Доповідь на тему

«Використання елементів

 STEM–освіти

на уроках математики»

Підготувала

 вчителька математики

Кухтін Юлія Олександрівна

2021-2022 н.р.

Сьогодні в Україні відбувається процес реформування системи освіти, головним завданням якої визначено формування компетентнісно-розвиненої особистості, що здатна критично мислити, самостійно вчитись, всесторонньо збагачуватись знаннями, оцінювати власні можливості, а також орієнтуватись у сучасному інформаційно-комунікаційному середовищі. Адже знання у ньому є основним стратегічним ресурсом, і вміння грамотно здобувати їх впродовж життя надзвичайно важливе для особистості XXI століття. Одним із напрямків інноваційного розвитку природничо-математичної освіти є система навчання STEM, завдяки якій діти розвивають логічне мислення та технічну грамотність, вчаться вирішувати поставлені задачі, стають новаторами, винахідниками.

А що таке STEM (STEАM)?

STEM охоплює природничі науки (Science), технології (Technology), технічну творчість (Engineering) та математику (Mathematics).

У всьому світі спостерігається дефіцит фахівців з технічних напрямків, попит на них росте набагато швидше, ніж на інші спеціальності, саме тому, у відповідь на виклики часу, такий тип освіти виходить на перший план.

Однак, важливо розуміти, що STEАM – це не просто технічна освіта. Вона охоплює значно ширше поняття, а саме вдале поєднання креативності та технічних знань.

Варто також згадати про те, що існує доповнення до STEM-підходу. Літера A (Art) в абревіатурі відповідає за різні види мистецтв: гуманітарні науки, іноземні мови, живопис, музику, театр.

Таким рішенням країни, що ведуть роботи з впровадження цієї системи, підкреслюють важливість стику гуманітарних і природничо-наукових дисциплін. В майбутньому, на думку фахівців, цей напрямок матиме колосальну популярність.

Сучасна шкільна освіта спрямована переважно на успішне виконання тестів і підготовку до іспитів, у ній немає місця дослідженням та експериментам, які насправді є основним рушієм прогресу та відкриттів. Ідейним натхненником STEM-підходу можна вважати Леонардо да Вінчі.

Творець легендарної «Мона Лізи» також винайшов парашут, кулемет, водолазний костюм, повітряний гвинт і ще багато речей, що стали прототипами сучасних механізмів. Видатний інженер бачив взаємозв’язок у всьому і прагнув створювати моделі на стику різних областей.

Основні ключові компетентності концепції «Нової української школи» гармонійно входять у систему STEM-освіти, створюючи основу для успішної самореалізації особистості і як фахівця, і як громадянина. Впровадження системи STEM-освіти продиктовано вимогою «нової економіки».  У віддаленому майбутньому з’являться професії, які будуть пов’язані з технологією і високотехнологічним виробництвом на стику з природничими науками. Здобуття сучасних професій потребує всебічної підготовки та отримання знань із різних освітніх областей природничих наук, інженерії, технологій та програмування, напрямів які охоплює STEM-освіти  .

STEM-технології вимагають від учнів великих здібностей до критичного мислення, вміння працювати як в команді так і самостійно. Вивчення навчального матеріалу повинно відбуватися по темам, які поєднують декілька предметів, матеріали яких тісно пов’язані між собою та мають практичне застосування.

STEM-освіта за допомогою практичних занять демонструє дітям можливість застосування науково-технічних знань в реальному житті. На кожному уроці учні: планують і розробляють моделі сучасної індустрії; створюють проекти, намагаються запропонувати власну модель; аналізують, роблять висновки, пов’язують їх з життєвими ситуаціями, з власним досвідом. Це дає їм можливість бути більш впевненими у власних силах, навчитися йти до поставленої мети, долати поразки, перевіряти свою роботу багато разів, але не зупинятися перед перешкодами.

Працюючи за основними напрямками STEM-освіти, вчитель формує 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;
•   уміння зрозуміти гнучкість як нову точку зору і стійкість у відстоюванні своєї позиції;
•   уміння бути оригінальність, відхід від шаблону; уміння до перегруповування ідей та зв’язків;
•   уміння до абстрагування або аналізу;
•   уміння до конкретизації або синтезу; уміння знайти гармонію в організації ідеї.

