STEM - освіта

Одним із актуальних напрямів інноваційного розвитку природничо-математичної освіти є STEM – орієнтований підхід до навчання.

STEM-освіта  –  категорія, яка визначає відповідний педагогічний процес 

–  технологію формування і розвитку розумово-пізнавальних і творчих 

якостей учнів.

Мета STEM-освіти  –  підготовка учнів до післяшкільного навчання і 

працевлаштування відповідно до вимог 21-го століття.

Головна мета STEM-освіти    полягає у формуванні і розвитку розумово-пізнавальних і творчих якостей молоді, рівень яких визначає конкурентну 

спроможність на ринку праці; удосконаленні науково-дослідної та 

інженерної освіти в навчальних закладах.

STEM-освіта  –  це творчий простір світогляду дитини, де вона не тільки 

готується до дорослого життя, а й повноцінно реалізує свої потреби. Тому 

вся діяльність щодо впровадження STEM-освіти вибудовується так, щоб 

сприяти становленню особистості як творця і проектувальника власного 

життя, ґрунтуючись на ідеї усвідомленого вибору особистого життєвого 

шляху.

Основне завдання в початковій школі –  стимулювання допитливості і 

підтримка інтересу до навчання і пошуку знань, мотивація до самостійних 

досліджень, створення простих приладів, конструкцій тощо.

Особливою формою наскрізного STEM-навчання є інтегровані уроки/заняття, спрямовані на: встановлення міжпредметних зв’язків, що сприяють формуванню в учнів цілісного, системного світогляду актуалізацію особистісного ставлення до питань, що розглядають на уроці.

Основа ефективності таких уроків/занять — чітке визначення мети і планування задля різнобічного представлення та розгляду певного об’єкта, поняття, явища з використанням навчальних засобів різних предметів. Особливість планування і проведення інтегрованих, бінарних уроків у тому, що їх може проводити як один учитель, так і кілька. Через складність координації діяльності педагогів інтегровані уроків необхідно планувати заздалегідь за участі всіх учителів паралелі.

Однією зі складних сучасних педагогічних, психологічних проблем є підготовка вчителя до роботи за STEM-програмами. Перевагою вчителя початкової школи щодо впровадження STEM–освіти, є те, що він уже є учителем універсалом і може зреалізувати інтегроване дослідження, досягти розвивальну, дослідницьку, проективну мету проекту. А також створити умови та організувати урок таким чином, щоб учні, мали змогу, використовуючи новітні технології, отримати знання, спільно працювали над проектом, пристроєм, приладом, що можна реалізувати у реальному житті.

Для учнів початкової школи впровадження STEM-програми передбачає формування позитивного ставлення до наукової творчості, навичок дослідницької діяльності, розвиток креативності мислення, творчих здібностей та, насамперед, здібностей до винахідництва, ознайомлення зі STEM-галузями і професіями; стимулювання інтересу учнів до подальшого опанування курсів, пов’язаних зі STEM.

 STEM навчання складається з шести етапів: Завдання (проблема), обговорення, дизайн, структура, тестування та удосконалення. Ці етапи є основою систематичного проектного підходу

Спільна робота над практично-спрямованим проектом сприяє формуванню у дітей навичок роботи у команді та розвитку критичного мислення, а одночасне вивчення і застосування науки і техніки може створити безліч інноваційних проектів. Отже, використання STEM-технологій у початковій школі передбачає розвиток пізнавального інтересу в учнів до природничих дисциплін, дослідницьких навичок, ознайомлення зі STEM професіями, навчанню дітей співпраці, розвиток навичок спілкування, роботі в групі.

Сьогодні в Україні вже робляться перші кроки впровадження системи навчання STEM. Якщо йдеться про початкову школу, то це формування навичок дослідницької діяльності, але, звичайно, у формі доступній для певного віку, психічного і ментального розвитку; закладення основ обізнаності зі STEM- Інформаційні технології як шлях впровадження STEM- галузями і професіями; стимулювання інтересу учнів до подальшого опанування курсів, пов’язаних зі STEM.

