Региональный центр «Полярис-Адыгея» представляет собой инновационный проект, который строится на основе модели образовательного центра «Сириус». Он реализует программы выявления и поддержки одаренных детей в тесной взаимосвязи с Адыгейским государственным университетом и Кавказским математическим центром. Участниками проектных смен по направлениям «Наука», «Спорт» и «Искусство» являются обучающиеся общеобразовательных организаций Республики Адыгея, а в летних школах математики и биологии участвуют обучающиеся из более 60 регионов России. Несмотря на разнонаправленность содержания деятельности центра, метапредметным направлением является биологическое (естественно-научное), представленное следующими образовательными программами дополнительного образования школьников: «Биотехнология», «Биохакинг», «Биоинформатика», «Агротехнологии». Образовательная программа «Биотехнология» строится на углубленном изучении биотехнологии, включающей знания по общей биологии, химии и экологии для средних общеобразовательных учреждений, и на основе стандартов базисного и профильного обучения по биологии и химии. Углубление реализуется на основе обучения методам и приемам решения задач, требующих применения высокой операционной культуры, развивающих научно-теоретическое мышление обучающихся. Образовательная программа «Биохакинг» ориентирована на освоение методологии генетики, иммуногенетики и биомедицины, на развитие творческих способностей и применение знаний на практике. Образовательная программа «Биоинформатика» содержит темы, касающиеся вопросов накопления информации о геноме человека, условия для трансляции научных знаний в практическую (клиническую) медицину. В рамках программы изучаются новые механизмы развития ряда патологий, осуществляется разработка новых лекарственных средств, организуется изучение и анализ генома, расшифровка структуры белка. Образовательная программа «Агротехнология» является дополнительным материалом к школьным предметам - природоведению и биологии. Программой предусматривается проектная деятельность в течение не менее 10 учебных дней с учетом возрастных особенностей и уровня развития обучающихся. Изучаются строение и свойства почв, история выращивания сельскохозяйственных культур и их значение в жизни человека. В рамках программы школьники учатся самостоятельно ухаживать за растениями и применять агрономические методы, позволяющие получать более высокие урожаи. Таким образом, реализация разных образовательных программ обусловлена установлением междисциплинарных связей, обеспечивающих целостное восприятие участниками проектной смены социально-естественнонаучных комплексов, формирование методологии исследования метапредметных конструктов: «окружающий мир - человек», «природа - ценность - ресурс», «человек - цивилизация», «технологии», «информатика», «цифровое пространство», «агротехнологии - сельское хозяйство» и др. Несмотря на предметную разноплановость, экология, экологические принципы построения содержания являются инвариантными для всех образовательных программ регионального центра «Полярис-Адыгея». Педагогическая (дидактическая) деятельность участников проектной смены регионального центра представляется инновационной, так осуществляется активный поиск методологии структурирования содержания программ, взаимодействия научных направлении (биологических, экологических, гуманитарных, технических и технологических), выведения междисциплинарных областей как новых предметов для исследования участниками проектных смен. Поиск методологии инновационного проекта, на наш взгляд, обусловлен необходимостью учета не только междисциплинарности природы каждого направления, но и интеграционных моментов, вызванных сосуществованием разных образовательных программ и коммуникативного взаимодействия во времени и пространстве всех участников проектной смены. В русле такой логики полагаем, что конструктивистский подход может выступать методологическим базисом при реализации образовательных направлений. Организация познавательной деятельности участников проектной смены, структурирование содержания образования по направлениям, технологическое (методическое) сопровождение деятельности обучающихся, оценка результативности как компоненты педагогического процесса раскрываются на основных идеях философии конструктивизма. Construction в переводе с латыни - «построение», в смысле устройства, взаимного расположения частей какого-либо предмета. Конструктивизм - это философия и направление развития культуры, его ключевая идея в педагогике заключается в том, что знания нельзя передать обучаемому в готовом виде. Современные конструктивисты утверждают, что никаких «данных» быть не может и что все когнитивные образования могут быть представлены как конструкции. Такую сложную конструкцию могут иметь исследуемые концепты - метапредметные конструкты: «Окружающий мир - Человек», «Природа - Ценность - Ресурс», «Человек - Цивилизация», «Технология», «Информатика», «Цифровое пространство», «Агротехнологии - сельское хозяйство» и др. Конструктивизм как философское направление сформировался на рубеже XIX-XX вв., хотя предпосылкой этому направлению стал проективно-конструктивистский подход человека по отношению к реальности еще в античной философии, затем в работах Канта, Гегеля