Сообщение технологии будущего в школах

Обновлено: 05.07.2024

Да, взрослые сами не всегда успевают осваивать инновации. Не понимая технологий, мы пытаемся вернуть школьников из 21-го века в 19-й. Тем не менее сегодняшним детям предстоит жить в мире, который во многом определяется именно развитием технологий, и с этим придется считаться.

Креативное пространство

Команда поставила перед собой задачу сделать образование персонализированным, адаптивным и реальным.

Смарт-доска и смарт-стол

Еще одно нововведение, которое активно используется в американских школах, – смарт-доска. Смарт-доски работают так же, как и обычные, только ученик рисует на них не мелом, а цифровыми маркерами.

Отдельные разновидности досок представляют собой гигантские цифровые сенсорные экраны. Только представьте, как на вашем уроке ребенок свободно манипулирует изображениями, исследует внутренние органы человека или следит за спутником Юпитера.

Достижение общей цели формирует у школьников навык командной работы – один из ключевых навыков XXI века.

Смарт-стол также приспособлен для использования детьми с инвалидностью. Это идеальный девайс для вовлечения поколения Z в учебный процесс и развития современных социальных навыков.

Умные камеры

В китайских школах в этом году заработала система распознавания лиц, которая помогает вычислить отвлекающихся детей. Разработчики считают, что нововведение повысит внимательность учеников на уроках. С помощью трех камер система анализирует выражение лиц учащихся и определяет уровень вовлеченности.

Новая методика уже доказала свою эффективность – учителя в восторге от возросшей в разы продуктивности. Правда, участники процесса говорят, что ученики в ужасе и боятся моргать.

Судьба невнимательных детей прессе неизвестна.

Камеры используют и в более гуманных образовательных подходах. Практически все школы Америки задействуют программы Skype in the Classroom для расширения классного пространства и решения многих проблем.

Во-первых, приглашенные лекторы делятся знаниями онлайн. Это экономит время и деньги как администрации школы, так и лектора. Во-вторых, эта технология эффективно работает для дистанционного обучения, позволяя учиться детям, которые по какой-то причине не могут ходить в школу.

Робототехника и программирование

Использование роботизированных ценностей и внедрение робототехники в качестве предмета учебной программы – путь к новому восприятию мира и организационных ценностей.

Ярким примером стала Италия, где робототехника стала частью учебной программы.

Пятилетний курс предмета в итальянской начальной школе делится на два блока. В течение первых двух лет ученики знакомятся с логикой процессов, работая с дистанционно управляемым роботом. Следующие два года детям предлагается проектировать, создавать и программировать собственных независимых роботов. Поставленные задачи решаются на платформе LEGO Education WeDo (первые два года) и Lego NXT (остальные три года). Рассмотрим их поближе.

LEGO Education WeDo

Это набор привычных кирпичиков LEGO с простым программным обеспечением. WeDo используют для вводных курсов инженерии и робототехники на начальных этапах. Учебные модели и материалы адаптированы под возраст детей и их интересы: яркие и большие детали, быстро собираются.

Чтобы управлять роботом, дети не пишут код. Интерфейс построен на визуальном программировании.

В процессе игры ребенок постигает сразу и основы конструирования робота, и основы программирования.

LEGO NXT

Следующий этап курса. Эти конструкторы используются на стадии полной адаптации к программе, когда ребенок интеллектуально и психически готов к новым заданиям.

NXT гораздо сложнее в освоении, но и интереснее своими возможностями.

Кирпичиков намного больше, они не так красочны, а схемы соединений сложнее. Но с их помощью можно создать полноценный робоорганизм с конкретными и сложными целями.

LabVIEW

Современный софт для визуального программирования, использующийся во многих технологических инновациях, вплоть до разработки ракет.

Чтобы заставить робота повиноваться, нужно выстроить правильную последовательность командных блоков.

Дети в восторге.

Разумеется, перечисленными технологиями внедрение инноваций в школьную программу не ограничивается. Это наиболее яркие примеры, которые уже сейчас можно воплотить в реалиях российской школы.

