Олена Савчук

Дослідження методів застосування елементів STEM у процесі викладання географії

Дослідження методів застосування елементів STEM в процесі викладання географії: методичний збірник. Стара Вижівка, 2024. 44 с.

У методичному збірнику розкрито особливості використання елементів STEM в процесі викладання географії, наведено основні вимоги до уроків, на яких застосовується ця технологія.

Рекомендовано учителям географії з метою впровадження нових форм та методів роботи на уроках.

Схвалено методичною радою Старовижівського ліцею Старовижівської селищної ради (протокол № 4 від 10.01.2024).

Рецензент: Поліщук Олена Анатоліївна, учитель географії Старовижівського ліцею Старовижівської селищної ради.

ЗМІСТ

Вступ …………………………………………………..4

Організаційна та навчально-методична робота…7

STEM у педагогічному досвіді……………………..9

Банк ідей, або як використовувати елементи STEM на уроках географії…………………………18

STEAM-кольори…………………………………….22

Інтегративна сутність STEAM-освіти…………...31

Міжпредметні зв’язки та їх роль

у STEAM-освіті……………………………………...36

Висновок …………………………………………….42

Список використаних джерел…………………….44

ВСТУП

З урахуванням нових прогресивних методик та програм пріоритетним завданням для педагога є забезпечення сприятливих умов для збагачення емоційної сфери дитини через образотворчу діяльність. У даний час все більше інтересу викликають взаємозв’язок і взаємовплив почуттів і розуму, емоційного і раціонального. Пізнаючи навколишній світ, дитина певним чином ставиться до того, що пізнає.

«STEM-освіта – 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». Саме таким трактуванням Інститут модернізації змісту освіти розпочинає добірку матеріалів про STEM-освіту на сайті. Коли заглянути в майбутнє, то побачимо 20 професій за версією EdCamp 2017, які насправді пов’язані з чотирма складниками STEM (S – science, T – technology, Е–engineering, М – mathematics). Отож ключовий аспект упровадження STEM-освіти не лише на окремих уроках, а під час усього навчально-виховного процесу – успішне працевлаштування для всіх випускників (і з природничими задатками, і з гуманітарними).

«Акронім STEM вживається для позначення популярного напряму в освіті, що охоплює природничі науки (Science), технології (Technology), технічну творчість (Engineering) та математику (Mathematics)». І як продовження: «Це напрям в освіті, при якому в навчальних програмах посилюється природничо-науковий компонент + інноваційні технології.

Чи можна поєднати STEM із гуманітарними дисципінами? Так! Навіть якщо вам здавалося, що географія безмежно далека від фізики і ніяк не поєднається з хімією, то ви не праві. Насправді інтегрувати та поєднувати можна будь-які предмети, головне – дійсно хотіти цього!

Організаційна та навчально-методична робота

Стем - орієнтований підхід до навчання є одним із актуальних напрямів модернізації та інноваційного розвитку природничо-математичного й гуманітарного профілів освіти. Такий підхід у школі сприяє:

• популяризації інженерно-технологічних професій
• підвищенню поінформованості про можливості кар’єри в інженерно-технічній сфері
• формуванню стійкої мотивації у вивченні дисциплін, на яких ґрунтується STEM-освіта.

Запровадження STEM-навчання має відбуватися:

• у межах чинного законодавства
• на засадах особистісно зорієнтованого, діяльнісного і компетентнісного підходів
• без очікувань повного переходу до другого покоління Державного стандарту базової і повної загальної середньої освіти й нових навчальних програм
• за розуміння напрямів освітніх реформ
• задля більш якісного та сучасного навчання учнів.

STEM у педагогічному досвіді

В основі STEM-освіти – системно-діяльнісний підхід і самостійна дослідницька робота учнів, які сприяють:

• розвитку критичного мислення та формування навичок розв'язання проблем, необхідних для подолання труднощів у майбутньому;
• розвитку науково-дослідницьких ініціатив за допомогою навичок мислення, втілених у читанні та письмі;
• підвищенню впевненості у власних силах;
• активній комунікації та командній роботі;
• креативному та інноваційному підходам до проєктів.

Методи і прийоми:

• дослідження матеріалу;
• наукове спостереження над географічними поняттями та явищами;
• зіставлення понять з метою порівняння;
• аналіз;
• розв’язання проблемних питань;
• робота в групах;
• творча лабораторія.

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.