и др. Исследования И. Канта, Дж. Дьюи, Ж. Пиаже, Л. С. Выготского, С. Л. Рубинштейна, А. Н. Леонтьева, А. Р. Лурия стали основой теории конструктивизма. Одним из основоположников конструктивизма является американский психолог Д. Брунер. Философия конструктивизма опирается на возможности постоянного и активного создания реальности и самого себя, растворения «Я-субъекта» в окружающем его мире, в деятельности. Близко к конструктивистам высказывался известный философ-экзистенциалист Ж. П. Сартр: «Человек не только такой, каким себя представляет, но и такой, каким он хочет стать. И, поскольку он представляет себя уже после того, как начинает существовать, проявляет волю уже после порыва к существованию, то он есть лишь то, что сам из себя сделал. Человек - это существо, которое устремлено к будущему, он, прежде всего, проект, который переживается субъективно» [2, с. 320]. Индивид станет личностью, самоопределится, только если проявит усилие быть личностью, проявит волю, желание стать тем, кем он себя представляет, как себя проектирует. Конструктивизм «позволяет нам свободно играть с реальностью и со своим опытом, что было выражено И. Кантом в его представлении о воображении как продуктивной способности <…> Воображение открывает в любой вещи или событии набор возможностей, оттенков, перспектив, иначе - видения» [3, с. 11]. Основные идеи конструктивизма как философско-методологической доктрины: - формирование нового видения путем смены самих методов осмысления реальности, когда восприятие ее как данности заменяется проективно-конструктивным отношением к ней и выражается посредством новых способов ее репрезентации в виде моделей, конструкции; - форма, структура и сам процесс конструирования определяют специфику конструктивизма; процедура конструирования должна осуществляться в соответствии с требованием «форма следует функции»: т. е. форма должна выразить какие-то новые смыслы и идеи, быть их языком; - проективность конструктивистских идей (от лат. Proectus - «устремленность вперед», «заданность», «проекция будущего»), нацеленность на перспективу; конструктивизм - социально-культурный сдвиг, при этом конструктивистские идеи и сформированный им методологический подход к реальности можно охарактеризовать как конструктивно-деятельностный. Конструктивизм как методологический подход к реализации биологического направления деятельности участников проектных смен в региональном центре «Полярис-Адыгея» обеспечивает создание метаматериальности в процессе выполнения проектных работ междисциплинарного характера или получения метапредметных результатов по всем образовательным программам. Однако существенное значение имеют коммуникации, которые обусловливают зарождение традиции культурного взаимодействия участников проектной смены, их способности к конструктивному диалогу, эмпатии в межличностных отношениях. При этом зачастую отношения, складываемые между участниками проектной смены в различных формах к формированию проектно-исследовательской группы, связаны общими исследовательскими интересами, задачами. Тем самым создаются предпосылки для конструирования новой парадигмы реализации исследовательской и образовательной повседневности в условиях деятельности регионального центра «Полярис-Адыгея». Философия конструктивизма в качестве методологической основы образования нацелена не на результат, а на сам процесс постижения истины. Разнонаправленность образовательных программ в региональном центре «Полярис-Адыгея» сочетается с общностью целей данных программ: - развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей, самостоятельности в приобретении новых знаний при решении технологических задач и выполнении экспериментальных исследований с использованием биотехнологических методов, а также развитие навыков командной работы и ведения конструктивной дискуссии; - применение полученных знаний и умений для решения практических проектных задач повседневной жизни, применение знаний и приобретенных навыков на благо общества, а также для обеспечения безопасности своей жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды; - реализация на основе углубленного изучения основных тем, предусмотренных программой школьного курса биологии, экологии, химии, физики и математики, решения теоретических и практических заданий и задач познавательного, творческого характера повышенного уровня сложности. Таким образом, считаем, что при работе с обучающимся - участниками проектных смен - обращение к философии конструктивизма педагогически (дидактически) целесообразно. Использование в обучении технологий и приемов, отражающих принципы конструктивизма, способствует созданию психолого-педагогических условий, необходимых для эффективного формирования дискурсивной компетенции в соответствии с психологическими особенностями порождения и восприятия дискурсов в общении. Близкая к конструктивистскому подходу идея М. А. Чошанова - «цикловая модель: … - поиск - гипотеза - решение - приложение - новый поиск - …» - является одной из эффективных моделей исследовательского обучения [4, с. 67]. Однако автор выражает определенную настороженность по отношению к конструктивистской философии как методологической основе образования, так как конструктивизм может сыграть отрицательную роль и поставить под