Электронный документооборот

Несмотря на то, что даже в российских органах власти системы электронного документооборота (ЭДО) работают далеко не в полную силу, под влиянием пандемии всё чаще звучат разговоры о подключении школ к Межведомственной системе ЭДО, позволяющей подписывать документы в онлайне и обмениваться ими. Для школ это означает в первую очередь снижение нагрузки на учителей и завучей, которые сейчас вынуждены заниматься бумажной работой, не относящейся к учебному процессу. Должны повыситься скорость обработки документов и удобство дистанционного и мобильного доступа к ним. Преимущества электронного документооборота уже признают 74% руководителей школ.

Внутри школы важной частью ЭДО является электронный журнал/дневник: в нём хранятся персональные данные учащихся и сотрудников школы, расписание уроков, данные о занятости кабинетов и домашних заданиях. С помощью электронного журнала проводятся сбор и автоматизированный анализ данных о посещаемости и успеваемости детей для руководства школы и родителей, муниципалитета, региона.

Электронный журнал и дневник автоматизируют внутренний документооборот в школе, а педагог выставляет оценки, отмечает пропуски, видит посещаемость — общую и по четвертям, получает данные по качеству обучения, успеваемости, расписывает домашние задания. Причем итоги учебного года можно сразу подвести для всех классов, которые ведет учитель. Доступ к электронному журналу в онлайн-режиме имеют также родители, что упрощает контроль за обучением ребенка, и сами дети.

Получается качественная связь между педагогом и родителем, благодаря которой можно получить доступ к максимально полной и корректной информации. Правда, всё же как минимум на первых порах возникают сложности с ведением отчетности, заполнением тем, подготовкой расписания, выдачей домашних заданий.

Электронный документооборот значительно упрощает жизнь родителей и структурирует активность детей. Запись на развивающие кружки, дополнительные занятия, контроль посещаемости школы и оплата питания: технологии делают всё это доступным в один клик.

Система государственных закупок и онлайн-бухгалтерия

Если рассматривать диджитализацию всей школы и введение ЭДО, нельзя игнорировать и автоматизацию бухгалтерии и финансов. Большинство школ в мире принадлежат муниципалитетам и финансируются из их бюджета. Самое продвинутое решение для мониторинга и оптимизации закупок — это электронные торговые площадки. Чтобы сделать финансы школы прозрачными для учредителей, внедряют онлайн-бухгалтерию. Специальный софт помогает вести учет входящих и исходящих документов, формировать и отправлять отчетность в налоговую в электронном виде. Это, опять же, должно частично снять с педагогического состава нагрузку, которая и не должна была на него ложиться.

Система аналитики

Сегодня в одном школьном классе может быть до 35 человек, при этом в параллели в среднем от 3-4 до 5-6 классов. В результате во всей средней школе может быть около 2,3 тыс. человек. При таких цифрах нет шансов, что образовательный план каждого ребенка, его успеваемость и индивидуальные склонности к предметам сможет проанализировать учитель. На одного педагога в России сейчас приходится в среднем 17 детей.

Но что не может сделать человек, сделает машина: аналитические системы сегодня — необходимое условие для повышения качества преподавания. В большей степени их применяют в высшем образовании, однако у них огромный потенциал и в школах. Благодаря системам аналитики можно определить уровень вовлеченности детей в учебный процесс, оценить успеваемость каждого, увидеть, кому нужна помощь педагога, у кого есть риск, например, не сдать экзамены. При этом выводы делаются не на основе оценок, а, например, по тому, сколько времени ученик выполняет домашнее задание, что ему дается легче, а с чем он не справляется. Тщательно настроенная аналитика — важнейший инструмент для директоров и сотрудников на руководящих позициях в системе образования. Она позволяет делать точные прогнозы образовательных результатов и превентивно влиять на них для повышения успеваемости, а также отслеживать риски выгорания учеников и педагогов.

Старшеклассники могут получить доступ к этим данным, чтобы сравнивать себя со сверстниками и иметь мотивацию улучшать свои успехи. В младших классах результаты аналитики нужны в первую очередь педагогам и родителям.

Облачные хранилища и сервисы для совместного редактирования документов

Google Drive, Google Docs, Dropbox, Microsoft Teams, Microsoft Office 365 и другие подобные сервисы выполняют две задачи: становятся хранилищем и позволяют организовать совместную работу с документами, предоставляя права доступа отдельным пользователям или группам. В облачном хранилище можно сформировать единую базу контента для всей школы и иметь возможность работать с ней в любое время.