Інтегровані уроки можна проводити двома шляхами:

• через об’єднання схожої тематики кількох навчальних предметів
• через формування інтегрованих курсів або окремих спецкурсів шляхом об’єднання навчальних програм таких курсів/предметів.

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.

Якщо програмовий матеріал різних навчальних предметів можна інтегрувати в межах одного навчального дня — допустимо організовувати «тематичні дні», коли всі уроки за розкладом спрямовують на:

• реалізацію єдиної навчально-виховної мети
• досягнення конкретного результату.

Задля залучення учнів до практичної діяльності доцільно:

• розширити діапазон організаційних форм та методів навчання, способів навчальної взаємодії
• надати пріоритет засвоєнню навчального матеріалу у процесі екскурсій, квестів, конкурсів, фестивалів, хакатонів, практикумів тощо.

Що ж дає STEAM-освіта? Перевага впровадження STEAM в тому, що ця методика формує міжпредметні компетенції, впевненість у власних силах і бажання вчитися. Методика STEAM-напрямку на уроках географії характеризується за наступними показниками:

– змішане середовище навчання, що показує здобувачам освіти, як науковий метод може бути застосований до повсякденного життя;

– STEAM – це один із напрямів реалізації проєктної та навчально-дослідницької діяльності в школі і поза нею;

– навчальний план заснований на ідеї навчання із застосуванням міждисциплінарного та прикладного підходу;

– STEAM інтегрує 5 окремих дисциплін в одну єдину схему навчання.

Організаційний аспект моделі освітнього середовища уроків географії передбачає реалізацію цілого комплексу інструментів, що складається з набору методів і форм навчання, за допомогою існуючих педагогічних програм,критеріїв вибору оптимальної технології для даних конкретних умов,планованих результатів виконання, засобів діагностики поточного стану здобувачів освіти.

Реалізація STEM-навчання може здійснюватися з використанням таких основних організаційних форм, як урок (заняття), проєкт, курс, квест, хакатон тощо, у яких діяльність вчителя та здобувачів освіти здійснюється у встановленому порядку та в певному режимі.

Однією з основних форм STEM-навчання є уроки, які спрямовані на встановлення міжпредметних зв’язків та сприяють формуванню в учнів цілісного, системного світогляду, актуалізації особистісного ставлення до питань, що розглядаються на уроці. Такі уроки можуть проводитися шляхом поєднання подібних тем кількох навчальних предметів або формування інтегрованих курсів чи окремих спецкурсів. Для підвищення ефективності уроків із застосуванням STEM-технологій доцільно чітко визначити мету та їх планування для забезпечення різнобічного розгляду здобувачами освіти певного об’єкта, поняття, явища, що вивчаються на різних предметах.

Які ж якості повинен мати вчитель географії, щоб плідно застосовувати цю технологію на уроках? Чітких формулювань, опису якостей STEAM-вчителя поки що немає, але можна виділити такі як:

 широкий кругозір;

 педагогічні компетенції;

 сприйняття нового, того що відбувається навколо;

 здатність перетворювати нове в практику колективного засвоєння;

 сміливість і підприємливість конструювати нове в навчальний процес;

 здібність мобілізувати учнів на вирішення нестандартної проблеми і розподіляти між ними завдання.

Під час впровадження STEAM в навчальний процес діти:

 приділяють більше часу самопідготовці;

 вчаться знаходити проблеми і розв’язувати їх самостійно;

 діляться між собою своїм вдалим і невдалим навчальним досвідом;

 працюють разом над проєктами або шукають шляхи вирішення певних проблем;

 підтримують один одного і під час вирішення навчальних задач можуть

отримати нові знання і навички.

Як же вчитель географії, може впроваджувати в освітній процес STEAM, якщо він не розбирається ні в мистецтві, ні в математиці, ні в інженерній справі?

Насправді потрібно створити освітній простір, який буде мотивувати учнів самостійно знаходити відповіді на питання, навіть якщо вчитель не зможе щось підказати.

Як же це можна застосувати на практиці? Урізноманітнити урок географії вчитель може навіть за допомогою створення з пластиліну, солоного тіста,вирізання з шкірки овочів чи фруктів плану школи, а також застосовуючи знання з математики по темі «Масштаб» і використовуючи мобільний додаток доповненої реальності. Вивчення теми «Населення Південної Америки» у 7 класі може проходити у вигляді проєкту, під час якого учні знайомляться з населенням, досягненнями мешканців, музичними творами і одночасно створюють музичні інструменти (наприклад: маракас із пластикових ложок, пластикової кульки з «Кіндер сюрпризу» і гороху або бісеру).