угрозу всю систему образования, подорвав устои дидактики и методики обучения ввиду того, что в педагогику вносится «элемент стихийности» и процесс обучения не контролируется должным образом. Наряду с тем что методологические позиции в процессе реализации биологического направления провозглашают идею включенности знания в процесс конструкции и оказывают влияние на развитие критического мышления обучающегося, не менее важными являются другие методологические подходы к познанию предметов образовательных программ: знания, полученные в результате наблюдения, изучения текстовых и других материалов. Обращение к конструктивистскому подходу при организации работы биологического направления обусловливает, очевидно, новые требования к педагогам, осуществляющим образовательный процесс. Деятельность педагога в этих условиях приобретает определенные специфические принципы организации. Педагог выступает организатором, консультантом, координатором проблемно-ориентированной, исследовательской, учебно-познавательной деятельности обучаемых. При этом педагог создает условия для самостоятельной умственной деятельности обучающихся и всячески поддерживает их инициативу. При подготовке к занятию педагог-конструктивист предпочитает опираться на актуализацию проблем из эмпирического опыта обучающегося в виде решения практических ситуаций, сформулированных противоречий. Обсуждение различных подходов к разрешению обучающимися проблем сопровождается активным участием обучающихся в непосредственном сборе данных через наблюдения за реальными объектами, явлениями, процессами; разработки алгоритмов последующего исследования. Принципиально важным представляется «жгучесть» проблемы с точки зрения жизненных приоритетов обучающегося. Этот момент важен с точки зрения формирования внутренней мотивации обучающихся к изучению данной проблемы и связанного с ней учебного материала. Конструктивизм предполагает нацеленность учителя на «живое», а не на искусственное обучение, на работу с оригиналом, а не с производной, тем самым стимулируя обучающихся к самостоятельному исследованию, формулировке гипотез и открытию законов. Педагог-конструктивист разрабатывает цели обучения, пытается классифицировать, обосновать, исследовать, обобщить, проанализировать, спрогнозировать, оценить, смоделировать стимулирующую творческую мыслительную деятельность обучающихся. Сформулированные цели обучения, а также учебные проблемы и задачи мотивируют обучающихся к более глубокому осмыслению материала отдельной темы и содержания в целом образовательной программы. Цель - научить искать и систематизировать нужную информацию, чтобы решить конкретную проблему. Постановка опытов, пробуждение любопытства и критического мышления, самостоятельное действие обучающегося, важность последовательного рассуждения и методического исследования, практическая польза знаний, развивающая природа моделей, сравнение идей с практикой, научный спор, методы открытий - это методические условия при реализации познавательных процессов в условиях центра. В западной педагогике существует несколько моделей взаимоотношения педагога - ученика в русле конструктивистского подхода [1, с. 113-115]: - ученик вместе с учителем должен построить знания, используя уже имеющиеся понятия. Это вопрос не корректировки неправильных понятий, а использования их, более того, использования их преимуществ, их возможностей для ведения соответствующих логических рассуждений. Обнаружение неверных представлений на начальных этапах познавательной деятельности не более чем первый и совершенно необходимый шаг в использовании конструктивистского подхода; - ученику, чтобы научиться, недостаточно подробно разъяснять информацию, необходимую для усвоения, по разным естественно-научным дисциплинам. Педагог создает условия, чтобы обучающийся строил и структурировал новое знание на основе специально отобранных и предназначенных для этой цели действий, которые организуются для него педагогом. Подчеркивается, что обучающиеся учатся в условиях активной деятельности, которую создает педагог. Оба подхода демонстрируют совместную деятельность (ученик и учитель конструируют новое знание вместе), а не только деятельность ученика, воплощенная в построении образовательной практики. Таким образом, педагог создает специальные ситуации для стимулирования познавательного интереса в процессе развития способности обучающегося осмысливать, думать, критически изучать предлагаемые темы. Педагогическая деятельность направлена на поддержание мотивации обучаемых к самостоятельности в процессе поиска, выдвижения новых идей. Поощряется стремление к лидерству, сотрудничеству, проведению углубленных дискуссий, проявление инициативы, гибкости и мобильности. Развивающее обучение предполагает формирование у обучаемых интеллектуальных операций анализа, сравнения, обобщения, комбинирования, трансформации, структурирования, логики изложения; развитие быстроты реакции; выработку устойчивости внимания; укрепление непосредственной, оперативной и постоянной памяти. Так, например, образовательная программа «Агротехнология» реализуется через такие формы занятий: учебно-практическая деятельность учащихся, сельскохозяйственные опыты, практические и лабораторно-практические работы. Программа предполагает командную