У початковій школі основний акцент можна робити на лего-творчості та лего-конструювання. Для цього використовуються набори ЛЕГО різної комплектації і навчальний набір Перворобот WEDO. Окрім конструювання, учні знайомляться з найпростішим середовищем програмування роботів, «вдихаючи життя» в створені моделі. Крім того, раннє залучення в STEM може підтримати не лише розвиток креативного мислення та формування компетентності дослідника, а й сприяти кращій соціалізації особистості.

Таким чином, результатом впровадження STEM–освіти в початковій школі повинно стати ефективне формування раннього професійного самовизначення і усвідомленого професійного вибору; підтримка обдарованих учнів, рівний доступ  до всіх напрямків якісної освіти дітей з особливими потребами, поширення інноваційного педагогічного досвіду та освітніх технологій; широка пропаганда результатів дитячої технічної творчості. Впровадження STEM-освіти змінить економіку нашої країни, зробить її більш інноваційною та конкурентоспроможною серед країн ЄС.

Запорукою успішного економічного розвитку України та її конкурентоспроможності є висококваліфіковані фахівці, особливо у виробничих сферах найбільший дефіцит спостерігається за такими професіями як інженери-технологи та конструктори. Стрімко зростає попит на ІТ-спеціалістів. Водночас, за даними різних досліджень, близько 70% учнів випускних класів не знають ким би хотіли працювати.

STEM-освіта (англійською – Science, Technology, Engineering, Math, що в перекладі означає науку, технології, інженерію та математику) – це низка чи послідовність курсів або програм навчання, яка готує учнів до успішного працевлаштування, до освіти після школи або для того й іншого, вимагає різних і більш технічно складних навичок, зокрема із застосуванням математичних знань і наукових понять.

STEM-освіта передбачає формування критичного мислення та навичок дослідницької діяльності.

STEM-освіта - це створення умов щодо збалансованого гармонійного формування науково-орієнтованої освіти на основі модернізації математично-природничої та гуманітарних профілів освіти.

STEM — це великий вибір можливостей професійного розвитку, надання учням доступу до технологій. Сьогодні, коли світ перетинається комп’ютерними мережами, діти створюють цифровий контент, обмінюються ним та використовують його в великих масштабах. Вони запускають веб-сайти, знімають фільми на телефони, створюють власні ігри.

STEM-технології вимагають від учнів великих здібностей до критичного мислення, вміння працювати як в команді так і самостійно. В нашій школі при вивченні багатьох дисциплін та фізики безпосередньо вже зроблені перші кроки впровадження системи навчання STEM, як в урочній роботі так і в позашкільній — це інтерактивні уроки, олімпіади різних рівнів, діяльність Малої Академії наук, участь учнів у різноманітних проектах, конкурсах та заходах STEM-освіта ставить перед учителями завдання інтеграції навчальних предметів, забезпечення тісного взаємозв’язку суміжних наук у процесі навчання. Інтегровані заняття спонукають до осмислення й пошуку причинно-наслідкових зв’язків, до розвитку логіки, мислення, комунікативних здібностей.

Одне з основних завдань, яке повинен розв’язувати вчитель – це організація та підтримка цілеспрямованої пізнавальної діяльності учнів, формування у них умінь та навичок здійснювати наукові дослідження. Головна мета науково-орієнтовної освіти школярів – це створення системи навчання на основі компетентнісного підходу, яка орієнтована на самореалізацію особистості молодого науковця. На уроках фізики учні не є пасивними спостерігачами, а — є пошуковцями, творцями нового, тому вони краще запам’ятовують те що «відкрито» ними самими. Використовуючи елементи STEM-технології вчитель створює для дітей такі можливості, які дозволяють їм бути більш активними, зацікавленими у власній освіті. Працюючи в сучасній школі вчитель повинен чітко усвідомлювати, що STEM-освіта об’єднує в собі міждисциплінарний та проектний підхіди, основа якого є інтеграція природничих наук в технології, інженерну майстерність та математику. Вивчення навчального матеріалу повинно відбуватися по темам, які поєднують декілька предметів, матеріал яких тісно пов’язаний між собою та мають практичне застосування.

