История ГлобалЛаб
В нынешнем виде проект «ГлобалЛаб» существует в России уже три года. За это время в проекте участвовало более 400 школ. В ГлобалЛаб работали более пяти тысяч школьников из городских и сельских школ. География проекта простиралась от Камчатки на востоке до Мурманска на западе, от Якутска на севере до юга Астраханской области. Учащиеся выполняли исследовательские проекты по методикам ГлобалЛаб и публиковали свои результаты на сайте www.globallab.ru. Современная версия проекта - результат двадцатилетнего развития идей, идущих вслед за ростом возможностей сети «Интернет».
Автор идеи «ГлобалЛаб» и руководитель проекта (он же автор этой статьи) вместе с командой ученых и педагогов из Центра по новым технологиям в образовании (TERC) при Массачусетском технологическом институте запустил этот проект в начале 90-х годов, на заре современного Интернета. С тех пор десятки тысяч детей из 30 стран (в том числе и из России) получили возможность работать вместе и обмениваться результатами экологических исследований.
В 2005 году в рамках проекта информатизации системы образования и при поддержке Российского национального фонда подготовки кадров (НФПК) был создан прототип российской версии ГлобалЛаб и проведены его испытания в трех пилотных школах. Испытания прошли успешно. Позже Фонд Дмитрия Зимина «Династия» поддержал российский ГлобалЛаб. Помощь фонда позволила включить в ГлобалЛаб в 2008-2011 годах более 400 российских школ. Поддержал нас и проект «Гармония/Intel Education», делегировав в ГлобалЛаб свои наиболее активные школы. Разработку интернет-сайта, новых версий компьютерных программ, учебных и методических материалов для ГлобалЛаб осуществляет Международная лаборатория инновационных образовательных технологий (ILAET).
С 2012 года к работе в ГлобалЛаб мы начнем привлекать школы ближнего и дальнего зарубежья.

Что такое ГлобалЛаб?
ГлобалЛаб - это сетевая лаборатория школьников и методический кабинет учителей, которым интересны совместные исследовательские проекты. Это коллекция методических материалов для проведения естественно-научных исследований и интернет-сайт (www.globallab.ru), на котором школьники могут опубликовать и обсудить результаты своих исследований. Разместить материалы дети могут не только в виде текстов, презентаций, фотографий с комментариями, но и в виде числовых данных, которые могут быть представлены графиками и диаграммами или значками на карте мира.
С программистской точки зрения ГлобалЛаб - это качественно новая цифровая образовательная среда, основа которой - интегрированный набор программных инструментов, необходимых для реализации совместных исследовательских проектов учащихся, в совокупности с элементами социальной сети, ориентированной на учащихся и учителей.
Принципиальной особенностью проектов, выполняемых в среде ГлобалЛаб, служат их сетевой (совместный) характер и нацеленность на стимулирование сотрудничества учащихся путем создания ситуаций, в которых они используют данные, полученные всеми членами сообщества, для формирования коллективного экспериментального знания. Спектр исследовательских проектов, поддерживаемых программной средой ГлобалЛаб, варьирует от простого опроса, подразумевающего ответ «да»/»нет», до сложного научного исследования, требующего от участников квалификации и кропотливых экспериментов.
Результаты, полученные всеми членами сообщества, хранятся в общей базе данных. Используя программные инструменты как часть пакета ГлобалЛаб, эти данные можно подвергнуть статистическому анализу и/или отобразить на карте, используя средства географической визуализации.
Содержательно исследовательские проекты в ГлобалЛаб делятся на две группы:
- разработанные и опубликованные издателями учебных материалов;
- предложенные учителями и/или учащимися в соответствии с их интересами.
В обоих случаях, используя Интернет в сочетании с инструментарием, доступным на сайте ГлобалЛаб, ученик сможет выполнить настоящее научное исследование.
Такое исследование может начаться с того, что отдельный ученик или класс в целом задает вопрос сообществу. Собрав значительное количество ответов, учащиеся смогут выявить закономерности в процессе визуализации данных на географической карте или в иной среде инфографики и/или их статистического анализа.
Выявленные закономерности могут стать стимулом для дальнейших наблюдений и сформировать потребность в получении дополнительных знаний, которые позволили бы понять механизмы обнаруженного явления. Например, учащиеся могут задать сообществу уточняющие вопросы или обратиться к справочной литературе.
В 2008-2011 учебных годах в проекте участвовали в основном учащиеся 5-6-х классов, меньше - старшеклассники. Анализ результатов работы заставил задуматься о разработке специальной версии сайта и комплекте методик исследований для начальной школы, соответствующих психологическим особенностям детей 7-11 лет. В 2010-2011 учебном году были созданы пробные версии мультимедийных уроков для младших школьников и проведена их первичная апробация.