проектную деятельность и итоговую защиту проекта. Программа реализуется на основе углубленного изучения основных тем, предусмотренных программой школьного курса ботаники, географии, биологии; решения практических задач по приемам выращивания различных сельскохозяйственных культур в открытых и закрытых грунтах. Цели программы: - получение знаний в области агрономии; - овладение техниками почвенного и микробиологического анализа; - развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей, самостоятельности в приобретении новых знаний при решении практических задач и выполнении экспериментальных исследований, а также развитие навыков командной работы и ведения конструктивной дискуссии; - воспитание убежденности в высоком уровне экологической культуры и патриотизма, потребности в природоохранной деятельности, гуманном отношение к окружающей живой и неживой природе и ответственности за ее судьбу; - применение полученных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни, применение знаний и приобретенных навыков на благо общества, а также для обеспечения безопасности своей жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды. Образовательная программа «Биоинформатика» нацелена на повышение интереса обучающихся к изучению предметов математического и биологического профилей через краткий обзор ряда дисциплин, не рассматриваемых в базовом школьном курсе (молекулярная биология, геномика, теория языков программирования, теория алгоритмов). Цели изучения программы: изучение содержательных основ предмета исследований, понятийного аппарата и методологической базы биоинформатики и системной компьютерной биологии, а также информационных технологий, используемых в биоинформатике. Задачи программы: - сформировать у обучающихся представление о биоинформатике, ее современном статусе и этапах развития, основных направлениях - геномике, клеточной организации, анализе биологических последовательностей, системной биологии и др.; - формировать новаторское отношение ко всем сферам жизнедеятельности человека; - воспитывать самостоятельность в приобретении дополнительных знаний и умений. Образовательная программа «Биотехнологии» реализуется на основе углубленного изучения основных тем, предусмотренных программой школьного курса экологии, биологии, химии, решения теоретических и практических заданий и задач познавательного, творческого характера базового и повышенного уровня трудности. Цели программы: - получение знаний о биотехнологии, ее современном статусе и этапах развития, основных направлениях; - овладение биотехнологическими методами и применения ее результатов; - развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей, самостоятельности в приобретении новых знаний при решении технологических задач и выполнении экспериментальных исследований с использованием биотехнологических методов, а также развитие навыков командной работы и ведения конструктивной дискуссии; - формирование у обучающихся культуры здорового и безопасного образа жизни, укрепления здоровья; - применение полученных знаний и умений для решения практических проектных задач повседневной жизни, применение знаний и приобретенных навыков на благо общества, а также для обеспечения безопасности своей жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды. Образовательная программа «Биохакинг» ориентирована на ознакомление учащихся с современными проблемами, достижениями, методологией генетики, иммуногенетики и биомедицины, возможностями применения знаний на практике, развитие творческих способностей. На занятиях обучающиеся прослушают лекции по современной генетике, иммуногенетике и биомедицине, обучатся поиску литературы в международных базах данных (NCBI, HugeNavigator, Alfred et al.), обучатся анализу распределения частот SNP генов-кандидатов основных социальнозначимых заболеваний методом полимеразной цепной реакции с электрофоретической детекцией результатов и в режиме реального времени, проведению статистических расчетов полученных экспериментальных данных. Форма занятий: лекции, практические и лабораторные занятия, работы в группах. По окончании обучения всем учащимся предстоит подготовить теоретически обоснованную концепцию проведенного научного исследования в виде итогового доклада к заключительной конференции. Программа реализуется на основе углубленного изучения основных тем, предусмотренных программой школьного курса биологии, экологии, химии, физики и математики, решения теоретических и практических заданий и задач познавательного, творческого характера повышенного уровня сложности. Цели программы: Исследовать триггерные иммуногенетические механизмы развития ишемической болезни сердца с участием SNP генов основных про- и противовоспалительных цитокинов на примере жителей Республики Адыгея. Сравнение распределения частот и ассоциации полиморфизмов генов про- и противовоспалительных цитокинов с основными социально значимыми заболеваниями в мировых популяциях и у жителей Республики Адыгея. Определение единичных нуклеотидных замен в геноме человека и создание банка мутаций. Использование банка генов для внедрения меди-когенетического консультирования. Таким образом, философия конструктивизма как методологическое основание биологического направления у участников проектных смен в условиях регионального центра «Полярис-Адыгея» обусловливает следующие педагогические условия: 1) концептуализация проблемы формирования метапредметных конструктов у участников проектной смены на основе установления междисциплинарных связей между различными направлениями образовательных программ; 2) включенность участников смены в поиск, исследование и решение научно значимых проблем: экологических, социальных, культурологических, образовательных, экономических и др. 3) проектирование содержания деятельности участников проектной смены с опорой на обобщенные фундаментальные концепции, системные (целостные) знания и метапредметные умения как части метапредметных конструктов - концептов. 