Взлом кода: как математические и естественные факультеты Aiglon разрушают мифы и стимулируют взаимодействие

Для многих детей естественные науки и математика ассоциируются с зубрежкой и чувством замешательства. Эти предметы, основополагающие для понимания окружающего мира, часто приобретают репутацию сухих и сложных. Например, в Великобритании опросы показали, что половина детей считают предметы слишком сложными и скучными.

Это миф, который учителя Aiglon пытаются развеять. «Наша цель — не просто внедрить математические основы», — объясняет Питер Бромфилд, глава кафедры математики в колледже Aiglon. «Мы хотим развеять заблуждения некоторых детей, когда они думают, что у них не все хорошо с математикой или наукой, и помочь им чувствовать себя уверенно и счастливо на занятиях».

Практическое обучение

Достижение этого начинается с того, чтобы сделать предмет максимально практическим — в некоторых случаях в буквальном смысле. «У нас есть один проект под названием «Руки гиганта», в котором мы даем студентам большую фотокопию моей руки и ставим перед ними задачу создать модель в натуральную величину того, насколько большим был бы этот человек», — говорит г-н Бромфилд. Проект может быть забавным, но он также призывает студентов опираться на многие из тех вещей, которые они изучали. «Они используют математические концепции, такие как соотношения и пропорциональность, и статистические навыки, такие как сбор, интерпретация и представление данных».

Проекты также позволяют студентам творчески исследовать предмет и руководствоваться собственными интересами. «Один недавний проект был посвящен выявлению закономерностей и последовательностей», — вспоминает Рона Уотсон, заместитель заведующего кафедрой математики в колледже Эглон. «Один студент пошел и решил задачу, используя операторы «если» в электронной таблице. Это не то, чему мы учились, но он так заинтересовался этим, что проект позволил ему расширить свои возможности».

Этот практический, практический подход также является основополагающим для хорошего научного образования — и то, что является основной частью научного пути каждого жителя Aiglon, чтобы стать увлеченными молодыми учеными, которые показывают высокие результаты на экзаменах. «Если бы вам пришлось сидеть в классе и слушать, как я преподаю термодинамику в течение шести месяцев, вам, вероятно, было бы скучно», — говорит Энди Боуз Лион, руководитель отдела науки в Aiglon. «Поэтому вместо этого реальный акцент делается на экспериментальном обучении». Это означает, что почти каждый урок по науке имеет практический элемент. «Наша уникальная обстановка позволяет нам заниматься астрономией на большой высоте в Альпах; заниматься биологией и ESS в окружении гор, альпийских пастбищ и нетронутой природы; и реализовывать инновационные проекты, такие как наш спутниковый проект».

Проект CubeSat — это новая студенческая инициатива, финансируемая благодаря благотворительности сообщества Aiglon, которая позволит студентам Aiglon запустить собственный спутник на орбиту. Это увлекательный и уникальный проект, который является примером экспериментального подхода школы.

Результатом такого экспериментального подхода к обучению являются студенты, которые развивают внутреннюю любовь к предмету, что действительно проявляется в личных научных проектах. «В дополнение к рутинным практическим занятиям, все студенты 12-го класса имеют неделю, отведенную для проведения собственной индивидуальной научной работы», — говорит г-н Боуз Лион. «Из огромного количества исследований, которые мы поддерживаем, широта видит те, которые варьируются от влияния звука на рост растений; до анализа микропластика, обнаруженного в снегу, характеристик подъема различных аэродинамических профилей и многого, многого другого. Эти проекты потребовали специальных установок, современных технологий химического анализа, аэродинамических труб и тысячи других приспособлений, чтобы позволить студентам следовать своим увлечениям. Некоторые проекты вносят реальные изменения в жизнь с самого начала — например, бутанский студент в Aiglon исследовал прочность на изгиб композитных глиняных кирпичей. Уроки, полученные из этого, повлияют на выбор строительных материалов в отдаленных деревнях Бутана».

В последние годы студенческие проекты были настолько высокого калибра, что их выставляли на международные конкурсы. «Каждый год студенты соревнуются в конкурсах STEM, таких как научные олимпиады. У нас были некоторые заметные успехи, когда студентов отбирали представлять Швейцарию на международном финале», — говорит г-н Боуз Лион.

Сообщество поддержки

Независимо от того, насколько «необычными» могут показаться некоторые проекты, организация в Aiglon означает, что у студентов есть поддержка, необходимая для их реализации. «У нас хорошее соотношение студентов и преподавателей, поэтому, когда у вас есть кто-то, кто хочет попробовать что-то сверхамбициозное, мы действительно можем поддержать это», — объясняет г-н Боуз Лион. 