STEM-освіта за допомогою практичних занять демонструє дітям можливість застосування науково-технічних знань в реальному житті. На кажному уроці учні планують, розробляють моделі сучасної індустрії. Створюють проекти, намагаються запропонувати власну модель. Аналізують, роблять висновки, пов’язують її з життєвими ситуаціями, з власним досвідом. Це дає їм можливість бути більш впевненими у власних можливостях, навчитися йти до власної мети, долати перешкоди, перевіряти свою роботу багато разів, але не зупинятися перед перешкодами.

Працюючи в групах учні вільно висловлюють власну думку, відстоюють її, вчаться правильно формулювати та презентувати свою роботу. Чим більше вони займаються практичною роботою, тим більше розкривають власні здібності та більше проявляють зацікавленість до технічних дисциплін. Це дає можливість правильно вибрати майбутню професію, навчитися розуміти складну термінологію, підготуватися до сприйняття життя.

Працюючи за основними напрямками STEM-освіти це дозволить сформувати в учнів найважливіші характеристики, які визначають компетентного фахівця:

- уміння побачити проблему;

- уміння побачити в проблемі якомога більше можливих сторін і зв'язків;

- уміння сформулювати дослідницьке запитання і шляхи його вирішення;

- гнучкість як уміння зрозуміти нову точку зору і стійкість у відстоюванні своєї позиції;

- оригінальність, відхід від шаблону;

- здатність до перегруповування ідей та зв'язків;

- здатність до абстрагування або аналізу;

- здатність до конкретизації або синтезу;

- відчуття гармонії в організації ідеї.

Це дозволить наблизити зміст різноманітних сфер науково-технічної діяльності людського суспільства до навчального процесу.

МАН — це той заклад, де реалізується прагнення кожного учня розвинути свій інтелектуальний потенціал, адже для цього створені сприятливі умови. Розмаїття напрямів дає можливість проводити дослідження в різних сферах життєдіяльності. Готуючи дітей до роботи в заочному обласному МАНі та шкільному використовую різнобічні напрями діяльності, використовую різні організаційні форми роботи, які сприяють наближенню учнів до здобуття STEM-освіти.

Необхідно розвивати творче середовище для виявлення особливо обдарованих дітей. Надавати можливість розвивати їх здібності та підтримувати їх.

Навчання молодої інтелектуальної еліти, здатної успішно реалізовуватися в сучасному мінливому світі, неможливе без застосування інноваційних інформаційних та комунікаційних технологій, а отже — вільної орієнтації учнів в інформаційному просторі. Можливості застосування ІКТ у роботі з обдарованими дітьми на уроках фізики є одною із запорук успішного навчання. Одним із сучасних методів навчання – є метод проектів. Важливим сьогодні є збільшення виконання учнями практико-орієнтованих науково-дослідницьких проектів.

Уроки в школі за STEM-технологією дозволяють не тільки вивчати теоретичний матеріал, але і закріплювати знання за допомогою можливостей практичного застосування різноманітних завдань, які можуть бути настільки цікаві, що їх трудність не викликатиме неприйняття у учнів.

Одне з основних завдань сучасної школи – створити умови для різнобічного розвитку підростаючого покоління, забезпечити активізацію і розвиток інтелекту, інтуїції, легкої продуктивності, творчого мислення, рефлексії, аналітико-синтетичних умінь та навичок з урахуванням можливостей кожної дитини. Сучасні методи навчання забезпечують активну взаємодію учнів і вчителя в навчальному процесі. Особливо ефективним навчання є у формуванні комунікативних і мовленнєвих компетенцій школярів. Застосування технологій навчання: сприяє розвитку навичок критичного мислення та пізнавальних інтересів учнів; спонукає учнів виявляти уяву та творчість; розвиває вміння швидко аналізувати ситуацію створити комфортні умови навчання, за яких учень відчуває успішність, свою інтелектуальну досконалість, що робить продуктивним сам освітній процес.