На локальных серверах держать все материалы зачастую неудобно из-за ограничений объема допустимого места, поэтому педагогу лучше освоить облачные сервисы. Вдобавок к ним можно дать доступ другим учителям, родителям, детям, работать с этими материалами с любого устройства, что упрощает процесс образовательной деятельности. Работа с облачными сервисами в основном ведется через браузер или приложение. Для документов (тексты, таблицы, презентации) самым удобным вариантом остается Google Drive, предоставляющий 15 ГБ пространства.

LMS с базами контента и конструктором

Learning management system, или платформы для дистанционного обучения, сегодня становятся необходимостью не только на удаленке, но и внутри школы. В первую очередь, потому что это огромная база материалов: видеолекций, курсов, презентаций, учебников, к которым ученики и педагоги получают доступ в любое время. База контента помогает рационально использовать учебное время и не тратить его на лишние действия. Педагоги часто говорят о проблеме нехватки качественного ресурса для выдачи заданий — некоторые даже вынуждены проверять письменные работы, присланные в виде фото в WhatsApp. Это тяжелый труд для учителя, кроме того, упражнения из бумажных сборников и учебников давно выложены на сайтах ГДЗ (готовых домашних заданий). А создание новых заданий индивидуально каждому ученику требует огромных временных затрат и высокой компетенции.

Наличие видеоконтента в LMS выручает в ситуации, когда педагог по какой-то причине не может провести урок. Также на онлайн-платформе можно реализовать технологию обучения через кейсы: дети получают набор текстовых и мультимедийных материалов и методических рекомендаций и работают самостоятельно. Задача педагога — отслеживать результаты, консультировать и направлять ученика в нужную сторону. Методика отлично подходит в первую очередь для смешанного образования. Она помогает научить детей самостоятельности, что наиболее ценно для школьников 9-11 классов: это хорошая подготовка к высшему образованию. В первую волну 57% учащихся самостоятельно разбирали материал и после отправляли педагогу домашнее задание.

Также LMS позволяет контролировать успеваемость обучающихся, получать любую информацию о них, подгружать собственные материалы, выстраивать индивидуальную учебную программу для ребенка. Педагог может видеть, например, как часто ученик заходил на платформу (открывал задание), какие ошибки совершал в тестах, может создавать виртуальные классы, онлайн-курсы.

Коммуникационные системы

Общение между всеми участниками образовательного процесса осуществляется по двум каналам: системы видеоконференцсвязи и чаты или социальная сеть. Чаты в большей степени требуются для обсуждения вопросов между родителями и педагогами, учениками и учителями или для общения педагогов внутри школы, реже — для отправки домашних заданий (как резервный канал). Важно выбрать один чат, чтобы информация не терялась в нескольких приложениях. Для удобства чат можно встроить в общую школьную платформу как часть приложения для смартфона.

Необходимость проводить видеоуроки обусловила новые требования к платформам для конференц-связи. Варианты, в которых возможно одновременное подключение не более 25 участников, больше не подходят — современные классы часто укомплектованы по максимуму, а это 30–35 человек. Находиться в конференц-комнате одновременно они не могут. Поэтому педагогам необходимо выбирать аналоги, которые могут присоединить большее количество участников: Skype с возможностью подключить 250 человек, TrueConf — до 1 000, Zoom с лимитом до 100 участников на базовом тарифе и до 1000 при расширенном корпоративном плане.

Проектное обучение

Под этим термином понимают модель обучения, ориентированную на учеников и имеющую тесную связь с практической стороной мира — прикладную сторону науки. Для образовательной системы проектное обучение значимо в первую очередь тем, что демонстрирует реальную ценность полученных знаний и возможность их использования на практике.

Проектная деятельность охватывает почти всю школьную программу и мотивирует детей самостоятельно изучать школьную программу для того, чтобы решать глобальные и местные проблемы.

Некоторые системы, такие как MEL Science, используют в том числе VR/AR-системы, которые позволяют дать детям больше практических знаний в таких областях, как химия, физика, биология, а также служат отличным подспорьем и для изучения культурных дисциплин.