В 2011-2012 учебном году мы начнем испытание экспериментального курса для начальной школы под названием «ГлобалЛаб - окружающий мир» (Гломир). Курс, разработка которого еще не завершена, представляет собой комплект учебно-методических материалов в составе методических разработок, мультимедийных уроков (для работы в классе с мультимедийным проектором или, где такая возможность есть, в режиме один компьютер на одного-двух учеников), интернет-сайта, позволяющего проводить опросы и обсуждения, размещать результаты самостоятельных наблюдений и опытов, в том числе выполненных с помощью цифровых датчиков или цифровых микроскопов. Ознакомиться с некоторыми из наших материалов можно уже сейчас на сайте www.glomir.ru.
Структура курса модульная, учитель может составить индивидуальную программу, исходя из подготовки учеников и своих творческих устремлений. Модули привязаны не к классам, а к годам участия в проекте (учитель может начать работать в проекте как с первоклассниками, так и с учениками постарше). Тематически курс в основном воспроизводит традиционные в России курсы «Окружающий мир», но дополняет привычное содержание задачным подходом, исследовательской работой и коллективным обсуждением результатов. Урок оказывается не сообщением готовых сведений, а совместным решением сложных, но посильных задач, результатом которого становится понимание и приобретение определенных навыков мышления или созидания.
Продолжительность и характер работы детей с компьютерами учитель определяет сам, исходя из СанПиНов и педагогической целесообразности.
Постепенное вовлечение детей в совместную исследовательскую деятельность в начальной школе проходит в несколько этапов:
- сначала, работая с мультимедийными уроками в классе, дети обогащают словарный запас, знакомятся с многообразием природных объектов, учатся сравнивать и обсуждать природные объекты;
- позже дети с помощью учителя выкладывают свои работы (фотографии с самостоятельно написанными аннотациями или короткие рассказы) на сайт «Гломир» и знакомятся с результатами других детей;
- на следующем этапе дети учатся задавать вопросы и отвечать на вопросы по теме исследований на форуме сайта;
- на этапе, когда дети переходят от качественных описаний природных объектов и явлений к измерениям, они начинают вносить результаты измерений в бланки рабочего журнала и переносить их в web-формы на сайте. После этого они могут сравнивать свои и чужие результаты на карте мира или представлять результаты всех участников исследования в виде графиков и диаграмм.
Гломир разрабатывается с соответствии с федеральными образовательными стандартами для начальной школы.

Воспоминания о будущем
Переходя в 5-й класс, выпускник начальной школы, работавший с Гломиром, мог бы так вспоминать о своем участии в проекте:
Маша учится в четвертом классе. В Глобальную лабораторию школьников ее класс вступил два года назад. «Глобальной лаборатория названа потому, что дети со всего мира могут переписываться, общаться и обмениваться результатами своей работы в этой лаборатории, используя Интернет», - рассказала детям учительница.
В ГлобалЛаб совместная деятельность начинается со вступления класса в сообщество проекта. Школьники вместе готовят презентацию, рассказывая всему сообществу о себе, о своей школе, о населенном пункте и регионе.
Маша вспоминает, как весь класс готовил слайд-презентацию, как всем хотелось подробнее рассказать будущим коллегам по ГлобалЛаб об увлечениях, перечисляли даже, у кого какие домашние животные... и еще дети узнали много интересного об истории школы и города...
Потом все вместе заполняли географический паспорт. Для этого пришлось обратиться за помощью к учителю географии. В паспорте помимо географических координат надо было указать высоту над уровнем моря, среднюю температуру в январе и июле, среднегодовое количество осадков и другие особенности климата.
И как было здорово, когда, проделав все это, они нажали на экране компьютера на кнопку «вступить в ГлобалЛаб» - и на карте мира тут же появилась новая звездочка - звездочка Машиного класса, которую теперь могли увидеть дети в других городах и странах и щелкнув по которой могли открыть страничку Машиного класса и посмотреть работы ребят...
ГлобалЛаб отмечает каждый новый класс новой звездочкой на карте мира, демонстрируя, что теперь они стали участниками глобального сообщества. Теперь дети не просто ученики отдельного класса, а часть большой всероссийской команды, к которой со временем примкнут и участники из других стран.
А потом они всем классом выбирали опытный участок для работы в ГлобалЛаб. Маша помнит, как они спорили: хотелось, чтобы участок был интересен и ребятам из других школ. Но его надо часто посещать, в том числе и зимой. Значит, он должен быть не очень далеко от школы. Но школа городская, природа вокруг школы небогатая, поэтому решили иметь два участка: первый - часть школьного двора, там они могут проводить наблюдения каждый урок; и второй - роща за городом, куда они всем классом ездили дважды осенью и дважды весной.
Самостоятельно выбирая объект исследований, дети не только приобретают навыки исследовательской работы, но также учатся совместно принимать решения.
Маша любила воображать другие опытные участки. Как там, у них? Вот в Машином городе не бывает холодов, а ребята из Якутска пишут в своем географическом паспорте, что зимой там часто бывает -50 оС, а как же в школу они в такую погоду ходят?
Сравнение опытных участков создает контекст для изучения фактического материала по программе курса «Окружающий мир», расширяет кругозор детей. Каждый опытный участок, где бы он ни находился, становится частью мира, окружающего детей в ГлобалЛаб.