Головна ідея впровадження STEAM-технологій полягає в тому, що практика така ж важлива, як і теоретичні знання. Тобто, навчаючись діти використовують свій розум, і свої руки для успішного засвоєння навчального матеріалу. При такому підході проєктна діяльність школярів ставить ряд задач, які необхідно розв’язувати. Єдиного вірного рішення немає, учню дається повна свобода творчості. З допомогою подібних завдань дитина вчиться планувати свою діяльність,виходячи з поставленої задачі і наявних ресурсів, що обов’язково знадобиться йому в реальному житті.

STEAM-освіта є одним із елементів, яка дозволяє інтегрувати природничі науки та мистецтво і має перспективи використовувати свої прийоми для здоров’язбережувальної діяльності, як професійної, так і особистісної.

Банк ідей, або як використовувати елементи STEM на уроках географії

Урок географії з елементами STEM-освіти

Для вивчення довкілля у рамках STEM існує кілька практичних підходів:

Навчання на основі запитів: цей підхід заохочує учнів ставити запитання та досліджувати теми самостійно. Наприклад, учні можуть досліджувати місцеву екологічну проблему, таких як забруднення води або вирубування лісів.

Проєктне навчання: цей підхід передбачає роботу над проєктами, які поєднують кілька предметів та навичок. Наприклад, учні можуть спроектувати систему поливу, що працює на сонячних батареях, для громадського саду, використовуючи свої знання з географії, інженерії та відновлюваних джерел енергії.

Навчання на основі технологій: цей підхід використовує цифрові інструменти для покращення навчання та залучення учнів до інтерактивної діяльності.

Польова робота та навчання на досвіді: цей підхід підкреслює практичне навчання у реальному середовищі. Доручіть учням провести екологічну оцінку місцевості, наприклад парку або пляжу. Вони можуть збирати дані про такі фактори, як якість води, стан ґрунту або якість повітря, а також аналізувати вплив людської діяльності на довкілля.

Міждисциплінарне навчання: цей підхід поєднує кілька предметів та навичок у єдиний досвід навчання. Наприклад, учні можуть вивчати географію та культуру певного регіону, а потім використовувати ці знання для розробки плану сталого туризму, що балансує економічне зростання з екологічними та соціальними проблемами.

Створення програми й організація занять у віртуальному класі потребує використання сучасних засобів навчання. Розглянемо деякі з них.

Trello – зручний онлайн-менеджер, який значно спрощує організацію спільної роботи в групі. Існує можливість створювати завдання за проєктами, стежити за дотриманням календарного графіка, прикріплювати файли, коментувати, виділяти пріоритетні завдання потрібним кольором, створювати скільки завгодно проєктів і додавати в них учасників.

A WebWhiteboard – біла веб-дошка, завдяки якій одночасно декілька учасників мають можливість малювати схеми, створювати графічний контент у команді, організовувати «мозковий штурм», тобто ця веб-дошка здатна поєднувати віддалених учасників.

Breakoutrooms – віртуальні кімнати для організації одночасного навчання в нечисленних групах учнів. Ресурс використовує сучасні інформаційно-комунікаційні технології для спільної роботи з текстовим і відеоматеріалом.

Служби Google для освіти містять безкоштовний і вільний від реклами набір інструментів, який дає змогу викладачам і учням успішно й ефективно взаємодіяти, навчати й навчатися. Google-сервіси – це окремі веб-додатки, пов’язані між собою одним акаунтом і сховищем всієї інформації, для доступу до якої необхідна наявність Інтернет-підключення та браузера.

STEAM-кольори

Як музика, так і живопис існують без того, хто їх відтворює. Час формує суб’єктивно-об’єктивні ставлення до художньо-живописних задач та їх рішень. Згадаємо словесні бої, які вели між собою художники та живописці початку двадцятого століття. Пошук об’єктивності в суб’єктивних взаєминах привів до вивчення непростої художньої категорії. Колір як фізичне, психоемоційне та метафізичне явище.

Колір є найважливішим зображальним та емоційним засобом живопису. З вивченням кольору, його властивостями зустрічаються в кожній, навіть миттєвій практичній спробі, як звичайний учень, так і визнаний художник.

