[Не]техническое среднее, или почему школа готовит гуманитариев

Так уж исторически сложилось, что мне довелось поработать в разных сферах: от пошива обуви и ремонта электроники до выпуска (в некоторый период времени — практически в одиночку) еженедельного журнала и преподавания робототехники младшим школьникам и дошколятам.
И где бы я ни работал, я встречался с людьми, которые абсолютно не дружат с техникой и не понимают принципов работы устройств и механизмов, с которыми сталкиваются в повседневной жизни. За 8 лет работы в школе я успел убедиться, что проблема эта уходит корнями именно в школьные годы. Увы, но современная российская школа выпускает детей во «взрослую» жизнь абсолютно неподготовленными с технической точки зрения. Я не буду сейчас рассуждать об обязательной школьной программе, о том, как она менялась в последние десятилетия, и к чему эти изменения привели. Это не моя сфера. Но вот «покопаться» в сугубо практической части школьного образования мне бы хотелось.

Начну с конца, с вывода, к которому я пришёл, обдумывая озвученную проблему. Он прост: в школе нет ни материальной базы, ни кадров для подготовки детей к реальной жизни. Да, есть образцово-показательные гимназии, но они теряются среди тысяч обычных школ, а их выпускники — это лишь малая часть от общего числа школьников.

Реальность такова: нас окружает техника. Компьютеры, программируемые и роботизированные устройства и прочая, прочая, прочая… Даже некогда сугубо рабочие специальности (такие, как токарь) постепенно превращаются в специальности инженерные, ориентированные на программирование.

Небольшой пример. В нашем посёлке есть производство электромагнитного оборудования для подъёмных кранов. Последние несколько лет школьников старших классов водят туда на экскурсии. Производство это — современное, растущее. Но дети, даже побывав на таком производстве, не загораются желанием учиться на токарей и инженеров. Одна из причин такого нежелания в том, что после школьных уроков труда они плохо представляют, каково это — работать токарем на современном производстве. Ведь типичные школьные мастерские образца 2018 года ничем не отличаются от тех же мастерских образца 80-х годов прошлого века. Буквально — ничем. Как выпускник нашей школы 2000 года, я могу уверенно сказать: за 25 лет уроки труда не изменились. Совсем. Из техники — только древние деревообрабатывающие станки (со времени моей учёбы их стало меньше, часть списали из-за почтенного возраста), да токарные станки ТВ6-М с убогими по нынешним временам возможностями и ужасным (в силу возраста) внешним видом. И всё.

Найдите 5 отличий:

Остальное — это ручной инструмент, которым работает не одно поколение школьников. Никакого современного оборудования, никаких программируемых станков, нет даже банальных электрических лобзиков и гравёров/дремелей. Конечно же современные дети, познававшие трудовое обучение в таких условиях, не горят желанием связывать свою жизнь с рабочими специальностями и устремляются в ВУЗы на «престижные» специальности будущих безработных юристов и экономистов. Самое печальное, что родители обычно этот выбор своих отпрысков всячески поддерживают, так как сами плохо представляют современные реалии, если не заняты в технической сфере. Нет, безусловно, есть немало выпускников, которые осознанно выбирают профессии инженера или учителя, но вот именно на рабочие специальности очередей, мягко говоря, нет.

Дети, привыкшие к общению с техникой без понимания принципов её работы (умение закачать новую фотку во «Вконтакте» и скачать свежую версию «Танков» — не в счёт), в реальном мире начинают испытывать проблемы в технической сфере. Будучи, к примеру, хорошими врачами или бухгалтерами, они впадают в ступор при виде новой необходимой им программы. А ведь, как я уже сказал, сейчас цифровая техника нас буквально окружает. Компьютер нужен врачу, учителю, продавцу. Современные токарь и, зачастую, столяр — это наполовину программисты, наполовину — специалисты по 3D-моделированию. И вот этих важных навыков современная школа не даёт.

