (operate). То есть, предлагается делать учебные практики, сочетающие изучение фундаментальных теоретических основ предмета с реальными проектами, которые студент доводит до практического воплощения. Кроме того, подход CDIO предлагает открыть лаборатории инженерных факультетов для широкого доступа и превратить каждую такую лабораторию в рабочее пространство, где студенты разных уровней подготовки будут учиться, экспериментируя и выполняя реальные проекты. В CDIO имеются и другие новаторские идеи и предложения.
Хотя подход возник недавно, его уже внедряют на инженерных факультетах во многих университетах во всём мире. Мы решили использовать этот подход для подготовки не инженеров, а учителей. Мы переделываем и преподаём курсы на основе CDIO уже несколько лет и довольны результатами. Совсем недавно я рассказал о нашем опыте на преподавательской конференции Техниона.
А.Т. Все это очень интересно. Но не могли бы вы на конкретных примерах рассказать о вашей программе? О ее результатах?
И.В. Конечно. Чтобы внедрить CDIO нужно было обеспечить, чтобы будущие учителя технологии получали знания и практические навыки работы с передовыми инженерными системами. Требовалась поддержка, и она была нам предоставлена фирмой РТС (Parametric Technology Corporation). Это большая международная компания со штаб-квартирой в Бостоне, создающая программное обеспечение для автоматизированного проектирования. Один из сотрудников Израильского филиала фирмы Амир Мерксамер — талантливый инженер, интересующийся технологическим образованием, поступил учиться на вторую степень под моим руководством. Мы с ним вместе разработали курс «Методика преподавания проектирования для производства», в котором я даю педагогическую часть, а он – проводит лабораторную практику. Я учу будущих учителей, как преподавать предмет школьникам, сочетая изучение теоретических понятий с практической работой, как учить различным аспектам дизайна, как руководить проектами учеников и оценивать результаты. Амир преподаёт автоматизированное проектирование с помощью современного программного обеспечения, разработанного PTC. Студенты проектируют сложные детали, а затем изготавливают их на трёхмерном принтере. Эта практика хорошо сочетается с направлением развития школьной программы.
А.Т. Опять-таки, все это происходит на вашем факультете, а где же реальное воплощение, к которому призывает ваш подход?
И.В. Здесь нам помогает сотрудничество со школами. На одно из занятий курса к нам пришёл координатор технологического образования одной из Хайфских школ и рассказал: «У нас есть большая проблема. Наши школьники учат предмет техническое черчение и не могут себе представить трёхмерное тело по проекциям, а ведь у нас скоро багрут». Мы решили помочь: наши студенты придут в класс и индивидуально позанимаются с учениками. Возникли вопросы: как сделать так, чтобы урок пошёл впрок и существенно помог школьникам в понимании материала и решении задач. А кроме того, чтобы при подготовке урока студенты опирались на знания, полученные в курсе? Мы придумали следующее. Из задач прошлых экзаменов багрута студенты взяли чертежи деталей. По чертежам они спроектировали модели этих деталей на компьютере и изготовили их на трёхмерном принтере. Использовали эти модели как наглядные пособия для понимания чертежа.
Урок прошёл просто здорово. Дети, вообще-то не очень усидчивые, боялись выйти на пять минут, отвлечься, чтобы ничего не пропустить. Урок им очень помог. Студенты очень постарались и получили важный опыт: для многих из них это был их первый урок. Они видели, как важно детям то, что они им преподают. То есть, польза была взаимная. Вот так работает этот метод.
А.Т. А как изготовили детали на трёхмерном принтере?
И.В. Это изготовлено по новой технологии, которая называется трехмерная печать. Очень простой станочек, который берет пластиковую проволоку, нагревает примерно до 300 градусов, пластик становится жидким, и он мельчайшей струйкой создает цифровую модель. Я спроектировал на компьютере, а он мне изготовил вот таким образом реальную деталь, которую можно взять в руки и рассмотреть. По сравнению с фрезерным станком, который использовался раньше, трёхмерном принтер позволяет изготовить детали неизмеримо более сложной формы. Мы сейчас изучаем, как учебная практика с использованием этой технологии влияет на развитие визуального мышления.