З урахуванням нових прогресивних методик та програм пріоритетним завданням для педагога є забезпечення сприятливих умов для збагачення емоційної сфери дитини через образотворчу діяльність.

У даний час все більше інтересу викликають взаємозв’язок і взаємовплив почуттів і розуму, емоційного і раціонального. Пізнаючи навколишній світ, дитина певним чином ставиться до того, що пізнає.

Під час STEAM-уроків в центрі уваги знаходиться не вчитель, а практичне завдання, яке потрібно вирішити. Учні ж вчаться вирішувати це практичне завдання шляхом проб і помилок, а не вивчають "суху" теоретичну частину.

Ми живемо у не зовсім "лінійному" світі, кожна секунда нашого життя пересікається з різними дисциплінами. Під час походу в кіно, купівлі чогось в магазині тощо. Дитина ж змушена сама зрозуміти як застосовувати ті чи інші знання у різних життєвих ситуаціях. Доволі часто на цей процес проходить з помилками, STEAM-освіта ж вчить ще з шкільної парти вдало комбінувати отримані знання для вирішення реальних життєвих ситуацій.

Як наслідок дитина виходить в дорослий світ набагато підготовленішою і не так сильно боїться проблем та труднощів.

STEAM-освіта дозволяє вчителям наочніше пояснювати необхідний матеріал, тому що поруч з теорією діти відразу бачать як це виглядає в реальному житті.

Саме для виявлення взаємодії емоцій та кольорів  в умовах впровадження STEM-освіти проводять «Кольорові тижні».

Дітям рекомендуються невеликі вправи на сприйняття кольору: колір та контрасти, симуляція кольору, зміна кольору в просторі, форма кольору, рух, гармонія та дисгармонія, психоемоційне сприйняття кольору. Можна робити приклади взаємодії кольорів. Малювати чи клеїти із кольорового паперу. Бажано створити сталі приклади контрастів: за кольором, світлого і темного, холодного і теплого, додаткових кольорів, симультанний, за насиченістю, за площею кольорової плями. Будь-які кольорові характеристики вивчаються у порівнянні. Так ми дізнаємось, що робочий день варто починати з кольору активності і практики, наприклад, з червоного. Хочете відпочити? Подивіться на об’єкт зеленого кольору. Не вистачає позитивних емоцій? Жовті речі припадуть як не можна до речі.

Доречним буде виконання вправ зі створення композицій у кольорі після прослуховування фрагментів музичних творів, обговорення результатів. Робота з кольоровими прикладами не повинна оцінюватися вчителем, оскільки для учня і для вчителя ці умови вивчення кольору рівні – умови пошуку. Основна задача у вивченні цієї теми – створити умови для постійного пошуку та власних відкриттів.

Червоний, синій, фіолетовий, зелений, жовтий - саме ці кольори присутні на всесвітній емблемі STEM-освіти. STEM-освіта ґрунтується на міжтрандисциплінарних підходах у побудові навчальних програм різного рівня, окремих дидактичних елементів, і реалізується від  дослідження явищ і процесів навколишнього світу до вирішення проблемно-орієнтованих завдань.

       Жовтий традиційно вважається кольором авантюристів і людей, легких на підйом. Він пробуджує жагу знань. Спонукає кудись йти, їхати, вирушати в подорожі. Жовтий - це рішення, звільнення, зміна, розвиток, широкий простір.

Зелений – колір природи, адже фактично усі живі рослини починають своє життя з зеленого кольору. Це колір живої та квітучої природи Це заспокійливий і розслабляючий колір, символізує твердість і стійкість. Зелений - колір надії. Це колір природної гармонії. Він дає нам відчуття спокою і розслаблення.

Синій вважається кольором інтуїції. Він стимулює мислення. Синього так багато на нашій планеті і він має дуже важливе значення для нас. Це колір повітря та легкої води — струмків та річок. Це колір вічності, таємниці та глибокого спокою.

Червоний - можливо, перший помічений людиною колір. Асоціюється з сонцем, вогнем, кров'ю. Червоний колір — це сила і лють Марса, це  війна і любов. Червоний  надає впевненості, заряджає енергією, позбавляє від туги і негативних емоцій, викликає відчуття тепла і має зігріваючу дію. Колір звертає увагу на основне, підкреслює головне.

