Курсова робота "ПРОЄКТНО - ДОСЛІДНИЦЬКА ДІЯЛЬНІСТЬ ТА ЇЇ РЕАЛІЗАЦІЯ ЯК ЕЛЕМЕНТА STEM - ОСВІТИ У РОБОТІ З МОЛОДШИМИ ШКОЛЯРАМИ В ЗМІСТІ НОВОЇ УКРАЇНСЬКОЇ ШКОЛИ"

ПРОЄКТНО - ДОСЛІДНИЦЬКА ДІЯЛЬНІСТЬ ТА ЇЇ РЕАЛІЗАЦІЯ ЯК ЕЛЕМЕНТА STEM - ОСВІТИ У РОБОТІ З МОЛОДШИМИ ШКОЛЯРАМИ В ЗМІСТІ НОВОЇ УКРАЇНСЬКОЇ ШКОЛИ

Вступ

У сучасному світі з розвитком цифрових технологій набуває особливого значення парадигма STEM-освіти, що базується на створенні умов для пошуку командної роботи, розвитку критичного мислення, застосування знань у реальному житті.

Мета впровадження STEM-освіти підпорядковується вимогам Закону України «Про освіту» щодо посилення розвитку науково-технічного напряму в навчально-методичній діяльності. Ключові компетентності концепції нової української школи входять у систему STEM-освіти, закладають базу для успішної самореалізації особистості школяра. У «Методичних рекомендаціях щодо розвитку STEM-освіти в закладах загальної та позашкільної  освіти України» наголошується, що «ефективним засобом формування компетенцій є проектна діяльність, яка змінює акценти освітньої діяльності. Засвоєння знань, вмінь та навичок  в умовах глобальної інформатизації надзвичайно швидко втрачає актуальність, в той час як дослідницькі навики та практичний досвід, набуті у процесі проектної діяльності, сприяють адаптації до життя» [3]

Теоретичними основами технології проектів є концепція педагога і психолога Джона Дьюї. Більшість його висновків стосується саме здобувачів освіти початкової школи. Е.Коллінгс у книзі «Досвід праці американської школи по методу проектів» зауважив, що «навчальна програма може складатися із завдань, що їх здобули діти у реальному житті»[4]

Проблематику STEM-освіти розглянуто у працях вітчизняних вчених (С.Галата, О.Коршунова, Н.Морзе, О.Патрикєєва). Пошук поєднання теоретичних знань та практичного застосування для вирішення конкретних проблем зробив цей метод популярним, його широко застосовують у навчальних закладах США, Англії, Німеччини, Нідерландів.

Таким чином, метою роботи є висвітлення практичних питань реалізації STEM-проектів у роботі з молодшими школярами.

Робота буде корисна вчителям, що працюють у початковій ланці нової української школи.

Основна частина

Нові ролі у суспільстві, оволодіння такими технологіями, знаннями, уміннями, що задовольняють у майбутньому потреби інформаціонного суспільства, сприяють поширенню STEM-освіти як комплексного міждисциплінарного підходу (інтегроване навчання відповідно до певних тем, реально існуючих проблем), який поєднує в собі природні науки з технологіями, інженерією, математикою із проекцією на життя, де всі предмети взаємопов’язані і інтегровані в одне ціле [6]. Акронім STEM  позначає  напрям в освіті, що охоплює природничі науки (Science),технології (Technology), технічну творчість (Engineering) та математику (Mathematics). Це напрям в освіті, при якому в навчальних програмах посилюється природничо-науковий компонент у поєднанні з інноваційними технологіями.

  STEM-освіта створює можливості для розвитку творчості молодших школярів, самореалізації. Тому діяльність щодо організації STEM-освіти організовується з метою сприяття формуванню творчої складової особистості  молодшого школяра і проектна робота у цьому ракурсі є найперспективнішою.

Проєкт, як засіб реалізації STEM-освіти дозволяє «органічно інтегрувати знання дітей з різними дисциплінами під час розв’язання реальних проблем, обумовлює їх практичне  використання, генерує при цьому нові ідеї, формує життєві компетенції (полікультурні, мовленнєві, інформаційні, соціальні)»[4]

Робота над навчальним проєктом-практика особистісно-орієнтованого навчання у процесі конкретної праці здобувача освіти на основі вільного вибору. Сутність проєктної технології полягає у вирішенні групою здобувачів освіти проблем через використання різноманітних засобів, інтегрування знань з різних галузей.