VR/AR-системы

Виртуальная и дополненная реальность — это не только про игры, но и про расширенный образовательный опыт. VR- или AR-контент становится таким же инструментом, как бумажный учебник. Сюда относятся, например, видео в формате 360º, благодаря которым в ходе урока географии можно практически в прямом смысле оказаться на вершине Эвереста или увидеть изнутри подводный мир Тихого океана. VR-технологии служат отличным подспорьем и для изучения культурных дисциплин — с их помощью можно, к примеру, посетить музей через приложение The VR Museum of Fine Art.

При использовании AR и VR закрывается потребность школьников в практической реализации навыков. На интернет-порталах есть целые виртуальные лаборатории, где можно проводить химические опыты без вреда для интерьера квартиры или собственного здоровья.

Купив планшет и загрузив в него учителя с искусственным интеллектом, человек будущего сможет не расставаться со своим частным преподавателем. Получение высшего образования через 10 лет возможно перестанет быть чем-то особенным, превратится в обыденность, как умение читать

Рост технологий постепенно меняет систему образования — получение знаний становится проще. В США сервисы помогают ученикам школ быстрее выполнить домашние задания. Актуальность учебников и рефератов постепенно исчезает. Сегодня, каждый пользователь сети может заглянуть в википедию и получить нужную информацию из одного или тысячи источников. Проблем с недостатком информации нет. Скорее наоборот — мы наблюдаем ее переизбыток.

От чат-ботов к искусственном интеллекту

А разработанный MIT Media Lab робот Tera находит индивидуальный подход к ученику. В Массачусетском университете студенты изучают испанский словарь через обучающую игру на планшетном компьютере вместе с роботом Tega. Обучая не как учитель, а, скорее, ученик-сверстник, он поощряет учеников, предоставляя подсказки, когда это необходимо, и даже скучает над не интересными заданиями вместе с ними.

Современные сервисы удаленного обучения также меняются внедряя новые технологии. Duolingo использует собственного бота в обучении иностранных языков. Задавая вопрос чат-боту, ученик быстро получает простой ответ. Несмотря на то, что такие решения на рынке появились совсем недавно, уже разрабатываются технологии совершеннее. Под давящим катком развития искусственного интеллекта, стандартные обучающие чат-боты также могут остаться в прошлом, как и занятия с репетитором.

Почему машины лучше людей

По существу, страх перед машинами становится все меньше. В исследовании Bot.Me: A Revolutionary Partnership 63% опрошенных людей считают, что технологии искусственного интеллекта помогут в решении многих проблем человечества.

Доступное образование. Люди за чертой бедности не позволят себе учебу в университете или частные занятия. В 2003 году в регионах Латинской Америки насчитывалось 23 млн детей от 4 до 17 лет без образования. 30% детей дошкольного возраста (от 4 до 5 лет) не посещали школу, а для наиболее уязвимых групп населения — бедных и коренных — этот расчет превышает 40%. Дети в отдаленных районах в условиях нищеты не могут позволить себе образование начального уровня. В Латинской Америке только 60% детей от 13 до 17 лет посещают среднюю школу, а 14% посещают начальную. По данным World Economic Forum 2008 92% латиноамериканских детей начинают начальную школу, но только 41% бразильцев и 35% мексиканцев заканчивают среднюю. Примерно 22,2 млн детей и подростков в Латинской Америке не учатся в школе.

В 2016 году ситуация не сильно изменилась. Почти 70% молодежи Латинской Америки не завершают школьного образования. 20 млн подростков 15-24 лет не работают и не учатся. Вполне возможно. что появление бесплатных стандартизированных учителей с искусственным интеллектом способно решить эту проблему. Это касается не только изучения языка, но и других наук.

Немногие способны оплатить частного репетитора. Самая высокая стоимость занятий у репетитора в Москве — в среднем от 2000 рублей за 90 минут. Для подготовки к экзаменам цена может вырасти до 4000 рублей за 90 минут. В Санкт-Петербурге академический час занятия с репетитором стоит от 1000 до 1500 рублей. Час занятий с репетитором в небольших городах варьируется от 700 до 1000 рублей. К тому же, не так просто найти хорошего учителя, а шанс потратить деньги, так и не получив нужных знаний — велик. Купив планшет за $50 и загрузив в него учителя с искусственным интеллектом, человек будущего сможет не расставаться со своим частным карманным учителем. Полагаю, получение высшего образования через 10 лет возможно перестанет быть чем-то особенным, превратится в обыденность, как умение читать.