И математический, и научный факультеты также смогли получить помощь от более широкой сети Aiglon, когда дело дошло до поддержки студентов и обеспечения их успеха в этих предметах. «В прошлом году у нас был один студент, который занимался проектом по запутыванию, который требовал от него создания специального лазера», — вспоминает г-н Боуз Лион. «В начале проекта у него была возможность поговорить с профессором сэром Теджиндером Вирди, родителем выпускника и бывшим членом Совета директоров и ведущей фигурой в ЦЕРНе. Затем профессор Вирди связал студента со своей сетью, в которой были ученые, которые могли дать совет о том, как сделать лазер TEA, который ему понадобится в рамках его проекта».

Ближе к дому кафедра математики содействует установлению аналогичных связей между младшими и старшими учениками. «У нас есть 10 учеников, которые переходят в 13-й класс и записались на должность наставника по математике для учеников 11-го класса, которые хотят сдать дополнительный курс математики IGCSE», — говорит г-н Бромфилд. В результате старшие ученики смогут развить свои навыки наставничества — то, что глубоко укоренилось в культуре Aiglon, — а младшие ученики получат возможность проявить себя. «Это позволит им действительно выйти за рамки учебной программы», — отмечает г-н Бромфилд.

Создание моментов «Эврика!»

Помимо предоставления практической поддержки, такие связи также помогают развеять другой давний миф о науке и математике: что они не имеют реального применения за пределами формального образования. «Это то, что вы иногда слышите», — говорит г-н Бромфилд. «Студенты могут сказать: когда же нам это понадобится в реальной жизни, сэр?»

Конечно, сами преподаватели видят — и доносят до студентов — ценность предметов, даже для тех, кто не будет продолжать их изучать после того, как покинет Aiglon. «В физике мы много занимаемся моделированием. И то математическое моделирование, которое мы используем, применимо к бизнесу, экономике, социальным наукам и многим другим», — объясняет г-н Боуз Лион.

Но эти связи с более широким сообществом Aiglon помогли студентам увидеть это на практике. «У нас были вебинары с выпускниками Aiglon, которые стали успешными предпринимателями после обучения химии, например, говорит г-н Боуз Лион. «Вы видите, у студентов бывают своего рода моменты «Эврика!», когда они внезапно понимают: «Вот куда наука может меня привести»».

Среда, в которой учатся студенты, также помогает создавать эти моменты вдохновения. Например, кафедра математики недавно претерпела реконструкцию, которая создала гораздо более коллегиальное пространство, поощряющее участие. «У нас есть одна комната, в которой есть большой Таблица Харкнесса «В нем есть еще один, в форме пончика, и повсюду есть белые доски», — объясняет доктор Уотсон. «Это действительно изменило то, как участвуют студенты. Тот, кто раньше не решался что-то записывать из-за страха сделать что-то неправильно, теперь не испытывает тех же сомнений, потому что знает, что может стереть это и начать заново».

Г-н Бромфилд испытал нечто подобное в этой новой среде обучения. «Прошли те времена, когда учитель стоял впереди и писал вопросы на доске», — говорит он. «С нынешней организацией все ученики могут видеть друг друга и готовы общаться; это дает им ощущение, что у них есть голос, и создает среду для сотрудничества».

Летом 2024 года Aiglon отремонтирует одну физическую и две биологические научные лаборатории. Всего в школе восемь научных лабораторий. На первом этапе развития в 2023 году были полностью отремонтированы химические лаборатории. На втором этапе будут обновлены физические и биологические лаборатории. К осени 2024 года у нас будет семь полностью модернизированных учебных лабораторий, и мы планируем расширить это предложение в ближайшие годы.

Тяжелая работа окупается

Этот практический, экспериментальный подход к преподаванию математики и естественных наук очень далек от зубрежки, которую многие из нас ассоциируют с этими предметами. Но он напрямую соответствует более широкой образовательной философии Aiglon, и он приносит плоды. 

Возьмем, к примеру, высшую математику. Хотя исторически этот предмет был тем, что многие студенты считали «слишком сложным», сегодня все больше и больше людей выбирают его изучение. «Мы видим, что все больше студентов изучают высшую математику», — сообщает г-н Бромфилд. «В прошлом году у нас был один класс, в этом году — два класса, а в следующем году, как мы надеемся, его будут изучать три класса студентов». Это закономерность, которая также проявляется на кафедре естественных наук, которая хорошо готовит студентов к курсам STEM в некоторых из самых известных университетов мира.

Сломать стигму было непросто, но послание, которое учителя посылают ученикам, ясно: если вы готовы работать, вы получите необходимую поддержку для достижения успеха. «Мы напоминаем ученикам, что каждый предмет более высокого уровня сложен», — говорит г-н Бромфилд. «Но если вы будете усердно работать, вы преуспеете — и вам это понравится».