Реалізація методу проектів змінює роль вчителя під час навчального процесу у початковій школі. Із носія знань він перетворюється на організатора пізнавальної  діяльності молодших школярів. Змінюється психологічний клімат у колективі, оскільки учителю потрібно переорієнтувати свою роботу на уроці та роботу здобувачів освіти на різноманітні види самостійної діяльності, на пріоритет завдань  дослідницького, пошукового, творчого характеру.

Прості й невеликі за обсягом проєкти можна включати у цикл уроків, у вигляді дослідницького завдання, тоді як довготривалі складні проєкти (інформаційно-дослідні проєкти) самі становлять систему вправ та завдань, підпорядкованих проблемі.

  Роботу  над проектом з молодшими школярами проводимо у 4 основні етапи:

Підготовчий етап

1. Вибір та обговорення теми і цілей проєкту.

2. Розробка структури проєкту.

3. Обговорення кінцевого продукту і способу його презентації.

Збагачувальний етап

1. Збирання інформації (читання текстів, робота з довідниками, інтернет-джерелами)

2. Обговорення зібраної інформації в  групі.

3.Проведення дослідів та експериментів.

Презентаційний етап

1. Обговорення у групі способів презентації проєкту.

2.Документування проєкту.

3. Презентація проєкту.

Підсумковий етап  (аналіз результатів, висновки)

Вимоги до навчальних цілей  STEM-проєкту:

-мають визначати конкретні завдання;

-спрямовані на формування ключових компетенцій і навичок;

-їх можна оцінити під час виконання проєкту.

Дослідницькі завдання, які виконують здобувачі освіти під час проєктної діяльності  є навчальними, спрямованими перш за все на розвиток особистості молодшого школяра.

Розглянемо організацію роботи учнів на прикладі межпредметного  довготривалого проєкту у 2 класі «Досліджуємо зернятко. Чому Україну називають житницею Європи?»

Навчальна мета проєкту:

поглибити знання здобувачів освіти щодо умов вирощування рослин на прикладі зернових культур, як джерела економічного і духовного багатства українців, сприяти формуванню розуміння взаємозалежностей природних процесів, актуалізувати набуті знання під час експериментальної роботи (в процесі проведення дослідів)

Ключові  питання проєкту:

- які зернові культури вирощували наші предки, які професії та механічні пристрої з цим пов’язані? (інженерія)

- які природні ресурси необхідні для росту зернових, чи є ці ресурси на Україні? (природа)

- скільки часу потрібно, щоб зернятко стало новою рослиною? (обчислення, таблиця-математика)

- як образ зернятка відтворився у декоративному мистецтві українців? (творчість, дизайн)

Введення у проєктну діяльність почалося на уроці позакласного читання. Під час роботи над казкою «Колосок» здобувачі освіти отримали завдання довідатись, які професії наших предків були пов’язані з вирощуванням зерна та виробництвом хліба (сівач, жнець, мірошник, пекар). Здобувачі освіти розглянули, як працює вітряк, пояснили назву (для роботи пристрою використовують силу вітру), зробили модель вітрячка самостійно.

Результат узагальнили, створивши лепбук  «Від зерна до паляниці».

На збагачувальному етапі діти під час роботи на уроці ЯДС (природнича галузь) досліджують інформацію щодо умов, за яких зернятко жита може прорости і спостерігають за цим процесом під час дослідів. Клас поділено на групи, відповідно до природних умов:

1 група - затемнене вікно (рослині не вистачає світла).

2 група - зерно висаджено у пісок.

3 група - недостатньо вологи, поганий полив.

4 група - наявні всі умови росту (рослину висаджено у чорнозем, достатньо зволожений, є освітлення).

Дослід довготривалий (3 тижні), за підсумками здобувачі освіти порівняли результати та зробили висновки, що для успішного вирощування зернових потрібні чорноземи, волога, тепло, і саме це є у нашому регіоні.

На уроці математики  учні у межах проєкту зробили відповідні практичні виміри росту зерняток жита і створили  таблицю, що ілюструє темпи росту насіння.