Индивидуализация. В докладе корпорации RAND для фонда Мелинды и Билла Гейтса утверждается, что учащиеся в школах, использующие персонализированное обучение, добились большей успеваемости. Индивидуальный подход учителя к каждому ученику помогает не просто быстрее усвоить материал второму, но и даже полюбить сам процесс обучения.

Но в сегодняшней системе образования в школах и университетах, учителям не удается уделить больше времени одному ученику. В среднем, в классах учатся 30-40 человек. Если внедрять индивидуальное образование сегодня, то потребуются десятки или сотни новых учителей для одного учреждения. Также, это не дает уверенности в том, что они найдут подход к каждому ученику. Сегодняшнее использование чат-ботов и электронных помощников учителями лишь частично облегчают усвоение материала. Персонализированный учитель с искусственным интеллектом нацелен на анализ каждого, находя подход к его продуктивному обучению. Разработчики из Microsoft и Parla уже выделяют индивидуализацию, как особое преимущество в учителях с искусственным интеллектом.

Образование будущего

В опросе Bot.Me: A Revolutionary Partnership PwC о том, какие профессии будут заменены искусственным интеллектом, принимавшие участие технологические эксперты, потребители и бизнес-менеджеры поставили на первое место учителей: 58% респондентов уже не видят будущего у человека с указкой у доски в ближайшие пять лет.

В исследовании фонда Билла и Мелинды Гейтс в 17 школах США только половина учеников используют технологии в образовательных целях. Сегодня люди еще не готовы обучаться от алгоритмов. Полагаю, поводырями в мир знаний в ближайшие 5-10 лет еще будут выступать педагоги и частные репетиторы. Однако, предпосылки на постепенное вытеснение человека искусственным интеллектом заметны столь же, как и появление беспилотных машин на дорогах.

Традиционное обучение по книгам в момент его создания было самым дешевым и доступным способом передачи информации. О звуках и видео тогда не могло быть и речи. Школа XX века отвечала на запросы людей своего времени. Но XXI век — это уже про креативные технологии, которые не могут не влиять на процесс обучения.

Школа будущего

Первое, что бросается в глаза, когда заходишь в эту школу — отсутствие парт. По словам центр-менеджера Tumo Александра, это принципиальное решение. Парты ассоциируются со строем, который убивает образное мышление.

Второе, что не может не удивить человека, учившегося в классической школе, — ту-мобиль. Его разработали в главной школе в Ереване, где все занимаются на стационарных компьютерах. Технология позволяет студентам подъезжать друг к другу и работать вместе.

В школе есть большая зона для самообучения — так называемый атриум. Здесь каждый получает необходимые теоретические знания в комфортном для себя темпе. После студент отправляется работать в ВоркШоп над групповым проектом. Туда его уже сопровождают кураторы.

В аудиториях все модифицировано. Сначала в нем может проходить мастер-класс по кинопроизводству, а потом по 3D-моделированию или программированию. У робототехников студия отдельная. В ней установлен огромный стол, за которым и создают больших роботов.

Устройство учебного процесса

Основная миссия — познакомиться со студентами, дать им возможность попробовать себя в разных проектах, после которых они смогут понять, чем именно хотят заниматься. В школе всего восемь основных направлений:

анимация,
кинопроизводство,
3D-моделирование,
разработка видеоигр,
музыка,
робототехника,
программирование,
графический дизайн.

Учащимся нужно выбрать четыре из них. Но перед этим они выполняют восемь заданий — по одному на каждое направление, чтобы попробовать себя во всем.

Сначала удивляет отсутствие таких направлений, как VR, AR, беспилотники. Но это легко объясняется. Если человек решил, что хочет заниматься исключительно созданием роботов, он идет получать соответствующее образование.

Стоимость обучения и поиск заинтересованных студентов

Есть три разных направления. Первый вариант — очное обучение. Он стоит 30 тыс. руб. Второй — смешанный стоит 15 тыс. руб. Третий, позволяющий учиться только онлайн — 5 тыс. руб.

