Спираль обучения. 4 принципа развития детей и взрослых - Митчел Резник

Так было, например, когда мы работали над языком программирования Scratch. Мы поставили перед собой конкретную задачу: сделать его пригодным для широчайшего спектра проектов — чтобы пользователи могли создавать не только компьютерные игры, но также интерактивные истории, картины, музыку, анимации, имитационные модели. Точно так же при разработке робототехнических технологий мы стремились придать им универсальность, чтобы любой мог с их помощью делать проекты, отражающие его личные пристрастия: не только строить роботов, но и создавать интерактивные фигурки, игрушки или музыкальные инструменты. Вот почему число проектов, которые можно реализовать с помощью нашей технологии, для нас один из главных критериев ее успешности. Если же проекты оказываются по большей части однотипными, мы понимаем, что где-то недоработали и чересчур сдвинули стены, так что между ними осталось маловато простора для творчества.

Для примера расскажу, как проходил двухнедельный мастер-класс по робототехнике, который наша исследовательская группа помогла организовать для десяти-тринадцатилетних девочек из района, где расположен бостонский клуб нашей сети. Мы поставили перед участницами непростую задачу: изобрести что-то полезное в их повседневной жизни.

В мастерской девочек ждали разнообразные инструменты и материалы. На отдельном столе были заготовлены всевозможные кисточки, помпоны, стопки синельных проволочек и кусков фетра, горки пенопластовых шариков, пряжа, плотная бумага и картон, цветные фломастеры и маркеры. Рядом помещались мотки изоленты, ножницы, термопистолеты и прочий инвентарь для резки и соединения материалов. На другой стол мы выставили большие коробки с фигурками лего, причем, помимо привычных элементов для конструирования домов и прочих построек, там находились лего-моторчики и сенсоры и программируемые кубики нового поколения размером с ладошку.

Стоило девочке Тане взглянуть на все это, и она сразу решила, что будет делать жилище для своей питомицы, песчанки[15]. Она выстроила домик из лего, затем с помощью поделочных материалов украсила его и соорудила внутри нехитрую «мебель». Затем Тане захотелось обеспечить свою питомицу кое-какими современными удобствами. «Пускай это будут автоматические дверцы, как в супермаркетах», — решила девочка. Она подсоединила к дверце домика моторчик, а рядом поместила светочувствительный элемент и программируемый кирпичик. Всякий раз, когда песчанка оказывалась возле домика и ее тень падала на датчик, срабатывал моторчик, и дверь открывалась.

Сначала Таня видела в этой автоматике простое удобство для обитательницы домика, но потом сообразила, что светочувствительный датчик способен помочь собрать кое-какие сведения о повадках питомицы. И в самом деле, чем занимается песчанка по ночам, когда хозяйка спит? Таня решила провести эксперимент. Она написала программу, чтобы отслеживать и фиксировать все моменты, когда песчанка приводит в действие фотоэлемент (иными словами, когда входит в домик или выходит наружу). Наутро Таня получила полную картину ночного поведения питомицы: по большей части это были продолжительные периоды бездействия — видимо, песчанка спала. Но они перемежались короткими отрезками лихорадочной активности, когда зверек сновал туда-сюда: программа зафиксировала, как дверца то открывается, то закрывается по многу раз подряд.

Пока Таня экспериментировала с домиком для своей питомицы, девочка Мария трудилась над проектом совсем другого рода. Мария увлекалась катанием на роликовых коньках. Больше всего на свете она любила гонять по дорожкам близлежащего парка, все разгоняясь и разгоняясь. Марии хотелось узнать, какую скорость она развивает — и не помогут ли в этом программируемые элементы лего.

Кто-то из наставников показал девочке, как прикрепить на одно из колесиков крохотный магнит, а после научил, как заставить такой же крохотный магнитный датчик срабатывать каждый раз, когда колесико совершает полный оборот. Так Мария определила бы, сколько оборотов колесики делают за секунду. Но Марии было интересно, как эту скорость пересчитать в нормальную. Когда они с матерью ездили на машине, Мария видела, как на спидометре отражается скорость движения: например, тридцать или сорок миль в час. Девочке захотелось сравнить свою скорость катания на роликах со скоростью машины.

В классе, где училась Мария, учительница уже объясняла, как переводить одни единицы измерения в другие, но вот беда: девочка прослушала, поскольку не видела в этих знаниях особого смысла. Теперь смысл появился, и очень даже конкретный. Теперь Мария желала знать, насколько быстрее или медленнее машины она ездит на роликах. Не без помощи наставника она разобралась, что на что надо умножить и поделить, чтобы перевести число оборотов в секунду в мили за час. Правда, вычисления показали, что Мария развивает не такую уж большую скорость, но сам факт, что она успешно проделала такие сложные расчеты, очень ее порадовал.

Через стол от Марии девочка по имени Латиша корпела над системой безопасности для своего личного дневника. Каждый вечер она делала записи и зарисовки, многие имели очень личный характер, так что девочке не хотелось, чтобы кто-то из домашних (а в особенности брат) прочитал это. Когда участницам мастер-класса продемонстрировали, как работают программируемые элементы лего, Латиша тут же решила, что изобретет способ защитить свой дневник от посторонних глаз. Она прикрепила контактный датчик к застежке на обложке дневника и сконструировала механизм, приводящий в действие кнопку на фотокамере. Затем девочка запрограммировала элемент лего на выполнение простенького правила «если — то»: если кто-то нажимает на контактный датчик на застежке дневника, то механизм приводит в действие кнопку на фотокамере. Теперь, если бы брат или кто-то другой попытался в отсутствие девочки сунуть нос в ее дневник, инцидент не прошел бы незамеченным.

Своим успехом наш мастер-класс обязан многим факторам. Для творчества девочкам предоставили самый разнообразный инвентарь: привычные материалы соседствовали с новыми и незнакомыми, высокотехнологичные — с нехитрыми бабушкиными. Все это было призвано разбудить фантазию и изобретательность участниц. Девочки располагали достаточным временем, чтобы изучить свойства разных материалов и поэкспериментировать с ними, чтобы поломать голову над особенно сложными проблемами, чтобы обдумать полученный опыт и поискать новые решения, если что-то пошло не так. Им в поддержку мы выделили команду творчески мыслящих и внимательных наставников, которые задавали участницам вопросы ничуть не реже, чем отвечали сами. А кроме того, наставники все время вдохновляли девочек и подталкивали их пробовать новые идеи и обмениваться друг с другом.

Но главное — девочек всячески поддерживали и поощряли заниматься тем, что вызывало у них живой интерес. Таня, например, сооружала домик не для какой-то вымышленной зверушки, а для своей любимой питомицы. Мария собирала сведения, напрямую связанные с ее страстью к роликам. Латиша старалась защитить то, что было для нее ценнее всего. Вот уж что верно, то верно: мы действительно широко раздвинули стены, раз участницы мастер-класса занимались такими разнообразными проектами и прямо-таки фонтанировали необычными идеями.