STREAM – ОСВІТА ЯК НОВИЙ ІНТЕГРОВАНИЙ ПІДХІД ДО НАВЧАННЯ ТА ВИХОВАННЯ ДІТЕЙ

Мірошнікова Р.Я.

Теретичний аспект STREAM освіти

Сьогодні  в Україні тематика STEM освіти набирає популярності. Навіть існує державна установа – Інститут модернізації змісту освіти, що зазначає важливість STEM освіти для України та працює над впровадженням даної методики в освітніх закладах. На відміну від класичної, в нашому розумінні, освіти, за STEM дитина отримує набагато більше автономності. На процес навчання набагато менше впливають стосунки, що склалися між вихователем та вихованцем, що дає можливість більш об’єктивно оцінювати прогрес. За рахунок такої автономності, дитина вчиться бути самостійною, приймати власні рішення та брати за них відповідальність.

Зі слів Елада Інбара, засновника компанії, що займається інтеграцією роботів у навчальний процес шкіл Сполучених Штатів, коли діти взаємодіють роботами, вони легше сприймають власні помилки. Тут можна прослухати більше про його досвід використання роботів для вивчення навіть гуманітарних напрямів таких, як мова. Навички критичного мислення та глибокі наукові знання отримані в результаті навчання за STEM, дозволяють дитині вирости новатором – двигуном розвитку людства

STREAM-освіта (Science, Technology, Reading + WRiting, Engineering, Arts and Mathematics) – інтегрований підхід до освіти, яких передбачає формування уявлень та вмінь дітей у галузях природничих наук, технологій, читання та письма, інженерії, мистецтва, математики; акцентує увагу на вивченні точних наук, виховує культуру інженерного мислення. STEM = Science, Technology, Engineering, Mathematics − акронім слів − природничі науки, технологія, інжиніринг, математика. STEAM = Science, Technology, Engineering, Arts and Mathematics − акронім слів − природничі науки, технологія, інжиніринг, мистецтво, математика. STREAM = Science, Technology, Reading + Writing, Engineering, Arts and Mathematics − акронім слів − природничі науки, технологія, читання + письмо, інжиніринг, мистецтво, математика.

Природничі науки: астрономія (наука про Всесвіт), фізика (наука про склад і структуру матерії, а також про основні явища в неживій природі), хімія (наука про будову й перетворення речовин), біологія (наука про живу природу), науки про Землю (географія, геофізика й геологія), медицина (наука про людське тіло та його хвороби).

Технології: формування уявлення про предметно-перетворювальну діяльність людини, світ професій, шляхи отримання, зберігання інформації та способи її обробки; здатності до формулювання творчих задумів, усвідомленого дотримання безпечних прийомів роботи та користування інструментами і матеріалами; розвиток пізнавальної, художньої і технічної обдарованості, технічного мислення у процесі творчої діяльності, навичок ручних технік обробки матеріалів (папір, дерево, глина тощо); ознайомлення з інформаційно-комунікаційними технологіями, ґаджетами;  експериментування.

Читання і письмо: акцент на розумінні дітьми змісту тексту, пропедевтичний (вступний) курс навчання грамоти, розвиток моторики, підготовка руки до письма. 

Інжиніринг: проектування, наочне моделювання, конструювання. 

Мистецтво: просторові мистецтва (архітектура, скульптура, живопис, графіка, художня фотографія, декоративно-прикладне мистецтво та дизайн); часові мистецтва (музика, література); просторово-часові (кіномистецтво, театр, танець). 

Математика: кількісні відношення та просторові форми, логіка. З огляду на визначення напрямів освіти можна зробити висновок: 

STREAM − дошкільники та учні молодших класів; 

STEAM − середня та старша школа; 

STEM − профільна та вища освіта.

Варіанти цього терміну:                               STEM=Science+Technology+Engineering+Mathemаtics (природничі науки, технологія, інжиніринг, математика).                    STEAM=Science+Technology+Engineering+Arts+Arts+Mathematics (природничі науки, технологія, інжиніринг, мистецтво, математика).  STREAM=Science+Technology+Reading+wRiting+Engineering+Arts+Mathematics (природничі науки, технологія, читання, письмо, інжиніринг, мистецтво, математика).

Взяті окремо чотири предмети STEM визначаються таким чином:                  

·     наука є визначенням природного світу, у тому числі законів природи, пов’язаних з фізикою, хімією, біологією, а також оперуванням або застосуванням фактів, принципів, концепцій, пов’язаних з цими дисциплінами;

·     технологія включає в себе всю систему людей і організацій, знань, процесів і пристроїв, які входять до створення та функціонування технологічних артефактів, а також самі артефакти, тобто продукти технологічної діяльності;      

·     інжиніринг є сукупність знань про дизайн та створення продуктів і способу вирішення проблеми. Інжиніринг використовує поняття науки та математики, а також технологічні процеси та інструменти;

·     математика вивчає закономірності і взаємозв’язки між величинами, цифрами та формами. Математика включає теоретичну математику і прикладну математику.