Цікавинки про кольори

Жовте море — названо так тому, що річка Хуанхе, що впадає в нього, приносить багато  матеріалу, який скаламучує воду.

Жовтий колір осінньому листю і зернам додає ксантофіл, що бере участь у фотосинтезі разом із зеленим хлорофілом.

Жовтий прапор на кораблі означає, що корабель знаходиться на карантині.

Жовте світло має мінімальне розсіювання в атмосфері, тому використовується як сигнальный, попереджувальний колір; часто у поєднанні з чорними косими смугами — для посилення візуального контрасту.

Самим рідкісним кольором діаманта (алмазу) є — зелений.

Крокодили є дальтоніками.

Сарган (риба ) має зелені кістки.

Темно-зелене листя салату більш поживне, ніж більш бліде листя.

«Зеленим» професіонали називають ненавчену людину, новачка (у сенсі «молодий-недосвідчений»).

Нудьга зелена — назва депресивного стану людини.

Найпопулярнішим кольором у світі є синій. Близько 40% людей називають своїм улюбленим кольором саме синій.

Блакитні очі - результат мутації в одному із генів. У носіїв такого гена понижене вироблення меланіну у райдужній оболонці ока. Виникла ця мутація приблизно 6–10 тис. років тому.

Експериментально доведено, що саме синій колір допомагає людині зануритися у свій внутрішній світ і залишитися наодинці з собою

Синій колір означає також фантазії, мрії і роздуми, але не дії та реалізації.

Бик на кориді атакує червоний плащ матадора, який називається мулета, зовсім не тому, що його дратує червоний колір – адже корови не розрізняють кольорів. Насправді бик реагує на рух, коли тореро розгойдує мулету. А червоний колір історично був обраний з тією метою, щоб кров бика була менш помітна.

Фламінго мають інтенсивне рожеве забарвлення через те, що їдять маленьких червоних рачків або водорості, в яких міститься каротиноїд. Якщо позбавити фламінго цієї дієти, вони стануть брудно-білими.

Чоловіки дивляться на червоний колір не так як жінки. Чи знаєте ви, що червоний колір сприймається жінками і чоловіками абсолютно по-різному? А все це залежить від ДНК людини. Справа в тому, що особливий ген, що відповідає за інтерпретацію червоного кольору, знаходиться в X хромосомі, а, як відомо, у жінок, на відміну від чоловіків, дві Х хромосоми. Ця особливість жіночого ДНК дозволяє отримати повне уявлення про червоний колір і пояснює особливу здатність жіночого мозку вловити його різні відтінки.

Інтегративна сутність STEAM-освіти

Інтегративна сутність STEAM-освіти полягає у взаємодії та взаємопроникненні STEAM-блоків. Це призводить до різних моделей STEAM-освіти, побудованих на різних рівнях інтеграції: мульти-, між- та трансдисциплінарному. Окремо розглядаються такі форми реалізації інтеграції в освіті:

• інтегрований навчальний план;

• синхроністичні карти навчального процесу;

• інтегрований урок як одна з форм інтеграції природничих предметів.

Педагоги часто не мають часу в рамках звичайного робочого розкладу співпрацювати зі своїми колегами, однак у STEAM-освіті закладено принцип співробітництва та співтворчості – міжособистісна інтеграція.

Кілька ключових особливостей STEM на уроках географії.

Практичність. Учні вирішують конкретні реальні завдання шляхом спроб і помилок, а не вивчають суху теорію.

Наочний дослідницький підхід. Застосовуючи знання практично у лабораторних чи польових умовах, учні можуть побачити, як виникають і проходять ті чи інші процеси. Так, у деяких школах використовують підводні роботи, щоб зібрати проби річкових ґрунтів для уроків географії.

Командна робота. Здобуття знань більше не сфокусовано лише на одиночному просиджуванні за підручником. Тепер учні мають можливість експериментувати з різними приладами, працюючи спільно та розподіляючи завдання між собою у команді.

Інженерія. Будівництво моделі мосту чи вулкана — це не вигадки і масштабні роботи, а реальні завдання з проектування під час уроків, у яких діти вивчають основи інженерії та вчаться розуміти природні причинно-наслідкові зв’язки.

Гнучкість аудиторій.. Навчальні парти можна розставляти виходячи з особливостей завдань, наприклад, у коло або в кілька груп - свого роду "робочі станції", якщо потрібно проводити лабораторні

дослідження.