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

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 в учнів.

Задачі з елементами STEM  (STEАM)-освіти

Елементи  STEАM-освіти  можна  використовувати  на уроках  математики  під  час  розв’язування  задач,  в  проєктній роботі та позаурочній діяльності. Це можуть бути задачі про архітектурні споруди та пам'ятки рідного міста, світу; задачі біологічного, хімічного, фізичного  та географічного змісту.

5 клас

На уроках математики, вже у 5 класі, під час вивчення тем множення натуральних чисел та множення десяткових дробів легко  пояснити  та  практично  перевірити  умову  рівноваги важеля,  пояснити  принцип  його  роботи,  а  також  дослідити властивості хорд кола, що перетинаються. Знаходити добуток без змістовного навантаження не є доцільним.

 № 1. У холодильнику зберігають 4 однакових контейнери із смородиною,  перетертою  з  цукром  (джерело  вітаміну  С). Контейнер має форму прямокутного паралелепіпеда з вимірами 15  см,  10  см,  5  см.  Скільки  смородини  використали,  якщо  1 л суміші (1 дм³ ) отримують із 1,5 кг ягід.

№  2.  Батьки  вирішили  зробити  ремонт  у  ванній  кімнаті, довжина  якої  160  см  ширина  –  150  см.  У  магазині  було запропоновано три види плитки для підлоги:

• 40×40 см по 51 грн за 1 плитку;
• 30×30 см по 38 грн за 1 плитку;
• 20×50 см по 24 грн за 1 плитку.

Обчисліть:  площу  ванної  кімнати  у  см²,  площу  однієї  плитки  кожного  виду;  кількість  плиток  кожного  виду, потрібну  для  підлоги  цієї  ванної  кімнати  і  їх    вартість. Перевірте правильність своїх обчислень на макетах.  

№  3.  Школа  замовила  виготовити  20  стільниць  для  парт розміром 50 × 120 см. Вартість однієї стільниці складає  250 грн.  Ми  маємо  2  листи  ДСП  шириною  2м  та  довжиною  3м. Визначити,  чи  вистачить  2  листи  та  обрахувати  загальну вартість  замовлення,  якщо  фірма  надає  10%  знижку  при замовленні на суму більшу 2000 грн.

 №  4.  Фірма  замовила  виготовлення  підвісної  стелі, шириною  360  см,  довжиною  3  м.  Обрахувати  кількість упаковок,  необхідних  для  виготовлення  стелі,  та  вартість замовлення,  якщо  в  одній  упаковці,  вартістю  200  грн, міститься  10 плиток.

6 клас

№  1.  Найпоширеніша  речовина  на  Землі  −    вода.  Усього лише  3% від загальної кількості води це прісна вода, решта води солона.  Найсолоніше Мертве море. Мертве море  розташоване на кордоні  Ізраїлю  та  Йорданії.  Відсоток  солі  у  ньому  досягає 35%. У воді Чорного моря міститься лише 1,8% солі. Обрахуйте,  скільки  грам  солі  міститься  у  0,5  кг  води, взятої з Мертвого та з Чорного морів. За допомогою склянок, прісної води, терезів та солі, зробіть дві склянки з тим самим рівнем солоності, що й у цих морях. Перевірте, чи однаково поводяться у цій воді різні важки (з фізичного набору).

 №  2.  Розрахуйте  кількість  інгредієнтів  для  приготування 20 порцій борщу з урахуванням технологічної карти. ( Одна порція – 250мл).

 Український борщ: технологічна карта на 1 л страви

Інгредієнт      Маса в грамах

Буряки                      150

Капуста                    100

Картопля                  180

Морква                     50

Цибуля рібчаста     35

олія                           20

Томатне пюре          30

цукор                        10

Перець солодкий     25

Бульйон                    600

Який відсоток уварки продуктів?

№  3.  Сім’я  Долларів  відкрила  депозит    у  банку.  Мама поклала  11000  грн.  під  15%  річних,  а  тато  –  12000  грн.  під 16%  річних.  Яку  суму  матимуть  кожен  із  них  через  1  рік,  через 2 роки?  Чий прибуток більший? На скільки більший?