4) мотивация исследовательской активности участников проектной смены в процессе познавательной деятельности; мотивация мыслительной деятельности; поощрение дискуссионной обстановки; организация межличностной коммуникации между участниками различных научно-практических направлений центра «Полярис-Адыгея». 5) внедрение в педагогический процесс центра «Полярис-Адыгея» активных, интерактивных, исследовательских методов, форм обучения, средств оценки, подчеркивающих интеллектуальное достоинство каждого обучающегося, особую ценность его точки зрения, персонального подхода к решению проблемы, уникального видения ситуации, индивидуального стиля мышления. Содержательный компонент представляет собой предметно-смысловой контекст, выражающий обогащение образовательного пространства центра метапредметными концептами в виде метапредметного результата. Результаты освоения этих концептов участниками проектной смены в процессе исследовательской, проектной деятельности в обобщенном виде можно представить как когнитивные, регулятивные, коммуникативные, рефлексивные умения. Данные о сформированности у обучающихся регулятивных, коммуникативных, когнитивных, рефлексивных как стороны метапредметных умений определяют метапредметный результат. Регулятивные. Умение планировать собственную деятельность в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации; умение контролировать и оценивать свои действия, вносить коррективы в их выполнение на основании оценки и учета характера ошибок; приобретение навыка саморегуляции. Когнитивные. Способность обучающегося понять и принять исследовательскую цель, самостоятельно преобразовывать практическую задачу в познавательную; умение осуществлять информационный поиск, сбор и выделение существенной информации из различных информационных источников, проявлять инициативу и самостоятельность в обучении; умение использовать знаково-символические средства для создания моделей изучаемых объектов и процессов, схем решения учебно-познавательных и практических задач. Коммуникативные. Умение сотрудничать с педагогом и сверстниками при решении учебных проблем; умение слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблемы; умение интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие и сотрудничество со сверстниками и взрослыми; владение монологической и диалогической формами речи; умение выразить и отстоять свою точку зрения, принять другую. Рефлексивные. Умение анализировать собственную деятельность, отношения, оценки; развитие способностей к самопознанию; умение изучать свои переживания, эмоции, настроения. Содержание метапредметных умений участников проектной смены: - умение планировать, устанавливать обратную связь, контролировать и оценивать учебные действия; - умение выявлять причинно-следственные связи успеха/неуспеха и способности конструктивно действовать; - умение моделировать задачную ситуацию, определять ее условия, адаптировать способ в соответствии с внешними ограничениями, меняющими условия действия; - умение определять способ действия, опираясь не на внешние (формальные) признаки задачной ситуации, а на лежащие в ее основе существенные (метапредметные) отношения; - умение действовать по образцу в стандартных условиях; характерно овладение способом действия на уровне умения (со стороны его внешней формы); - умение принимать и сохранять цели и задачи учебной деятельности, искать средства ее осуществления; - умение активно использовать средства информационных и коммуникационных технологий; использование различных способов поиска, сбора, анализа, обработки и отражения информации; овладение навыками смыслового чтения; овладение логическими действиями сравнения, анализа, синтеза, обобщения, классификации, построения рассуждений; овладение начальными сведениями о сущности и особенностях объектов, процессов и явлений действительности. Основное содержание оценки метапредметных результатов образования строится на той совокупности способов действий, которая, собственно, и обеспечивает способность обучающихся к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, включая организацию этого процесса. Существуют различные процедуры оценки метапредметных результатов: промежуточные, итоговые, мониторинговые работы по отдельным предметам или выполнение метапредметных проектов, в рамках которых выявляются результаты сформированности метапредметных умений (регулятивных, когнитивных, коммуникативных, рефлексивных). Наряду с этим есть и внутренняя оценка результатов, фиксируемая в портфолио достижений в виде оценочных листов и листов наблюдений педагогов.