STEM кабинетите – голямото предизвикателство

STEM кабинетите са последният писък на модата в образователната система у нас. Благодарение на Националната програма „Изграждане на училищна STEM среда“ на Министерството на образованието и науката все повече училища разкриват кабинети по природни науки. Каква е основната цел на тези кабинети? Как трябва да се използват те най-ефективно? Какви се предимствата на новите учебни програми, по които учат учениците в гимназиален етап?
На тези и други въпроси отговарят Никола Каравасилев – ръководител на олимпийския отбор по астрономия и астрофизика и учител в Частно средно училище Izzi Science for Kids, и Наско Стаменов – учител по химия в Националната природо-математическа гимназия „Академик Любомир Чакалов“, а също и в Izzi Science for Kids.

STEM кабинетите имат за цел да възродят интереса към природните науки

Зина СОКОЛОВА

Двамата учители вече две години преподават по новите програми в профилиращи паралелки. Единодушни са, че програмите, като цяло, са много добри.
„В момента вече съм на последния, 4-ти модул и имам поглед върху целия учебен материал за XI и XII клас – казва Наско Стаменов. – В програмата по химия има няколко положителни неща.
Четирите модула са смислено подредени, а последният е за аналитична химия. Така можем да ангажираме учениците от XII клас през втория срок, което практически не се случваше преди. Тогава цялата година се учеше органична химия и часовете за нея свършваха по някое време преди края на срока. Учениците приемаха това като знак да спрат да идват на училище и да се готвят сами за приемните изпити. Докато сега те са ангажирани с друг раздел, в който има лабораторни часове, и мотивацията им да влизат в клас, е по-голяма.“
По физика модулите са 5, като през първия срок в XI клас се учи механика в раздела „Движение и енергия“. Вторият срок се изучават електричество и магнетизъм и оптика, модул „Поле и енергия“. Според Никола Каравасилев материалът по физика, особено за XI клас, е твърде много за една учебна година. Трудно може да се очаква един учител да предаде цялата механика – при това доста подробно, плюс останалия материал, и то за 5 часа седмично. Трябва да се намери начин това да се балансира, защото материалът е необходим и трудно може нещо да се махне.
„В училището, където работя, водя профил физика за XI и XII клас – казва Каравасилев. – Много от единайсетокласниците се подготвят и за състезания и се предполага, че не разчитат само на заниманията в редовните часове. На практика, нещата, които се изучават по програма, са ги усвоили още в IX и X клас. Затова си позволяваме да вървим по-бързо, но не навсякъде това възможно. А и не всички ученици могат да бъдат състезатели. Някои деца се насочват към физиката в X клас, което също е нормално. На мен много ми харесва, че в програмата е предвиден специален раздел за експериментална физика. Доскоро голям проблем бе, че в училищата не се правеха експерименти.
И заниманията минаваха на хартия. Престъпно е да се преподава наука по този начин. Това ощетява учениците. Затова се радвам, че в този модул са предвидени доста експерименти за онагледяване
на материала.
Учениците се учат да работят с данни, да ги представят графично, да извличат информация, което ще им е много полезно, като отидат да следват в университет. В XII клас много ми харесва разделът за съвременна физика. Многократно съм отбелязвал, че в учебниците, по които съм учил, последните два века ги няма. А на един млад човек, запален по физиката, ще са му интересни най-новите неща. Физиката, и особено астрономията предлагат невероятно поле за нови открития буквално всяка година. Често казвам на дванайсетокласниците: сега започваме да учим астрономия. До края на годината със сигурност ще учите за нещо, което още не е открито.“
Що се отнася до химията, най-тежък е третият модул – органичната химия, казва Наско Стаменов, който участва в авторските колективи на учебниците и по четирите модула. В третия модул за първи път се разглеждат повече механизми – нещо, което преди го е нямало. А в много други държави органичната химия не се учи през класовете съединения, а през видовете механизми. И това води до по-добро разбиране. В неорганичната химия им повече математика, повече графики – нещо, което се е пренебрегвало преди.
„И физиката, и химията са просто математика на собствен език – подчертава Стаменов. –
В аналитичната химия най-ценното като нов материал е, че най-накрая ученици имат часове за инструментални методи на анализ. Те са истинската аналитична химия в момента. Смесването на вещества в епруветки е много остарял метод. Днес се работи така – взима се проба, слага се в апарат и се получава резултат. За да стане ясно успешно ли е синтезирано едно ново лекарство, проба от него се слага в апарата и се изследва.“