Як бачимо, математична складова є невід’ємною в будь-якій  STEM-модифікації, а також помічаємо, що розпочатий рух впровадження STEM-освіти в Україні не обмежується певними віковими рамками для учнів.         

У  Проекті Концепції STEM-освіти в Україні зазначається «STEM-освіта-категорія, яка визначає відповідний педагогічний процес (технологію) формування і розвиток розумово-пізнавальних і творчих якостей молоді, рівень яких визначає конкурентну спроможність на сучасному ринку праці.

STEM- освіта здійснюється через міждисциплінарний підхід у побудові навчальних програм закладів освіти різного рівня.»

На міжнародному рівні визначено наступні ключові заяви, з якими не можуть не погодитися українські фахівці:

STEM - освіта – має починатися з раннього дошкільного віку і продовжуватися в студентські роки.

Мова науки – англійська. Найбільш значимі наукові ресурси публікуються англійською мовою, у 60 з 196 країн світу англійська має статус офіційної мови.           

Гендерний підхід у навчанні: потрібні програми STEM-освіти для дівчаток.             

STEM  - освіта має будуватися на патріотизмі і любові до своєї країни.

Наука повинна захоплювати, займатися наукою має бути цікаво, доступно і радісно.

МЕТА, ЦІЛІ ТА ЗАВДАННЯ STEM-ОСВІТИ

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.

Цілями STEM-освіти є:                                                                                        

-        збільшення кількості школярів, що виявляють інтерес до технічної творчості, нових технологій, досліджень у міжпредметних суміжних галузях;

-        розвиток умінь і формування навичок у молодих інноваторів (креативність, уміння бачити і розв’язувати проблеми. Уміння працювати в команді, комунікативні навички);

-        підтримка наукової, технічної та інженерної складових в додатковій освіті школярів та розширення можливостей доручення учнів до роботи у природничо-наукових та інженерних лабораторіях, надання їм доступу до сучасного обладнання та інноваційних програм;

-        мотивація учнів старших класів до продовження освіти в науково-технічній та інженерній сферах, ознайомлення їх з новими технологіями;           

-        популяризація винахідницької та науково-дослідницької діяльності;

-        проектно-орієнтоване навчання школярів під керівництвом молодих вчених та інженерів і формування експертної спільноти з оцінки результатів діяльності STEM-центрів регіонального, обласного і районного рівнів;

-        створення умов для адаптації і впровадження інноваційних програм, створених за участі провідних промислових і конструюючи підприємств або організацій, пов’язаних з програмами додаткової освіти для школярів.

ОСНОВНИМ ЗАВДАННЯМ STEM – ОСВІТИ Є:

-        формування найбільш затребуваних на ринку праці ХХІ ст.. компетенцій і навичок: готовність до розв’язання складних (комплексних ) практичних проблем. Які виступають у вигляді суперечливої ситуації ( «знаю що, не знаю як»), тобто відомо, що потрібно отримати, але невідомо, як це зробити;

-        критичне мислення – уміння розуміти логічні зв’язки між ідеями, визначати, будувати й оцінювати аргументи, виявляти невідповідності і помилки в міркуваннях та ін..;

-        креативність – готовність і здатність до творчості, яка виявляється як і в продуктах діяльності, так і у мисленні, спілкуванні, почуттях;

-        організаційні здібності;

-        уміння працювати в команді;

-        емоційний інтелект – здатність ідентифікувати та управляти своїми власними емоціями та емоціями інших людей;

-        оцінювати проблеми і приймати рішення – здатність до визначення проблеми, множини можливих шляхів її вирішення, оцінювання витрат…;           

-        здатність до ефективної взаємодії, уміння спілкуватися з різними людьми;        

-        уміння домовлятися;

-        когнітивна гнучкість – розумова здатність до швидкого переходу від однієї думки до іншої, одночасне розглядання конкретного об’єкта або складної проблеми в декількох аспектах;

-        різнобічний розвиток  індивідуальності дитини на основі виявлення її задатків і здібностей у природничо - математичній сфері, формування ціннісних орієнтацій, задоволень і потреб;

-        становлення у підростаючого покоління цілісного наукового світогляду, загальнонаукової, загальнокультурної, технологічної, комунікативної і соціальної компетентностей на основі засвоєння системи знань про природу, людину, суспільство, виробництво;

-        формування соціально-компетентної особистості, здатної здійснювати самостійний вибір і приймати відповідальні рішення у різноманітних життєвих ситуаціях;

-        виховання в особистості любові до праці, забезпечення умов для її життєвого і професійного самовизначення, формування готовності до свідомого вибору і оволодіння майбутньою професією.

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.                                                 

ВПРОВАДЖЕННЯ STEM В ОСВІТНІЙ ПРОЦЕС.