Это, впрочем, не единственная проблема трудового обучения в его нынешнем виде. Проводя последние полгода занятия по робототехнике, я столкнулся ещё с двумя бедами современной школы. Во-первых, дети в большинстве своём, жуткие индивидуалисты. Научить их работать даже в команде из двух человек — задача не одного месяца. И эта проблема закономерно вытекает из всей современной школы. «Иванов, не списывай!», «Петров, не подсказывай!», «Сидоров, Пупкин, оценку поделю на двоих!». Знакомо, правда? Мы выращиваем людей, не умеющих работать в команде. Более того, мы отучаем от школьников от командной работы! Пожалуй, единственные уроки, где минимально задействованы навыки командной игры — это физкультура («игровая» её часть, футбол, например). Но этого — недостаточно!

Наконец, третья проблема, которую мне хотелось бы сегодня затронуть — это неумение школьников применять старый-добрый «метод научного тыка». Снова сошлюсь на свой (пусть и небольшой) опыт преподавания робототехники. Столкнувшись с самой простой технической проблемой при сборке модели из конструктора (банально не видно одну деталь на фото-инструкции), дети впадают в ступор. Многие, не осилив сборку со 100% соответствием образцу, после второй-третьей попытки вовсе бросают занятия с комментарием «всё равно ничего не получается». Да, есть исключения, но их — единицы. К самостоятельному решению проблемы, по моему опыту, способен примерно 1 школьник из 20. У остальных алгоритм действия при столкновении с мало-мальской проблемой одинаков: сразу зовём преподавателя. Они не пытаются экспериментировать, не пытаются подглядеть решение у соседа.

Дети банально не понимают, где обязательно следовать инструкции, а где можно (и нужно!) проявить фантазию, попробовать решить проблему «методом тыка». Даже когда таких детей явным образом подталкиваешь к экспериментам, отходу от инструкции — в глазах видно непонимание. «Как же, ведь на картинке жёлтая деталь, длиной N, как здесь можно ставить синюю деталь N+1?».

А теперь давайте представим этих детей в роли специалистов во взрослой жизни. Хирург во время операции бежит консультироваться у старшего коллеги. Инженер/архитектор, которому доступны современные материалы и технологии, продолжает проектировать «по-старинке», из года в год копируя «проверенные временем» решения. Преподаватель годами читает одни и те же лекции, игнорируя реалии в своей отрасли. Токарь со стажем безуспешно пытается выточить деталь на новом цифровом станке. Футболисты сборной страны играют каждый сам за себя. Отсутствие гибкости становится причиной ошибок, застоя, лишних финансовых затрат, возможно даже трагедий.

Что же можно (и нужно!) поменять? Какие составляющие добавить в школьную программу, чтобы восполнить эти дыры в образовании детей? Попробую кратко сформулировать своё мнение. Сразу замечу, что я вовсе не предлагаю включать всё перечисленное в обязательную школьную программу. Но всё это должно быть в школе как минимум на уровне кружков и внеурочных занятий. Школы нужно обеспечить необходимым оборудованием и подготовленными кадрами. Чтобы те дети, которые хотят изучать соответствующие предметы, могли это сделать. И именно в своей школе, а не в каком-нибудь платном учебном центре, единственном на целую область/республику или показушно-выставочной образцово-показательной гимназии. Что касается командной работы и умения принимать решения, добиваясь результата «методом тыка» — эти навыки также необходимо прививать в школе, обязательно и повсеместно.

Итак, что я считаю обязательным для школы.

1. Программирование и алгоритмизация. Да, в кратком виде эта дисциплина осталась в школьной программе. Но по сравнению с учебной программой образца 90-х годов этот раздел в рамках курса информатики заметно упрощён. Блок-схемы алгоритмов изучаются весьма поверхностно, ООП вообще в типовой школьной программе отсутствует. Школьников не учат придумывать мало-мальски сложные алгоритмы с нуля. Уровень современной школы — запрограммировать на знакомом языке типовой алгоритм из учебника (сортировку одним из «классических» методов, например). А ведь алгоритмизация — это очень важный навык в современном мире. Сейчас в той или иной степени программируется практически вся бытовая техника: стиральные машины, телевизоры, мультиварки… Даже чайники уже управляются через интернет с телефона и программируются…

2. Базовая робототехника. Какой-то минимальный курс должен быть в обязательной программе, в рамках информатики. Чтобы школьники хотя бы в общих чертах представляли, как программировать «материальные» объекты, а не только пресловутую «черепашку» с карандашом, рисующую на экране. Даёшь реальную черепашку на колёсиках, рисующую на партах ватмане! В рамках этого курса очень хорошо развивается умение применять «метод тыка», идти к результату, не зацикливаясь на неудачах.