При этом регулярно разыгрывается 100 грантов. С их помощью ищут молодых и талантливых людей. Сейчас в соцсетях проходит конкурс. Задача — снять мотивационное видео и рассказать, как студент хочет развиваться, почему и как ему в этом поможет школа.

Центр цифрового лидерства SAP

Tumo — не единственное место, побывав в котором, человек сталкивается с будущим. Компания SAP объединяет студентов со всего мира и дает им возможность проявить себя и развиваться, создавая новые технологии и интересные проекты.

Региональный директор Университетского Альянса SAP в Кремневой долине Виктор Таратухин преподает в Стэнфордском университете с 2015 года. Каждый год он участвует в реализации новых идей со студентами Стэнфорда и ребятами из других стран. Вместе они создают проект по дизайн-мышлению на протяжении девяти месяцев. Раньше они могли встречаться вживую, теперь — нет. Из-за этого участники лишились возможности привыкнуть друг к другу. Это, бесспорно, сделало их работу сложнее.

Перед компанией стоит задача позволить студентам раскрыть себя. Важен не только результат, но и процесс работы, образное мышление. Конечно, если какой-то проект получится создать, SAP найдет возможность поддержать студентов.

Так, например, три студентки базовой кафедры SAP НИУ ВШЭ Эльвира Козлова, Валерия Юдина и Юлия Скрупская работают над созданием платформы для дистанционного обучения. Студенты учатся онлайн уже почти год, и все сталкиваются примерно с одними и теми же проблемами: не удается войти в программу — это приводит к потере времени. Девушки решили провести кастинг ИТ-специалистов, которые смогут создать платформу, с помощью которой учиться будет удобно. Этого приложения сейчас не хватает многим студентам.

Дистанционное обучение и новые технологии

Школьники опять учатся дома. Все снова стали обсуждать внедрение технологий виртуальной реальности в процесс обучения. Но как? Новый шлем, который выпустил в этом году Facebook, стоит около 50 тыс. руб. Вряд ли это подойдет школьникам. Но интересно то, что существуют обучающие курсы по VR, которые можно заказать на дом. Занимается этим Московский городской университет правительства Москвы.

Виртуальная реальность меняет отношения, снимает барьеры и какие-либо ограничения. В VR человек полностью включен в процесс. Это нельзя сравнить с нахождением у монитора компьютера. В виртуальной реальности мы начинаем верить миру и тому, что нарисовано вокруг. Подключаются также чувства и эмоции.

Именно поэтому все тренажеры, которые компания создала при помощи виртуальной реальности, действительно помогают. Человек включается в игру, и мозг реагирует так, как будто ситуация настоящая.

Тренажеры VR

В VR-центре есть много обучающих программ. Например, существует тренажер для сотрудников Государственной инспекции по недвижимости. Тренирует он, так сказать, умение отказываться от взяток. Как это работает?

Процесс похож на искушение в виртуальной реальности. Сотрудник смотрит, где находится самострой, а где нет. Сначала ему необходимо сфотографировать объект и описать все. После к ним подходит собственник жилья и пытается предложить взятку.

Другая обучающая программа связана с практикой публичного выступления. Она оценивает всего два параметра: молчит человек или говорит, а также куда направлен твой взгляд. Ну точнее, шлем. Зрителями становятся боты.

Еще один тренинг построен на отснятых заранее видео с актерами. Человек от первого лица ведет диалог с разными людьми и пытается выбрать варианты, которые подходят для общения с собеседниками разных характеров, или старается распознать эмоции.

Но сказать, что все скоро будут учиться в VR, и что про поездки на лекции можно будет забыть, — сложно. Да и долгие лекции в виртуальной реальности пока ставятся под сомнение. Ведь больше 40 минут сложно находиться в пространстве.

Получается, что технологии, которые используются в процессе учебы, дают нам больше практики. Ты получаешь знания и дальше применяешь их. Профессиональные же курсы за полгода будут стоит дешевле обучения в университете. Классическое образование останется фундаментом, а новые навыки станут на нем этажами.

Больше информации и новостей о трендах образования в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь.

Читайте также: