Часть 1
Хочу вынести на обсуждение несколько тем, касающихся современного школьного образования. Всё будет представлено на примере урока по физике.
• Как должна быть поставлена школьная задачка? Какова должна быть сложность? Что должны представлять из себя лабораторные работы?
• Интернет — образование. Возможно ли в России создание аналога онлайн архива лекций (и не только) khanacademy.org? Именно нормальных уроков и лекций, связанных в один программный курс, а не пособий по дрессировке к ЕГЭ. Как советская система образования может выглядеть в современных медиа (видео-лекции, интерактивные приложения)? Кто будет это делать?
• Мои соображения о смете расходов на разработку материалов для полного школьного курса по физике.
Немного обо мне
Учился в Петербурге, не в самом последнем ВУЗе. Немного работал со школьниками. Сейчас веду, как сказали бы у нас, упры и лабы по физике в одном из ТОП10 университетов мира (в США), будучи аспирантом. Глядя вокруг, я стал думать о том, почему наше образование всё ещё ценится и что же конкретно в нём такое хорошее.
Какими бывают школьные задачки
Задача: “Прохождение Венеры по диску Солнца”
Как известно, изредка Венера проходит по диску Солнца. Последнее такое событие было совсем недавно – 6 июня сего года.
Давайте пофантазируем, какая могла бы получиться задачка по физике на эту тему. Будем двигаться от формулировки для школьника с хорошей подготовкой по ниспадающей. Итак.
Вариант А
Оцените, как часто Венера проходит по диску Солнца.
Дано: любые справочные данные.
Лаконичное условие. В данном варианте мы предполагаем творческую задачу, максимально приближенную к исследовательской работе.
Для того, чтобы выявить все эффекты задача требует несколько последовательных шагов, каждый из которых вполне тривиальный. Задача хороша тем, что можно глубоко копнуть и качественно показать чередование промежутков между затмениями, а можно и грубо оценить частоту.
Краткое решение:
1. Из-за того, что Венера и Земля находятся в разных плоскостях (угол примерно 3 градуса), описываемое событие происходит не каждый раз, когда Венера оказывается между Землёй и Солнцем, а только когда это происходит вдоль прямой пересечения плоскостей орбит.
2. Зная, что последнее событие было 06/06/2012 и заметив, что отношение периодов Земли и Венеры примерно 13/8, мы можем заключить. что в следующий раз планеты окажутся в той же конфигурации через 8 Земных лет (или через 13 лет Венеры).
3. Обратив внимание на то, что отношение периодов всё-таки не ровно 13/8, а с хвостиком, можно оценить через сколько лет этот хвостик даст значимый сдвиг по фазе. Для этого надо оценить продолжительность затмения (это делается из простой геометрии) и сравнить её с хвостиком. Не делая особо точных расчётов можно сделать вывод, что промежутки времени между событиями будут чередоваться так: сначала пара раз по 8 лет, потом происходит расфазировка и наблюдается промежуток в ~100 лет, в течение которого накапливается сдвиг равный одной фазе, после чего повторяется цикл.
Вариант Б
А) При каком положении планет (в какое время года) наблюдается описываемое явление?
Б) Как часто планеты возвращаются во взаимную конфигурацию, если один год на Венере примерно равен 8/13 Земных лет?
В) Как изменится ответ в пункте Б, если отношение периодов не ровно 8/13, а 0.61533?
Уже есть подсказка хода действий в самом условии. Дано может быть подобрано так, чтобы получался красивый ответ.
Вариант В
А) Угловая скорость Венеры по небу в момент прохождения между Землёй и Солнцем V_в, угловая скорость Солнца V_с, угловой размер Солнца S. Найдите длительность прохождения Венеры по диску Солнца используя формулу номер 352 из рекомендованного учебника (Пирюлькин и Ковырюлькин, 2012, издание 9-ое дополненное).
Б) Отметьте на рисунке, в каких точках орбиты происходит описываемое явление.
Тут уже требуется лишь использовать формулу. К контрольной работе эту формулу надо будет уже запомнить. Более того, все обозначения переменных в условии задачи будут совпадать с теми, что в учебнике, чтобы не дай Бог не запутать школьника!
Вариант Г
Длительность прохождения Венеры по диску Солнца:
А) 100 лет
Б) 1 год
В) 10 часов
Г) 1 секунда
Частота события:
A) 1 млн лет
Б) Чередование в 100 тыс лет и 1 млн лет
В) Чередование в 100 лет и 8 лет
Г) Никогда
Вариант Г для школьников, что сидели на уроке, и у которых что-то оседало в голове.
Естественно, спектр условий от А до Г практически непрерывный.
Из-за злоупотребления подготовкой к ЕГЭ, как по вине родителей, так и по инициативе школ, теряются полностью задачи типа А-Б и почти что В. Вопрос – плохо ли это? Приведу пример. Если я вас спрошу, как раскрыть скобки (а+б)*(в+г), то как вы начнёте думать? Наше фундаментальное образование предусматривает, что мы помним правило в духе: “каждое слагаемое первой скобки надо умножить на каждое слагаемое второй скобки”. И после того, как вы вспомнили это правило, пишете ответ: а*в+а*г+б*в+б*г. Отлично. А в США порой учат самой формуле, и у студента от зубов отскакивает формула без задержки на размышление. А если попалось три слагаемых – выкарабкивайся сам.
Не верите? Тогда скажите, как решается квадратное уравнение. Первое, что приходит на ум: “минус бэ плюс-минус корень из ...”. Но это не “как решается”, а “какие корни”. Другими словами, эту формулу мы все дружно вызубрили и на самом деле немногие смогут её вывести или даже просто доказать. Хотя её вывод входит в стандартный школьный курс.
Эти примеры я привёл для того, чтобы проиллюстрировать то, какими бывают знания. Я бы их разделил на зубрёжку (В и Г), понимание (Б) и осознание (А). Зубрёжка – это знание формулы, понимание – знание формул и области их применения, осознание – возможность вывести. Получается, что среднестатистический россиянин (как мне кажется) открытие скобок знает на уровне осознания, а формулу корней квадратного уравнения где-то между зубрёжкой и пониманием. Но вот открытие скобок уж точно у нас никто зубрёжкой не учит.
Вывод следующий. Два студента могут решить задачу про Венеру и иметь пятёрку по астрономии за четверть. Но вот в зависимости от того, как была поставлена задача, ценность их трудов может быть принципиально разная. Минобр хочет сделать так, чтобы “студент из глубинки получил те же знания, что и студент в мегаполисе”, и “знания бы их оценил тест ЕГЭ”. Ну господа… Это как ради оптимизации производства делать ботинки только 36-го размера, а всем у кого нога больше отрезать пальцы. Конечно, я за повышение уровня образования в провинции, но не путём понижения среднего арифметического по стране.
Также хочу задать вопрос, — должны ли по вашему мнению окружающие вас люди уметь решать квадратное уравнение? По-моему, это устанавливает качество жизни, ровно и как умение отжиматься, знание стран входящих в БРИКС, уверенное владение email и осознание необходимости пересечения дороги только на зелёный свет.
Иллюзорность знаний
Чем же плоха зубрёжка? Нынешнее министерство образования, скажет, что мол оно и не надо, глубокие знания нужны единицам, а остальные пусть вызубрят базу и хватит. Но зубрёжка, вкупе с платностью образования, чревата полной деградацией. Объясню почему. Представьте хорошего школьного преподавателя или лектора начальных курсов. Какое впечатление о своём предмете он вам оставил? Лично у меня, что я ничегошеньки не знаю, что предмет необъятен и скрывает много неизведанных омутов. И это правда. А теперь представим, что я плачу преподавателю за каждое занятие. Ему придётся создать у меня иллюзию, что я становлюсь профессионалом в данной области не по дням, а по часам! Более того, достигаться это будет путём зубрёжки. В итоге, мы будем иметь молодых людей неадекватно оценивающих свои знания/способности. По моему мнению, этому явлению подвержено огромное количество студентов в США. Да и у нас, всё больше и больше молодых людей, страдающих этим недугом.
Лабы
Немного про лабораторные работы.
Моделируем ситуацию. Ваш приятель, школьный учитель по физике (допустим 11-го класса), попросил вас провести лабораторную работу по измерению ускорения свободного падения g, так как ему надо срочно отвозить маму на дачу, а то рассада завянет. И вот вы сидите и думаете, как же подготовиться к лабе. Ищете в интернете методички, придумываете, что говорить. Чтобы ещё интересно было! В конце концов, вы начеркали какой-то текст, подготовили секундомеры, камушки, ниточки, линеечки… Приходите к детям. Умненькие качают маятники, наивные сталкивают камни со шкафа, продвинутые паяют цепь, хитрые снимают падение на сотовый. Более-менее реалистично?
А теперь я расскажу, как эту лабораторную я проводил у первокурсников универа США, где учиться стоит от ~40 тыс $ в год.
Дано: электрическая магнитная катушка с блоком питания, мигающий светодиод с известной частотой закреплённый на металлическом стержне, продвинутый фотоаппарат с регулировкой выдержки, программка, позволяющая переводить пиксели в метры… И ко всему этому подробнейшая инструкция, как и когда на какую кнопку жать.
Методику описывать не буду, ибо думаю, что она очевидна. Ниже приведена одна из фотографий:
Никакого статистического нахождения ошибки не требовалось. Просили построить график в Excel скорость/время, и объяснить, почему ближе к земле точки превращаются в чёрточки. Многие не смогли.
Цель оправдывает средства? Исключительно американский подход. Но правильно ли это?
Но это ещё половина беды. Что касается лабораторных работ, то тут есть ещё один огромнейший промах. В Российской системе предполагается, что тебя будут мучить до тех пор, пока ты не напишешь отчёт (порой по ГОСТу надцатого года) и не сдашь устно преподавателю. В итоге по лабораторным у нас принято получать зачёт/незачёт. В моём университете США предполагается, что за лабораторную студент должен получить какой-то балл, и потом эти баллы в сравнении с баллами других студентов будут определять его оценку. Ведёт это к тому, что студенты порой работают обособленно или по группам, редко помогают соседу, и, что самое печальное, я не могу им подробно растолковать их ошибки потому как тогда, все получат балл близкий к максимальному. Единственное, что я мог бы сделать — это объяснить всем ошибки постфактум, но оно уже никому не надо.
Снова оговорюсь, что есть у них и вполне адекватные лабораторные работы, которые используют такое оборудование, что нам и не снилось. Я лишь выбрал экстремальный пример.
Вывод. В идеальном варианте лабораторная работа должна показать, откуда берутся числа в справочнике. И почему им не всегда стоит доверять. По крайней мере так учили меня, и, при всём том идиотизме с методичками 80-х годов и осциллографами видавшими Сталина, должен признать, что задумки хорошие. Американская же лабораторная работа должна быть весёлой и создать впечатление, что ты крутой гик с кучей всяких девайсов (углы они измеряют не транспортиром, а электронными угломерами, естественно). Опять же иллюзия, в которую легко поверить. Я бы сказал, что вера в пользу от такой лабораторной сродни вере в похудание от диетической колы.
***
Далее я хотел поговорить о лекциях и, просуммировав с выводами из этого поста, написать, как я вижу советскую систему образования (ярым сторонником которой я являюсь) в формате онлайн курсов. Надеюсь, эти темы покажутся вам интересными для обсуждения.
Часть 2
Во второй части я хочу попытаться изложить свои ответы на следующие вопросы:
Возможно ли в России создание аналога онлайн архива лекций (и не только) khanacademy.org? Именно нормальных уроков и лекций, связанных в один программный курс, а не пособий по дрессировке к ЕГЭ. Как советская система образования может выглядеть в современных медиа? Кто будет это делать?
Мини-обзор типов видео лекций
Начну с того, какая должна быть школьная лекция. Очевидно, бывают лекторы, которые так интересно рассказывают, что все слушают раскрыв рот. Другие практически молчат, лишь направляют в нужное русло дискуссию в классе и учащиеся сами доходят до нужных выводов. Боюсь, что тут нет единого рецепта. Поэтому сфокусируюсь исключительно на формате онлайн-лекций.
Думаю, что все видели какие-либо видео-туториалы, вебкасты, записи докладов. Многие слушали (или хотя бы начинали слушать) лекционные курсы MIT, Stanford и тп. Далее я хочу привести примеры трёх основных типов подачи информации через видео и отметить их особенности.
Далее идёт много видеороликов, смотреть которые полностью не стоит. Советую лишь кликнуть на середину, чтобы получить общее представление.
Сериалы и телешоу
Представьте любой фильм NASA про звёзды, либо фильм BBC про животных. Они масштабные, красивые, их хочется смотреть. Кроме того они являются продаваемым коммерческим продуктом. Но! Сколько мы имеем новых знаний от них в сухом остатке? Нам расскажут несколько интересных фактов, но мы не узнаем ничего, что не укладывается по времени в метраж фильма. Нам скажут, что в Африке реки широкие, а черепахи старые, но, к сожалению, это всё.
Стивен Хокинг в своём бестселлере писал: “Мне сказали, что каждая включённая в книгу формула вдвое уменьшит число покупателей. Тогда я решил вообще обходиться без формул. Правда, в конце я все-таки написал одно уравнение — знаменитое уравнение Эйнштейна E=mc².”
Отличным примером псевдонауки (или недонауки) на ТВ является шоу “Разрушители мифов”, где ведущие любят кичиться, что они “love science”. Оговорюсь, что шоу отлично снято, и я много его пересмотрел. Я обсуждаю его образовательную составляющую.
Эпизод про неньютоновскую жидкость
.
Длительность 270 секунд, из которых про физику эффекта всего 15 (с 2:42), остальное время показывают ведущих, получающих экстаз от происходящего. Хороши пропорции, на правда ли?
Раскрытие той же темы в программе “Галилео”:
Тут у нас уже больше экспериментов, больше объяснений, меньше крупных планов ведущих с радостными лицами. Но снова задача разобрана лишь поверхностно, на качественном уровне.
А теперь учебник по физике Пёрышкина за 7ой класс (первый год обучения физике), страница 22.
Обсуждается эффект смачивания. Это, конечно, не неньютоновская жидкость, но оцените глубину обсуждения физики. И напоминаю, это 22ая страница заурядного учебника первого года обучения!
Вывод. Телешоу и полнометражные научно-популярные фильмы на коммерческой основе дают зрителю то, что он хочет. Но зритель не знает, что ему надо. Это сродни МакДональдсу — нам надо пожирнее и поострее, и чтобы с игрушкой внутри. Иначе нам, понимаешь ли, не поесть. Но если в сфере общепита прозрение наступает с первыми болями в животе, то с некачественным псевдо-образованием всё заканчивается куда печальней.
Запись на видео лекций у доски
В комментариях к предыдущей статье мне указали на профессора MIT по имени Walter Lewin. Это промо ролик его курса.
Обратите внимание, насколько им важно, чтобы курс имел развлекательную составляющую. Я посмотрел его лекцию целиком и в ней, подобные трюки занимают ~10% времени. Но всё же являются существенной частью.