3. Программирование станков с ЧПУ. Я считаю, что в каждой уважающей себя школьной мастерской 21 века должен быть как минимум один фрезерный станок с ЧПУ. А лучше даже несколько. Помимо изучения основ современного «фрезерного дела» (что само по себе полезно в плане воспитания будущих мастеров) такой станок может быть неплохим подспорьем для занятий по робототехнике (с его помощью можно изготавливать детали роботов). Также в школьных мастерских должны быть обычные гравёры/дремели, работая с которыми дети смогут лучше представить чисто механические возможности фрез, научиться работать с различными материалами современным способом. Без таких навыков начинать работу с программируемым фрезеровальным станком будет сложнее (велика вероятность, что выбрав неверную фрезу/скорость дети выведут из строя станок, или «запорют» заготовку).

Почувствуй разницу:

4. Программирование автоматики. Название весьма условное. По сути это некая смесь робототехники более продвинутого (по сравнению с ранее предложенным «базовым») уровня и программирования. Автоматика проникает во все сферы жизни — «умные» дома, сборочные конвейеры… Основы всего этого в современном мире необходимо знать со школы. И это один их тех «предметов», в рамках которых можно привить детям навыки «командной игры». Работу лучше всего организовать в виде «проектов», в рамках работы над которыми дети самостоятельно распределят свои роли в команде (возможно, кто-то не очень дружит с инструментами, но легко придумывает алгоритмы; а кто-то — может легко сделать для робота или прибора отличный корпус). Причём в рамках таких занятий роль преподавателя должна сводиться к минимальной подаче теоретического материала и общему контролю. Важно, чтобы дети учились решать проблемы самостоятельно (с минимальными подсказками со стороны преподавателя), этот навык крайне важен во взрослой жизни. Когда вчерашний школьник придёт на работу, у него (за редчайшим исключением) не будет наставника, который всегда поможет/подскажет/сделает работу за него. В реальном мире любую проблему придётся решать самостоятельно.

Небольшое лирическое отступление. В годы учёбы в ВУЗе я сформулировал для себя одну из фундаментальных проблем современного образования. Точнее — классического образования, пришедшего в XXI век практически неизменным. Проблема эта — попытки затолкнуть в головы школьников/студентов как можно больше фактических знаний. Почему я считаю такой подход неверным? Всё просто: в последние десятилетия информационный поток растёт по экспоненте (см. https://ru.wikipedia.org/wiki/Информационный_взрыв). Объём навыков для большинства видов деятельности тоже заметно увеличился (как минимум стало обязательным владение компьютером).

Банальный пример: участковые врачи половину времени, отведённого на приём больных, тратят на заполнение форм на компьютере; если бы врачи обладали более «прокачанными» навыками, у них было бы больше времени на пациента. Если бы разработчики «больничного» ПО были менее криворуки, формы помогали бы врачам, а не загружали их бессмысленной работой. А если бы чиновники, которые придумывают все эти формы, попробовали сами с ними поработать изо дня в день…

Эволюция же человеческого мозга не поспевает за быстро изменяющимся миром. А значит, жизненно необходимо пересмотреть подход к обучению специалистов. Распространение глобальных сетей и развитие различных накопителей информации привело к тому, что в любом уголке земного шара человеку доступны справочные материалы из любой отрасли знаний. Поэтому, на мой взгляд, современное образование должно ориентироваться не на запоминание фактов и формул, доступных по щелчку мышки, а на умения работать с этим «информационным полем», т. е. быстро находить правильную информацию и применять найденные «знания» на практике.

Давайте будем честны, и 30 и 50 лет назад даже лучшие инженеры и учёные не зубрили наизусть тонны формул, а обращались по мере необходимости к книгам. Сейчас объёмы необходимой информации выросли, многие сферы деятельности человека тесно переплелись. Но при этом и знания стали в разы доступней. Но, увы, выпускники школы плохо умеют (или вовсе не умеют) работать с большими потоками информации. «ОК, Гугл, покажи мне карту России!» — не в счёт, это навык поиска самого примитивного уровня, так же как и копирование «рефератов из интернета». Важно умение искать примеры кода, справочную и статистическую информацию. И не просто искать, а перерабатывать, отсеивать, обобщать. И это навык уже немного другого уровня, и его, увы, современное образование, практически не развивает.