Но вернусь к вашему предыдущему вопросу. Как мы работаем? Студента приглашают дать курс в конкретной школе. Он учится строить такой курс с моей помощью и преподает его. Часть занятий проводится в нашей лаборатории, построенной на принципах CDIO. Это рабочее пространство, в котором встречаются студенты и школьники. Школьники приходят потому, что хотят научиться, а студенты хотят научиться учить. И получается сотрудничество, при котором выигрывают обе стороны.
А.Т. А как организовано взаимодействие таких академических групп, как ваша со школьной системой?
И.В. Мы разрабатываем новые учебные среды и педагогические подходы и готовим учителей, которые их внедряют в школе. Мы берем темы, которые школьная программа не охватывает и разрабатываем так, чтобы учитель уже мог донести их до ученика.
А.Т. Замечательное начинание, удивительные результаты. Но в этом, как я понимаю, участвует ограниченное количество школ. А что делать остальным?
И.В. Мы стараемся охватить большее число школ. В мае мы проводили конференцию, в которой приняло участие около ста учителей со всех концов страны. Летом открылся наш новый «Центр преподавания роботики и дигитальной технологии». Я руковожу центром, а спонсором является компания PTC, о которой я уже упоминал выше.
Это большая международная компания, головной офис которой находится в Америке в Бостоне, она занимается автоматизированным проектированием и имеет несколько десятков отделений по всему миру. В Израиле есть отделения в Хайфе и Герцлии. Компания не гонится за публичностью, но в среде профессионалов она широко известна. Кстати, у этой компании русские корни. Ее организатором был еврей из России, который начал эту работу в Израиле, а потом уехал в Америку. Компания очень серьезно стремится оказывать помощь обществу в сфере образования и старается действовать наиболее эффективно. PTC пришла к выводу, что надо вложить деньги в подготовку учителей технологии, так как это важно для подготовки будущих хороших инженеров.
А.Т. Расскажите о ваших научных исследованиях.
И.В. Темы научных исследований мы выбираем так, чтобы с одной стороны они были важными и актуальными для технологического образования, а с другой стороны, чтобы каждое такое исследование принесло конкретную пользу и помогло подготовить из наших студентов квалифицированных педагогов исследователей.
Вот несколько примеров:
Один из наших студентов Дан Куперман только что закончил докторат. Дан родился в Израиле, его родители родом из Румынии. Он выпускник механического факультета Техниона. Параллельно с работой в промышленности сделал на нашем факультете вторую степень, а затем – третью. Сейчас работает на факультете преподавателем и является координатором Центра. Мы разработали курс «Роботехнические модели биологических систем» и провели педагогическое исследование.
В курсе мы спрашиваем у школьников: подсолнух тянется за солнцем, а как это происходит? Дети изучают поведение подсолнуха и создают его роботетническую модель. А вот другой цветок – хищник. Дети разбираются, как он действует, и строят его модель. Третий пример – коллективное поведение пчел.
Курс преподавался в средних классах одной из школ. На следующий год ученики перешли в тихон, и мы проследили, какие предметы они выбрали для углубленного изучения. Оказалось, что они все пошли учить роботику и большая часть взяла еще и биологию.
С лучшими учениками этого курса мы сделали проект «Робот-официант», который может помочь людям-инвалидам. Заданием робота было найти тарелку с едой, которая стоит на полке и отнести ее инвалиду. На соревновании в Америке в Харфорде, столице штата Коннектикут наш проект получил специальный приз и завоевал симпатии зрителей. У этого проекта было очень интересное продолжение.