Когда Машины одноклассники знакомились с опытными участками других классов, обсуждали и сравнивали их со своим, оказалось, что для этого нужно знать много специальных слов (терминов), например, чтобы рассказать, какие травы и деревья растут на их участке, какой ландшафт окружает их, какая стоит погода.
Школьники учатся описывать объекты природы, составляя словесные портреты животных, растений, облаков, ландшафта... но теперь это делается не для отметки. В ГлобалЛаб у детей формируется потребность в получении знаний. Происходит то, что принято называть «обучением по запросу» - когда сама структура исследований, потребность в сравнении данных и обсуждении результатов создает потребность новом знании.
...Но это уже было потом. А сначала, чтобы показать другим классам свой опытный участок, ребята фотографировали его, загружали снимки на сайт, выделяли самое интересное на нем красными рамками. Нужно еще было интересно рассказать об этом - тогда они добавляли сначала звуковые, а потом письменные аннотации. Потом можно было щелкнуть по квадратику, выделенному красной рамкой, и услышать или прочитать этот рассказ.
Представляя свой опытный участок, дети развивают наблюдательность. Они обогащают свою речь, аннотируя фото- и видеоматериалы (сначала аудиокомментариями, затем текстовыми).
В конце 2-го класса школьники получили датчики, с которыми теперь исследования стали совсем настоящие: датчик температуры можно было опустить в воду либо воткнуть в землю или в сугроб и узнать, какая там температура. Так Маша обнаружила, что в классе были и холодные, и теплые места. А еще можно было положить датчик температуры в тень листвы и убедиться, что там температура ниже, чем на открытом месте. А потом обсуждать в классе, почему это так...
Постепенно школьники добавляют к качественным описаниям количественные. Особая роль в этом принадлежит цифровым датчикам, которые учащиеся используют как в классе, так и во время экскурсий. Присоединенные к компьютеру, они позволяют запоминать и сравнивать данные наблюдений. Дети получают ответ в виде цифр, и потому качественные рассуждения «теплее-холоднее» превращается в четкое «+23о С в тени и +37о С на солнце».
Маша вспомнила, как с помощью датчиков она решала задачу по арифметике, смешивая поровну воду из двух стаканчиков - с горячей и холодной водой из-под крана. «Вода, скорее всего, получится средняя, - подумала Маша. - А как это перевести в цифры?» Маша наблюдала на экране компьютера, как вела себя температура в смеси. Ей было интересно добавлять разные порции холодной и горячей воды и наблюдать за графиком. Она даже забыла, это урок по математике или по окружающему миру... А потом на экскурсии они погружали датчик температуры на длинном проводе в водоем и замечали на экране переносного компьютера, как температура уменьшалась с глубиной. Назавтра в классе они спорили, за счет чего возникает разница температур и как она влияет на жизнь рыб, водорослей и других водных организмов.
Со временем наряду с датчиками температуры школьники могут использовать датчики освещенности, влажности, концентрации растворенного кислорода и другие, которые дополнят экологические исследования школьников и позволят им рассуждать о связи между физическими, химическими и биологическими особенностями их опытных участков.
Но самое интересное, что в ГлобалЛаб можно было задавать другим детям «научные вопросы», которых становилось все больше... Иногда вопросы возникали вовсе не на уроках, а дома, при чтении книг... Как-то Маша прочитала в одной книге про кашу из желудей. Ей захотелось попробовать такую кашу, но тут Маша поняла, что ее городе дубов нет. А почему? Так появилось исследование «Где растут дубы», в котором Маша вместе с ребятами своего класса задали вопросы всем школам ГлобалЛаб: «Растут ли у вас дубы? Какой у вас климат? Много ли дождей? Какая самая холодная температура зимой?» Теперь Маша открывала сайт и смотрела, как рядом с ее вопросом появилась карта России. На карте каждый день добавлялись все новые точки - ответы ребят из других городов. Потом вместе с учителем они всем классом пытались разобраться, отчего в одних местах дубы растут, а в других нет. Они даже спросили об этом папу одного из учеников - знаменитого ученого-биолога.
Специальный редактор опросов ГлобалЛаб позволяет детям создавать web-опросы, для чего ребенку необходимо развивать умение видеть проблему, сформулировать вопрос и провести анализ полученных результатов. Это основы исследовательской работы. В ГлобалЛаб дети привыкают к такой форме обучения, в которой они играют активную роль, перестают быть объектом, получающим готовое знание, и становятся непосредственными участниками конструирования знания.

Автор выражает искреннюю признательность ключевым сотрудникам ГлобалЛаб: методисту и автору учебных материалов С.Ловягину, координатору по работе со школами Е.Ковалевской, графическому дизайнеру Б.Вехтеру, ведущему программисту А.Лебедеву, а также сотням замечательных российских учителей из городских, районных и сельских школ, которые своим ежедневным трудом смогли помочь тысячам школьников сделать первые шаги в ГлобалЛаб. Мы очень надеемся на дальнейшее сотрудничество.