Другой пример, лекция снятая в СЗТУ:
(100 тыс просмотров, 300 лайков, 10 дизлайков)
Или ещё один коммерческий отечественный пример: eftsh.ru (Электронная ФТШ)
У них, например, курс математики за 9ый класс разбит на 7 тем, каждая из которых по 490 рублей. А представляют из себя уроки обычное зачитывание текста лицом к доске, что я наблюдал сам в школе 11 лет и, на самом деле, доволен результатом:
eftsh.ru/maths/course/uravneniya/ (ролик внизу страницы).
Вывод:
0. Эти записи крайне востребованы!
1. Мне казалось нерациональным тратить экранное время на процесс записывания профессором формулы на доске мелом. Однако, опросив знакомых, я к удивлению обнаружил, что многим это нравится, так как они успевают тогда прочувствовать начертанное. То есть плюс в том, что лекция максимально приближена к классическому варианту, к которому все уже привыкли. Интересно было бы устроить опрос среди семиклассников, что же они предпочитают.
2. Легко реализовать, не надо адаптировать курс. Можно просто прийти на урок и начать снимать.
Вебкасты, постановки
“Полупроводники, IX класс, физика”, предположительно 72ой год:
Вдумайтесь, 40 лет тому назад в СССР поняли о необходимости подобных роликов. По словам моей мамы, она в 72ом смотрела чуть ли не конкретно этот ролик в средней школе №49 Душанбе. Также она помнит как им показывали ролики с инструкциями по очистке рыбы. Подобные просмотры проходили регулярно.
Также 72ой год, осцилляции:
А это Khan Academy о том же спустя почти 40 лет.
Не будем акцентировать внимание на немного разном уровне (всё-таки другая страна, другое тысячелетие), а посмотрим на подачу материала. Согласитесь, советский фильм куда качественней. Он просто лучше срежиссирован.
Приведу ещё один пример. Советский фильм про то, из чего состоит Вселенная (предположительно 1970-ые):
Американский аналог (1977):
И в США, и в СССР думали в одном и том же направлении.
Вывод:
1. “Всё уже украдено до нас!”
2. Снять такие ролики сложнее, чем записать лекцию на видео. Однако потенциал у них гораздо больше.
3. Последний пример показывает, что во времена, когда государства были заинтересованы в общем образовании населения, предпочтение было отдано именно этому формату, нежели просто записи лекции.
Что делать?
Необходимы лекции содержащие полностью школьный курс, которые потенциально могли бы заменить школу (по крайней мере её лекционную часть). Основу курса брать по любому учебнику, проверенному временем.
Выглядеть они должны в виде продуманных видеороликов со вставками видео и анимаций. Всё это уже было сделано в СССР. Например, вот 10 последовательных лекций по атомной физике для десятого класса magnet(torrent). Они наполнены советской пропагандой, но в остальном вполне современно. Стоит лишь немного обновить примеры.
Другими словами, не надо изобретать велосипед. Школьная программа включает в себя науки, которые мало изменились за последние полвека. Можно просто освежить имеющиеся материалы! Упорядочить их и сделать удобную платформу для доступа к ним.
Кто это будет делать?
Как я представляю это может быть реализовано, допустим, в Петербурге. Для подготовки курса, скажем для 7ого класса по физике и математике, нам потребуется тройка опытных педагогов из лучших школ, которые бы за месяц смогли бы договориться о программе курса, последовательности изложения. Затем за материал должны взяться тройка аспирантов и молодых учёных, которые бы вдохнули жизнь в курс. Они вставят в нужное место абзац про Большой адронный коллайдер или же упомянут про шумиху со сверхсветовыми нейтрино. Добавят что-то современное, что у всех на слуху. Последний этап — это тройка: дизайнер, аниматор, монтажник. Они уже доводят до товарного вида. Подробно о том, как я вижу общие трудозатраты, в следующий раз.
.частный корреспондент
Комментариев нет:
Отправить комментарий