STEM - освіта в Україні здійснюється на трьох рівнях:

-        формальна;

-        неформальна;  

-        інформальна.                                                                          

Структура STEM- освіти визначається Державним стандартом загальної середньої, позашкільної, дошкільної, вищої освіти та спеціалізованими стандартами STEM-освіти.  Основними ланками впровадження STEM-освіти в Україні є:

-      початкова – здійснюється у дошкільних навчальних закладах, початковій школі та закладах позашкільної освіти, які займаються початковою науково-технічною творчістю;

-      базова – включає в себе освіту учнів 5-9 класів у закладах різних типів;

-      профільна – здійснюється на базі профільних класів та у профільних навчальних закладах;

-      закладах, що на експериментальному рівні впроваджують STEM-освітні програми через зміст інваріативної складової навчального плану, її варіативного компоненту, позакласну, виховну роботу, організовані проекти, конкурси, змагання та інші заходи, що не суперечать цілям і завданням STEM- освіти;

-      вища/професійна – підготовка фахівців різних STEM- професій на базі вищих навчальних закладів;

-      педагогічна – підготовка вчителів та інших членів педагогічних колективів до викладання STEM-освітніх курсів.

В системі загальної середньої освіти виокремлюється 3 етапи реалізації напряму STEM через певну інтеграцію традиційних навчальних предметів і курсів математики, фізики, хімії, біології, географії, астрономії, технології на кожному з етапів навчання.

1. Початкова школа. Основне завдання-стимулювання допитливості і підтримки інтересу до навчання і пошуку знань, мотивація до самостійних досліджень, створення простих приладів, конструкцій тощо. Шляхом проведення навчальних екскурсій, днів науки, творчості, винахідництва, впровадження проектного навчання має здійснюватися формування навичок дослідницької діяльності, закладання основ обізнаності зі  STEАM- галузями  професіями; стимулювання інтересу учнів до подальшого опанування курсів, пов’язаних зі STEAM.

2. Середня школа. Основне завдання-викликати у дитини стійку цікавість до природничо-математичних наук, дати сукупність практично важливих знань, необхідних для подальшого життя людини у техносфері, глибокого розуміння екології і природи в цілому. Залучення до  дослідництва, винахідництва, проведення інтегрованих уроків, тематичних тижнів, навчальних практик, реалізація міждисциплінарних  проектів, участь у спеціалізованих гуртках, конкурсах, фестивалях, що дозволить збільшити відсоток тих, хто стане талановитим ученим, дослідником Збільшується поінформованість учнів зі STEM- предметів і професій, а також академічних вимог у STEM- областях  і професіях.

3.Старша школа. Основне завдання-сприяння свідомому вибору подальшої освіти STEM профілю, поглиблена підготовка з груп предметів STEM (профільне навчання), освоєння наукової методології, пропонуються курси із конкретними освітніми проектами, реалізація яких включає в себе використання STEM- компетентностей, які учень отримав в базовій школі; готує учнівську молодь до успішної післяшкільної зайнятості та освіти.[66]      Звичайно, STEM-технології доцільно реалізувати у класах із природничо-математичним та технологічним профілями в старшій школі, коли відбувається вибір учнями основного профілю навчання. При цьому, навчальний процес необхідно акцентувати на профорієнтаційній діяльності, спрямованій на успішне застосування отриманих знань у визначених STEM-галузях, створенні технологічних стартапів, що базуються на сучасних технологіях, у тому числі, пов’язаних із програмуванням, робототехнікою тощо.

STEM - підходи до навчання передбачають поступове нарощення самостійної діяльності учнів:

-      у 1-5 класах стимулювання учнів до проведення пошукової роботи під керівництвом вчителя;

-      у 6-8 класах спроби проведення дослідницьких робіт на основі навчального матеріалу з програми (виконати всі етапи наукового дослідження і самостійно отримати новий для них факт);

-      у 8-9 класах самостійне дослідження теми, що виходить за межі програмного матеріалу. Учні працюють самостійно і лише інколи радяться з вчителем. Результат – написання і захист роботи на МАН, участь у творчих конкурсах і фестивалях.

-      у 9-12 класах наукове дослідження за обраною темою, досягнення практичного результату, розробка Startup.     

STEM-освітні технології навчання та їх можливе співвідношення із традиційними методами.

-      Найважливішою умовою, яку висуває сучасне суспільство до школи, є конкурентоспроможність випускника, набуття ним таких якостей, як самостійно, критично і творчо мислити;

-      грамотно працювати з інформацією (вміти збирати певні факти, аналізувати їх, робити грунтовні об’єктивні висновки;

-      вирішувати певні задачі), адже сьогодні – це один із найважливіших чинників успішної людини.

Саме тому важливо формувати в учнів основні компетентності з кожного предмету, адже вони спрямовані на формування саме практичних навичок.   

https://naurok.com.ua/teoretichni-aspekti-innovaciyno-modeli-stem-osviti-78197.html