Образотворче мистецтво, дизайн, відображаючи реальну дійсність, є унікальним інструментом асоціації художнього матеріалу з оточуючими об’єктами. На уроці мистецтва діти познайомились з елементом Петриківського розпису-традиційним мазком «зернятко», створили власні композиції,  користуючись об’єктом, що досліджується.

На етапі презентації діти проводять підсумки роботи, за допомогою пластичної основи та зернят жита, пшениці, вівса, ячменю створюють символічну «Зернову  карту  України».

Розвитку пошукової діяльності та креативного мислення молодших школярів сприяють короткотривалі міні-проєкти з елементами STEM-освіти у межах одного уроку.

  Як  приклад розглянемо дослідницьку роботу під час виконання проєкту «Вода-дивовижна речовина» (2 клас)

Мета проекту:

-поглибити знання про воду, її застосування, значення в житті людини, розглянути екологічні проблеми, пов’язані з водою (природа).

-провести досліди з водою, щоб переконатися у її якості розчинника, змоделювати, як утворюється нафтова пляма та як її можна локалізувати  (інженерія).

-за допомогою води-розчинника виконати  модель прапору (дизайн).

-провести дослідження та зробити обчислення з питань економії води (математика).

Після повідомлення проблеми, над якою будуть працювати, діти отримують основну інформацію про воду як  фізичну речовину  та  переходять до пошукової  діяльності, розподілившись на групи:

1 група- працює над питанням «Вода- дивовижний розчинник».

Здобувачі освіти виконують дослід - утворюють прапор України за допомогою викладених на двох сторонах прямокутної таці драже-цукерок (жовті з одного, сині-з протилежного). Під час наливання води фарба розчиняється, утворюється жовто-синій  прапор.

2 група - збирає цікаві факти про воду, користуючись інтернет-джерелами та енциклопедіями:

- океан займає 71% поверхні  Землі,

- за  одну добу з поверхні Світового Океану випаровується води стільки, скільки містять всі ріки світу.

- деякі тварини ніколи не п’ють (коала, тушканчик)

- медузи на 98%-це вода.

- людина споживає 3 л води в день.

3 група - проводить дослід з кригою. Діти переконуються, що лід плаває , переглядають відео про утворення айсбергів (https://www.youtube.com/watch?v=Nq4YjgGweXI)

4 група - знаходить інформацію щодо екологічних проблем пов’язаних з чистотою води (відходи промислових об’єктів, велика кількість побутового сміття, витік нафти з танкерів). Саме останню проблему діти розглядають під час проведення досліду:

1. У ємкість з водою «розливається» нафта (її роль у класі виконує олія)

2. Діти переконуються, що жирова пляма щільно вкриває поверхню і шкодить життю морських істот.

3. Здобувачі освіти знайомляться з винаходом української вченої В.Ковач, моделюють збирання нафти за допомогою сорбенту (порошок вугілля) та пластикового кільця.

Під час пошукової  проєктної  діяльності  доцільно залучити до спільної роботи батьків. Така спільна робота відбулася у 1 класі під час виконання проєкту  «Як зимуєте, друзі крилаті?»

Мета проекту:

формувати пізнавальний інтерес до вивчення природничих наук, виховувати вміння отримувати та аналізувати інформацію, розвивати вміння застосовувати набуті знання у повсякденному житті.

Ключові питання:

- як природа допомагає  птахам рятуватись від зимового холоду? (дослідження ефекту «повітряної  подушки» (інженерія)

- що для пташок небезпечніше - холод чи голод? (природа)

- яку кількість їжі споживають птахи узимку ? (задачі, математика)

- проектування годівнички, створення макету? (технології, дизайн)

Робота над проєктом відбувалась у 4 етапи. Перший етап - підготовчий, пов’язаний з організацією проєктної діяльності, постановкою проблеми. На уроці курсу «Я досліджую світ» діти отримали інформацію про перелітних та зимуючих птахів, створили асоціативний кущ до слова «Зима», підійшли до проблемного питання «Що небезпечніше для пташок взимку- голод чи холод?». Користуючись технологічним прийомом «Так-ні» колективно дали відповідь на це питання.

На другому, збагачувальному етапі робота над проєктом відбувалася за блоками відповідно до проблемних питань.

«Чим харчуються пташки у зимовий період?» Першокласники вдома разом з батьками провели пошукову діяльність і зібрали інформацію про те, якої саме їжі потребують птахи взимку і чим можуть підгодувати їх діти.