В качестве краткого итога предыдущего абзаца: нужно давать современным школьникам максимально широкий кругозор, убрав глубину знаний на второй план. Дети должны «попробовать себя» в максимально возможном количестве специальностей ещё в школьные годы. Причём, именно на практике. Школьник может не догадываться, что у него талант к 3D-моделированию, если не попробует сделать первую модель. Он может не предполагать, что программирование — «это его тема», если в школьные годы познакомится только с примитивным диалектом «Паскаля», не представляя себе возможностей ООП, web-разработки и т.п. И уж точно не пойдут современные дети, в быту окруженные цифровой электроникой, учиться на токарей, если понятие об этой профессии они получают, глядя на древние станки ТВ6-М в школьной мастерской.

Поэтому важно не зацикливаться на вдалбливании в головы детей сухих фактов. Если возникнет такая необходимость, любой школьник за пару минут найдёт в интернете дату вступления на престол Николая II. Гораздо полезнее для школьника будет уметь анализировать предложенные события с различных точек зрения. Гораздо полезнее не помнить наизусть тонну физических формул, а уметь видеть физические процессы в реальном мире (а при необходимости — быстро найти подходящие форумы и произвести расчёт). Поэтому — важно развивать кругозор, а фактические знания — оставить за скобками. В современном мире они отошли на второй план.
Но вернёмся к основной теме статьи.

5. 3D-печать. В самом ближайшем будущем это направление приведёт к технической революции. Уже сегодня с помощью технологий трёхмерной печати создают здания, человеческие органы и многое другое. Самый простой 3D-принтер даёт любому желающему возможности моделирования, которые ещё 10-20 лет назад были доступны только в рамках крупных производств. Проектирование объёмных моделей, отладка технологии печати, всё это позволит «прокачивать» важные навыки, учит добиваться результата, невзирая на ошибки. Плюс, 3D-печать может быть неплохим подспорьем в учебном процессе в целом. Можно изготавливать учебные пособия, полезные мелочи, детали для роботов.

6. Основы радиоэлектроники. Как показывает практика, выпускники школы не могут применить знания из школьного курса физики на практике, не «видят» электрические цепи в быту. А между тем, с основами радиоэлектроники мы тоже сталкиваемся повседневно: когда мы просто щелкаем выключателем света на стене, замыкается электрическая цепь. Я считаю, что необходимо вернуть в программу трудового обучения основы сборки электрических цепей, распространённых в быту (подключение розеток, цепи включения светильников). Не менее полезен в жизни навык пайки, конструирования простейших радиоэлектронных приборов. Вплоть до конца 90-х годов кружки радио-моделирования были в большинстве городов и посёлков. Сейчас за пределами областных центров их практически не осталось. Основные причины их исчезновения — это отсутствие преподавателей и устаревшая материальная база. Возрождать это направление просто необходимо. Причём возрождать на современной элементной базе, с использованием электронных конструкторов.

В простейшем виде этот курс, на мой взгляд, обязателен для включения в программу технологии. В расширенном — хорошо дополняет курс робототехники и автоматики или может существовать в виде самостоятельного кружка.

7. Наконец, последнее моё предложение, касающееся расширения школьной программы, не относится к какому-то конкретный предмет. Речь пойдёт о «прокачке» навыков командной работы. С этой целью в школе необходимо создавать как можно больше «клубов» или «кружков», в рамках которых дети будут самостоятельно заниматься каким-либо видом внеурочной деятельности. И это вовсе не обязательно должны быть технические кружки. Выпуск школьной газеты (возможно, сайта), школьное телевидения, театр, раздельный сбор мусора, волонтёрская деятельность… Здесь важно, чтобы деятельность каждого такого объединения выстраивалась детьми самостоятельно. Контроль со стороны учителей должен быть минимальным (на уровне предоставления помещения, контроля за соблюдением законов и школьных правил и разрешения конфликтных ситуаций). Назначение руководителя объединения, отбор «сотрудников», разработка правил «кружка» и все прочие сугубо рабочие моменты должны отдаваться на откуп самих школьников, чтобы развивать в них навыки, которые точно пригодятся во взрослой жизни. При этом в школе должно быть всё необходимое (помещения, оборудование) для подобной деятельности, чтобы процесс творчества и формирования командной работы не «разбивался» о бытовые проблемы.