Візуалізація. Щоб учні могли краще запам’ятовувати ключові поняття, можна використовувати засоби візуалізації: плакати, вайтборди, фліпчарти тощо. Це допоможе учням не тільки відобразити ідеї та пропозиції, а й виробити важливу менеджерську навичку структурування завдань для командної роботи.

Завдання до уроків складені з урахуванням міждисциплінарного підходу, наприклад «Упорядкування бази даних по розділу «Гідросфера»», необхідні знання інформатики, картографії, геології, математики.

Завдання з моделювання у розділі «Соціальна географія», потребують знання математики, інформатики, географії. При вивченні розділу «Економічна та екологічна оцінка природних ресурсів» необхідні знання математики, екології.

Проаналізувавши навчальні програми з предмета «Географія» та досвід шкільних педагогів у цій галузі, стало ясно, що для реалізації цієї діяльності важливо і конче необхідно виділити чіткі педагогічні умови, а також сконструювати модель розвитку IT-навичок школярів. Було визначено такі педагогічні умови як технологічна карта уроку, розробка інтегрованих завдань з елементами STEAM, методичні стратегії та основні педагогічні принципи:послідовність та системність (процес поетапного та поступового освоєння всієї навчальної інформації); наочність (необхідність використання різних інструментаріїв на формування у школярів уявлень у вигляді чуттєвого сприйняття явищ і предметів); інтегративність; свідомість (формування картини цілісності світу, а також організація свого роду розуміння засобів та інструментів діяльності та змісту); творча індивідуальність (різні форми та завдання).

Однією з обов’язкових умов є безперервність - можливість роботи малих робочих груп у віртуальному просторі, де вони можуть обмінюватися ідеями.

Міжпредметні зв’язки та їх роль у

STEAM-освіті

Механізмом і засобом інтеграції виступають міжпредметні зв’язки. Ось що школярі можуть робити в курсі географії (це тільки частина прикладів):

При вивченні теми «Вулкани Землі» учні за космічними знімками навчаються класифікувати вулкани за формою.

«Волога в атмосфері». Учні складають атлас хмар, аналізуючи знімки Землі з космосу.

«Озера». Діти навчаються за контуром та характерними особливостями визначати типи озер.

«Внутрішні води Африки». Використовуючи комп’ютерні інструменти вимірювання довжин та площ, учні аналізують вплив рельєфу та клімату на розподіл внутрішніх вод материка.

«Природні зони Північної Америки». Зіставляючи різні верстви даних, учні роблять висновок про чинники природи, що «спотворюють» дію закону широтної зональності.

«Погода». Учні складають синоптичну карту, освоюють поняття «повітряна маса», «атмосферний фронт», навчаються прогнозувати погоду.

Для вивчення довкілля у рамках STEM існує кілька практичних підходів. Навчання на основі запитів: цей підхід заохочує учнів ставити запитання та

досліджувати теми самостійно. Наприклад, учні можуть досліджувати місцеву екологічну проблему, таку як забруднення води або вирубування лісів. Проєктне навчання: цей підхід передбачає роботу над проєктами, які поєднують кілька предметів та навичок. Наприклад, учні можуть спроектувати систему поливу, що працює на сонячних батареях, для громадського саду, використовуючи свої знання з географії, інженерії та відновлюваних джерел енергії. Навчання на основі технологій: цей підхід використовує цифрові інструменти для покращення навчання та залучення учнів до інтерактивної діяльності. Хорошим прикладом є програмне забезпечення mozaBook, яке встановлюється на інтерактивну панель і відкриває доступ до більш ніж 1200 навчальних 3Dмоделей та симуляцій. Польова робота та навчання на досвіді: цей підхід підкреслює практичне навчання у реальному середовищі. Доручіть учням провести екологічну оцінку місцевості, наприклад парку або пляжу. Вони можуть збирати дані про такі фактори, як якість води, стан ґрунту або якість повітря, а також аналізувати вплив людської діяльності на довкілля.

Міждисциплінарне навчання: цей підхід поєднує кілька предметів та навичок у єдиний досвід навчання. Наприклад, учні можуть вивчати географію та культуру певного регіону, а потім використовувати ці знання для розробки плану сталого туризму, що балансує економічне зростання з екологічними та соціальними проблемами. ChatGPT розповідає, які STEM-завдання можна виконати в рамках вивченняг еографії, природознавства чи екології. Поділюся найцікавішими з них і, у певних випадках, зазначу, яке спеціальне обладнання стане у нагоді для виконання проєкту. Вивчення поновлюваних джерел енергії. Учні можуть досліджувати та аналізувати різні альтернативні джерела енергії, такі як сонячна, вітрова та гідроелектроенергія; проєктувати та тестувати власні моделі відновлюваної енергії та подавати свої висновки класу.