В 2013 году в марте был визит президента США Барака Обамы в Израиль. В программу визита была включена выставка технологических достижений Израиля, где был показан и наш проект. Дети продемонстрировали президенту Обаме и премьер-министру Нетаньягу двух роботов, а так как дело происходило перед Песахом, то роботы подали им мацу, а те ее попробовали. Когда они уходили, то Нетаньягу сказал: «Спасибо». В декабре 2013 года на Хануку Обама выступал в Белом доме перед еврейской общественностью и вспомнил о нашем роботе, который ему очень понравился. А недавно, в Декабре 2014, мы со школьниками и роботами отметили праздник Хануки. Роботы подали на праздничный стол суфганиот, масло и зажгли Ханукальные свечи. Наш видеоролик на YouTube посмотрели уже свыше 12000 человек https://www.youtube.com/watch?v=k5O2O1iWuLI&feature=youtu.be.
Еще один наш студент — Алекс Полищук. Это исключительно талантливый человек, преподаватель роботики и технологии. Он работает в Хайфском музее, который называется «Израильский национальный музей науки и технологии» и является руководителем центра Гельфанда для преподавания моделирования и роботики. Он фактически выстроил преподавание роботики в музее науки.Алекс заканчивает работу над докторатом. Его тема — обучение через интеракцию с роботом. Это достаточно новое слово в учебной роботике. Обычная практика: взять конструктор и учить детей что-то из него строить. А у нас другой подход. Приходят в музей дети с 1 по 4 класс, делятся на маленькие группы, и вот перед ними стоит готовая модель робота: робот крокодил или обезьяна, или собака. И они изучают поведение этого робота. Ребенок начинает с ним взаимодействовать, на опыте исследовать его поведение. Это игровое обучение. Наше исследование показало, что таким образом у младших школьников можно развивать системное мышление.
В 2011 году мы участвовали в подготовке выставки «Мир роботики», которая проводилась в музее. Ее посетило 350 тысяч человек. И дети, и взрослые, многие впервые соприкоснулись с тем, что такое робот. Для этой выставки музей приобрёл в Англии робота-гуманоида под названием РобоТеспиан. Этот робот может, подобно человеку, говорить, делать телодвижения, жестикулировать, выражать лицом различные эмоции — всё это, конечно, по программе, разработанной человеком. Во время выставки РобоТеспиан приветствовал и развлекал посетителей, а после её окончания остался, в общем-то, не у дел. Тогда мы решили попробовать, чтобы робот помог в проведении урока в классе в отсутствие учителя. Мы запрограммировали робота для проведения урока физики для учеников младших классов по теме «Рычаг».
И вот первый пробный урок для группы шестиклассников. Робот в автоматическом режиме даёт объяснения и показывает слайды, подготовленные с помощью программы Power Point. «Общение» РобоТеспиана с детьми организовано с участием оператора, который управляет роботом, сидя за пультом в комнате, скрытой от учеников. Оператор дистанционно наблюдает за классом посредством видеокамер и общается с детьми через микрофон, так что у тех возникает впечатление, что с ними говорит робот.
Нас, конечно, очень интересовало, как дети воспримут такой урок. Тему «Рычаг» в школе до урока с роботом они не изучали. Ребята очень удивились, что их учит робот, особенно когда он обращался к ним по именам. Но учились с огромным удовольствием и задавали роботу вопросы, как если бы перед ними стоял живой человек. 45 минут урока пролетели быстро, а в конце робот им еще спел, хоть и по программе, но с большим чувством. Надо было видеть лица ребят! Технион снял и поместил в YouTube короткий видеоклип этого урока и уже было свыше 7000 посмотров.
Рамки интервью не позволяют рассказать обо всех студентах и их замечательных проектах. Можно узнать об этом на интернет сайте http://edu-tech.technion.ac.il .
А.Т. Как бы вы хотели закончить это интервью?
И.В. Я вам рассказал как работа в технологическом образовании помогла мне выстроить жизнь в Израиле, с радостью встречать каждый рабочий день вместе с единомышленниками, ощущать, что наша работа приносит пользу. Буду очень рад если мой рассказ хоть немного вас заинтересовал и помог «войти в тему».