Если говорить об уроках технологии (трудового обучения) в целом, то, на мой взгляд, необходимо перейти от индивидуальной деятельности к работе в рамках «проектов». Конкретно в нашей школе в 90-х годах зачатки этого направления были, но какой-то момент бесследно исчезли. А ведь организовать такую деятельность — очень просто, для этого не требуется даже обновление материальной базы.

Простейший пример: в начале года класс (совместно с учителем, или опираясь на какие-либо нужны школы) придумывает себе какой-либо проект, в ходе реализации которого изучаются необходимые технологии и отрабатываются навыки, предписанные учебным планам. Как показывает мой жизненный опыт, в ходе работы над конкретным проектом обучение проходит более продуктивно, чем при изучении теории, не подкрепленной практикой. В идеале проект должен включать несколько видов материалов (дерево, металл) и предполагать различные технологии их обработки (токарный станок, резьба по дереву и т.п.). Также в ходе работы над таким проектом можно разделить роли среди учащихся, позволив детям выбирать те навыки, которые им более интересны, к которым есть склонности. В рамках таких «проектов» можно вполне успешно изготавливать для школы учебные пособия, стенды, элементы декора. При наличии современного оборудования и минимальном снабжении необходимыми материалами школьные мастерские по своим возможностям могут легко сравняться с небольшими столярными (и не только) производствами. А значит — обеспечивать школу многими необходимыми вещами, одновременно обучая детей работе с современным оборудованием и материалами.

В принципе, концепция проектной деятельности хорошо подходит не только для уроков технологии, но и для многих других дисциплин (особенно в начальной школе). Их объединение позволит улучшить восприятие материала. Ведь в реальной жизни процессы всегда тесно связаны, а в рамках школьной программы отдельные их части «разносят» по разным урокам (а зачастую — по разным годам обучения). География и история, физика и химия, химия и биология, информатика и математика — это лишь те пары «пересекающихся» предметов, которые лежат на поверхности. Процесс их интеграции — задача очень непростая, но, на мой взгляд, необходимая для развития системы образования.

* * *

В этой статье я затронул только те проблемы, с которыми реально столкнулся за годы работы в школе, решение которых я вижу, и которые так или иначе относятся к моей, технической сфере. Хотя работа в команде и умение добиваться цели — это проблемы, которые влияют на все аспекты жизни, просто в отношении технических кружков они проявляются особенно остро.

Список того оборудования, которое, на мой взгляд, необходимо каждой современной школе для обеспечения адекватного технического образования детей и привития им интереса к трудовому обучению.

Для основных уроков труда: фрезерный станок с ЧПУ, дремель/гравёр, паяльник, электрический лобзик, стенды для сборки электрических цепей.

В качестве оборудования для внеурочной деятельности: фрезерный станок с ЧПУ, конструкторы для сборки учебных моделей (роботов), программируемые электронные блоки с набором датчиков (типа Arduino, Rasberry Pi и т.п.), оборудование для «мини-типографии» (цветной лазерный принтер, ламинатор, типографский нож, типографский степлер), оборудование для школьной фото-/телестудии (помещение со звукоизоляцией, камера, штатив, осветительное оборудование, микрофоны-петлички и студийные, компьютер для видеомонтажа).

PS. Последние два месяца я пытаюсь написать для родной школы учебную программу по основам электроники и робототехники, охватывающую все возрастные группы. Главная проблема на этом пути — практически полное отсутствие финансирования. Для младших классов (и дошколят) у нас есть чисто коммерческий кружок, оборудование для которого предоставляет фирма из ближайшего областного центра. Но в ближайшем будущем коммерсанты эту деятельность сворачивают — для небольшого посёлка расценки оказались неподъёмными, наполняемость кружка неуклонно падает (хотя родители проявляют живой интерес к самой теме). Мы со скрипом нашли в бюджете средства на покупку для младших параллелей нескольких комплектов Lego WeDo. Что касается детей постарше, то единственный бюджетный вариант — это вариации на тему Arduino. Если кому-то будет интересно, могу опубликовать свои наработки по этой тему (пока сугубо теоретические).