№ 4. Сім’я має щомісячний прибуток 13800 грн. У грудні місяці  на  оплату  комунальних  послуг  було  витрачено  2825  грн,  а  на  харчування    –  2635  грн.  Побудуй  діаграму витрат  сім’ї  на  комунальні  послуги  та  на  харчування  з листопада до березня місяця.                                     

№  5.  Подорожуючи  містами  Америки,  турист  занедужав. Він  попросив  у  адміністратора  готелю  термометр  для вимірювання  температури  власного  тіла.  Термометр  показав таке значення 98,2˚ F. Знаючи , що значення температури F за шкалою Фаренгейта пов'язане зі значенням температури С за

шкалою  Цельсія  формулою  F  =  1,8  C  +  32,  допоможіть туристові дізнатися підвищена в нього температура чи ні.  Які дані покаже даний термометр, якщо температура мандрівника підніметься до 38 ˚С.

(Відповідь: t ≈36,7˚ (температура не підвищена); 100,4˚F ).

Також до використання елементів STEM-освіти можна віднести конкурс, який проводив сайт «На Урок» − «(Не)шкільна математика» (https://naurok.com.ua/konkurs/math_contest ). Даний конкурс є спробою творчої групи сайта «На Урок» переконати школярів, що знання, отримані на уроках, можна використовувати не лише на уроках чи під час виконання домашніх завдань. Вони підготували захопливі завдання для учнів 5-11 класів. Задачі, які вони пропонували учасникам, не лише допоможуть їм оцінити математичні здібності, а й доповнити уявлення школярів про найрізноманітніші галузі людської діяльності: від планування сімейного бюджету, до вивчення космосу.

Учні 6-го класу брали участь у конкурсі «(Не)шкільна математика», і хоча призових місць не зайняли, але учням дуже сподобались завдання і вони розширили для себе кругозір у плані використання на практиці знань отриманих на уроках математики.

Висновок

Використання STEM-освіти на практиці це прекрасна можливість навчити учнів мислити та знаходити необхідну інформацію, вирішувати складні завдання, приймати рішення, організовувати співпрацю з іншими учнями та вчителем. Учень вчиться створювати ідеї та втілювати їх в життя, презентувати результати власних досліджень.

Запровадження STEM- навчання має відбуватися поступово.

З метою залучення учнів до практичної діяльності бажано розширити діапазон форм і методів навчання, способів навчальної взаємодії. Практика роботи показала плідність інтеграції, виявила перспективи подальшого розвитку та удосконалення такого підходу до навчання. Для формування предметних компетентностей учнів учитель має спиратися на систему інтегрованих завдань, спрямованих на застосування знань для розв’язування задач у змодельованих життєвих ситуаціях.

Впровадження в освітній процес STEM дозволить сформувати в учнів найважливіші характеристики, які визначають компетентного фахівця та дає принципово нову модель природничо-математичної освіти з новими можливостями і результатами, як для вчителів, так і для учнів.

Численні дослідження показують, що впровадження STEM-освіти є перспективним напрямком і на сьогоднішній день в Україні він набирає обертів.

Використанні джерела інформації

1.  Лист  ІМЗО  від  22.08.2019  №  22.1/10-2876  ― Методичні  рекомендації щодо  розвитку  STEM-освіти  у  закладах  загальної  середньої  та

позашкільної освіти у 2019/2020 навчальному році.

2.  Концепція  «Нова  Українська  школа»  [Електронний  ресурс].  –  URL:

http://mon.gov.ua  .

3. Професії  найближчого  майбутнього  [Електронний  ресурс].  –  URL:

https://radiolemberg.com/ua-articles/ua-allarticles/ futurejobs .

4  Сучасна школа – інтелектуальна сила суспільства [Електронний ресурс].  – URL: http://infosvit.if.ua/suchasna-shkola.

5. Що таке STEAM-освіта? Пояснюємо простими словами − https://sparkmedia.com.ua/shcho-take-steam-osvitay/.

6. Що таке STEAM-освіта і чому вона така популярна − https://life.pravda.com.ua/columns/2019/03/26/236224/.