Працюючи над питанням «Як природа допомагає птахам рятуватися від зимового холоду?», здобувачі освіти переглянули відео про поведінку пташок під час зниження температури.                                    

У класі провели колективний дослід з пір’їнами за етапами:

1. Розпушуємо пір’їни.

2. Складаємо докупи і порівнюємо з нерозпушеними пір’їнами у такій же кількості.

3. Переконуємось , що об’єм уявної фігури збільшився за рахунок повітря між розпушеними пір’їнами, повітря затримує тепло .

4. Робимо висновок з відео та дослідження, чому саме птахи настовбурчують у мороз пір’я і як це допомагає утримувати тепло власного тіла.

На уроці математики здобувачі освіти розв’язували задачі  про харчування  синичок взимку (У годівничці синиця з’їла 16 г соняшникового насіння, а вівсянка на 6 г менше. Скільки насіння з’їли обидві зимуючі пташки?).

  Зробили висновок про обмеженість їжі та необхідність допомоги людини.

Діти виконали роботу «Годівничка для пташок», основою якої є макет годівнички, виготовлений за шаблоном та естетично оформлений  разом з батьками. Таким чином, на збагачувальному етапі проєкту були реалізовані завдання STEM – освіти шляхом інтеграції роботи у природничому, математичному, технологічному напрямках.

Підсумковий етап-екскурсія до зимового парку та практична допомога птахам, розвішування годівниць, створення презентації за набутими досягненнями довготривалого групового проєкту.

Таким чином, через організацію пошукової  дослідницької діяльності стимулюється інтерес здобувачів освіти до оволодіння практичними навичками, виробляються уміння розв’язувати навчальні задачі.

Використання проєктного підходу сприяє розвитку в учнів умінь адаптувати знання до динамічної життєвої ситуації.

Висновки

Викладений матеріал дозволяє зробити наступні висновки. На відміну від традиційної організації навчального процесу STEM-проєкти наближають здобувачів освіти до реалій, усуваючи розрив між теоретичним розв’язанням проблеми і практичним втіленням в життя набутих знань. Усвідомлена необхідність використання знань з різних дисциплін під час роботи над проєктом сприяє міцному засвоєнню нових знань. На основі практичного досвіду та теоретичних досліджень підкреслю, що такий підхід сприяє розвитку в здобувачів освіти метауміння застосовувати знання на практиці в складних динамічних ситуаціях.

Отже, в результаті проведеної роботи переконуємось, що проєктна  діяльність за стандартами STEM – освіти дає вчителю і здобувачу освіти практичні переваги, а саме:

- молодші школярі знаходять шляхи вирішення проблеми не в теорії, а прямо зараз, шляхом власних спроб, власної практики.

- під час роботи над STEM – проєктом молодші школярі отримують можливість побачити результат своєї роботи, створити конкретний продукт.

- діти мають можливість працювати над створенням кінцевого продукту стільки, скільки потрібно часу для отримання результату.

- усвідомлення молодшими школярами необхідності інформації з різних дисциплін під час роботи над проєктом сприяє міцному засвоєнню нових знань.

- використання такого підходу сприяє розвитку в здобувачів освіти умінь адаптувати знання до динамічної життєвої ситуації.             

Література

1. Вольянська С.Є. STEM-освіта/С.Є.Вольянська//Довідник сучасного педагога.-Х.: Вид.група «Основа», 2016-с.124-125.
2. Журавська І. Проектні технології в школі. Застосування методу проектів // Директор школи. - 2006. - №48 (432). - С.3-14.
3. Математика. Проекти. . / С. Палієва, Н. Крикун та ін…; упор. І. Кирдей. – К. : «Вид.дім «Перше вересня», 2018.
4. Проєкт концепції STEM-освіти в УкраїніЇЕлектронний ресурсЇ-URL: https://mon.gov.ua/ua/news/uryad-uhvaliv-koncepciyu-rozvitku-stem-osviti-do-2027-roku
5. Шоман Н.Ф. Психолого-педагогічна суть поняття «навчальний проект».//Педагогічна майстерня.-2012-№7(19)-с.23-26.             
6. STEM-проекти для початкової школи .ЇЕлектронний ресурсЇ-URL: https://teach-hub.com/de-braty-idei-stem-proiektiv