Има оплаквания, че часовете не достигат, казва учителят по химия. Според него това е най-вече заради лош дизайн на програмата на ниво училище. В НПМГ няма проблем в това отношение – часовете, които са за профилиращите предмети, са повече. А какви предмети или допълнителни часове ще се сложат, е от изключителна важност за това колко добре ще вървят модулите. Ако се слагат по 2 часа на профилиращ предмет и тези предмети са много, всичко ще куца. По-добре е да има по-малко профилиращи предмети, но с повече часове.
„И в четирите модула има застъпени часове за експерименти, което е много добре – продължава Стаменов. – Това кара и учители, които не са искали да правят експерименти, да ги правят и учениците да ги видят. Има много оплаквания за невъзможност да се правят експерименти, но те са неоснователни. В четвъртия модул всички експерименти могат да се направят дори с неща, купени в бакалията или аптеката. Там започваме с екстракция – необходими са ни железария, аптека, спринцовка и лампов газ. Може да екстрахираме йода от йодната тинктура. Искаме да покажем принципа на дадено нещо, учениците да го видят.
И модулите позволяват това. Нещо повече – учениците могат да го правят дори вкъщи по време на онлайн обучението. Миналата година в XI клас се наложи да правим точно това – упражнение за химична кинетика в домашна обстановка. И резултатите, които получиха, и графиките, които направиха, не бяха много по- различни от упражнение в училищната лаборатория.“
Колкото до STEM кабинетите и двамата учители са категорични, че един такъв кабинет трябва да се изгражда целенасочено, а не за него да се купува каквото хрумне на някого. Тези кабинети не трябва да приличат на университетски лаборатории за аналитични изследвания, тъй като това би струвало скъпо. Ако се вземат само необходимите неща за гимназиалния етап, кабинетът може да се направи с изключително скромен бюджет. За химията например са нужни устойчиви маси, малко стъклария, малко химикали – и толкова. Това е напълно постижимо. Но ако се вземат най-модерни мебели или пък апарати, които не са нужни, парите ще са похарчени, а работещ STEM кабинет няма да има.
„Когато се прави такъв кабинет, трябва да сме наясно за какво ще се ползва – уточнява Наско Стаменов. – Програмите са известни отпреди да има учебници. Там са описани експериментите. Така че може да се направи списък с необходимите неща за един STEM кабинет с ясното знание за какво ще се ползват. Този подход позволява с малко да се направи много. Ако се работи на едро, ще получим нещо много лъскаво, което изглежда добре на снимки, но е напълно безполезно за часове по природни науки. На нас ни трябват неща, които да обединят науката с технологиите и математиката. Но за математиката стигат лист и молив. От оборудване се нуждаят химията, физиката и биологията. Един такъв кабинет не трябва да е сложен, а максимално функционален.
Идеята е да привличаме младите хора, които могат да свързват познание, което имат, с непознат проблем и да намерят решение.
Ние само трябва да им дадем необходимото, за да могат да намерят това решение.“
„Като се каже STEM център, се предполага провеждането на часове по повече от една дисциплина – казва Никола Каравасилев. – Тук е заложен интердисциплинарният подход – винаги съм защитавал идеята, че изучаването на отделните предмети откъслечно ограничава мисленето на учениците и те трудно правят междупредметни връзки. STEM кабинетите изглеждат лъскаво, но съдържанието е почти нула. Много училища се концентрираха върху модулни мебели, красиво боядисани стени, интерактивни дъски, таблети. Не е лошо, но не знам каква работа ще вършат тези неща. Много усилия бяха хвърлени в тази насока, а фокусът не трябва да е там. Имам по-особено мнение по отношение на това какво точно гоним.
Не гоним непременно бройка ученици. Честно казано, бих се чудил какво ще правим 60 души, завършващи астрофизика или аналитична химия годишно. Няма толкова работни места. По-скоро търсим хората, които имат нужда да бъдат мотивирани навреме. Губим много талантливи ученици, които не попадат в подходяща среда и любопитството им умира в VII – VIII клас. По това време се сблъскват с реалността, почват да се чудят какво ще работят, насочват се към програмиране. И така се лишаваме от химици, физици, биолози. Не гоним бройка, а хора с мотивация. Природните науки, изучавани в университет, ще бъдат винаги, малко или много, екзотични. Те няма да бъдат масово търсени специалности, важното е там да попаднат най-мотивираните.“
И двамата учители са категорични, че обучението по природни науки е изключително полезно.
И не само за да изгражда бъдещи учени, а най-вече заради начина на мислене и общата култура, която дава на учениците. Но за да се постигне този ефект, много важна е ролята на самите учители. Новите програми и STEM кабинетите изискват учителите да са готови като мотивация да се справят с това предизвикателство.