Яке обладнання для цього знадобиться? Наприклад, різноманітні набори конструкторів для збирання робототехнічних моделей (серед них гідротурбіна,електромобіль із сонячною зарядною станцією, вертикальна вітряна турбіна тощо) або набір для вивчення альтернативної енергії з цифровим вимірювальним датчиком.

Дослідження властивостей ґрунту. Учні можуть збирати зразки ґрунту з різних ділянок та використовувати лабораторні інструменти для аналізу властивостей ґрунту (pH, текстура та вміст поживних речовин). Яке обладнання для цього знадобиться? Лабораторний набір з природознавства,у якому будуть: чашка Петрі, мірний посуд, піпетка, пробірки різного розміру,штатив для пробірок, лупа, фільтрувальний папір та інше приладдя для проведення дослідів. Крім того, важливо проаналізувати зібраний матеріал. Для цього рекомендується придбати бездротові датчики вимірювання або мобільний цифровий вимірювальний комплекс (тобто в одному приладі вбудовано одночасно кілька датчиків). Вони універсальні для природничих наук, а їх функціональні можливості дозволяють працювати із зібраними даними:будувати графіки та діаграми, прогнозувати, відстежувати тенденції.3D картографування місцевості. Разом із учнями ви можете створити фізичну модель топографічної карти, використовуючи технологію 3д моделювання та друку. Такий підхід дозволить візуалізувати та дослідити такі географічні об’єкти, як гірські хребти, долини та річки більш відчутним способом. Також можна створювати фізичні моделі рельєфу, такі як вулкани, каньйони та берегові лінії. Ці моделі наочно пояснюють структуру та природу цих явищ. Яке обладнання для цього знадобиться? 3D принтер з витратними матеріалами та програмним забезпеченням для 3D моделювання.

Отже, технології підштовхують освіту. Не буде у нас цього комплексу та цього партнерства – буде не так круто. Складніше буде змусити наших чудових вчителів дивитися на світ поглядом майбутнього.

Висновок

STEM як напрям в освіті, безперечно, найпрогресивніший. Результативність STEM говорить про те, що його повне введення в освітній простір лише проблема часу. STEM спонукає дитину розвивати свої здібності, а не зазубрювати інформацію. Це технологія практики та досліджень.

Але для STEM необхідні умови. Будь-які дослідження потребують лабораторій, оснащення, техніки. STEM – це далеко не лише обладнання. Це здатність учителя задати напрям до пошуку, організувати процес навчання, надихати на працю, зацікавлювати предметом та створювати умови до самостійного пошуку. STEM для вчителя – це уміння використовувати освітні ресурси, банки ідей, програми, додатки для створення нових STEM тем.

Нині Міністерство освіти і науки (МОН) України планує створення в регіонах системи стимулювання та підтримки новаторських пошуків учителів: педагогічних банків ідей, творчих спілок учителів-новаторів, благодійних фондів тощо. Науково-методичний супровід діяльності STEM осередків і дослідження освітніх STEM-процесів в Україні здійснюють: відділ STEM-освіти ДНУ, «Інститут модернізації змісту освіти» МОН України, Інститут інформаційних технологій і засобів навчання та Інститут обдарованої дитини НАПН України, Національний центр «Мала академія наук України» та ін.

Список використаних джерел

1. Барна О. В., Балик Н. Р. Впровадження STEM-освіти у навчальних закладах: етапи та моделі / Ольга Барна, Надія Балик. Сучасні інформаційні технології та інновації методики навчання: досвід, тенденції, перспективи. Матеріали І-ої Всеукраїнської науково-практичної Інтернет-конференції з міжнародною участю. – Тернопіль, 2017.

2. STEM-освіта – шлях до майбутнього // Педагогічна майстерність. №9.2017.

3. STEM-освіта // Інститут модернізації змісту освіти. URL:

https://imzo.gov.ua/stem-osvita

4. STEM освіта – світовий освітній тренд // Марафон в-ва «Основа». URL:

https://www.youtube.com/watch?v=esIN32UO6B4