Особливості розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти) в закладах загальної середньої освіти.

Викладач: Левчук Н. М. Особливості розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти) в закладах загальної середньої освіти.

Ринок інновацій, інжинірингових та інтелектуальних послуг сьогодні є «найгарячішим» у світі. А отже, стрімко зростає попит на фахівців технічних професій, створюючи дефіцит таких спеціалістів. Тому в західних школах уже давно запровадили концепцію STEM-освіти: Science, Technology, Engineering, Mathematics. Такий тип навчання покликаний розвивати в учнів вміння логічно й математично мислити, мати наукове розуміння природи і сучасних технологій, впевнено користуватися інформаційно-комунікаційними технологіями. Згідно з Концепцією STEM-освіту широко впроваджуватимуть у всіх складниках і на всіх рівнях освіти; встановлюватимуть партнерство з роботодавцями і науковими установами.

STEM освіта (природничо-математична освіта) - має стати ключовим напрямом розвитку освітньої галузі, складовою державної політики щодо зміцнення конкурентоздатності економіки та розвитку людського капіталу, одним з головних чинників інноваційного розвитку освіти, що відповідає запитам сучасної економіки та потребам суспільства

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.  Це напрям в освіті, при якому в навчальних програмах посилюється природничо-науковий компонент + інноваційні технології.

STEM в УкраїніДля просування сучасних підходів в галузі освіти в Україні було створено Інститут модернізації змісту освіти (ІМЗО). Згодом, ініціативу підтримали провідні компанії, що працюють на території України: Ericsson, Intel, Melexis, OSTCHEM, Syngenta, НАЕК «Енергоатом». В результаті була створена Коаліція STEM-освіти в Україні та громадська організація «Центр «Розвиток соціальної корпоративної відповідальності», що об'єднує 38 компаній. Коаліція STEM-освіти – це платформа для об’єднання компаній, навчальних закладів, асоціацій, експертних організацій, муніципалітетів та ЗМІ заради підвищення якості STEM-освіти в Україні.

Основні терміни та їх визначення: STEM – акронім від англійських слів science – природничі науки, technology – технології, engineering – інженерія, проєктування, дизайн, mathematics – математика. STEM-компетентність – здатність особистості застосовувати знання та вміння, пов'язані з предметами STEM, належним чином у своєму повсякденному житті, на робочому місці чи в освіті для ефективного виконання технічних чи професійних задач.

Мета STEM-освіти – комплексне просування STEM та синергія зусиль учасників освітнього процесу та соціальних партнерів щодо забезпечення молоді міцним теоретичним фундаментом, який дасть їй змогу запропонувати інноваційні рішення проблем суспільства та світу, поєднавши науку, технології, інженерію та математику задля задоволення суспільних потреб та прагнень.

Зміст STEM-освіти ґрунтується на врахуванні позитивних надбань вітчизняної та зарубіжної освіти. Однією із системних складових формування змісту STEM-освіти є трансфер знань, який забезпечує впровадження досягнень наукової сфери в освітній процес. Методологічною основою формування змісту STEM-освіти є трансдисциплінарний підхід.

Виклики до STEM- освіти в Україні

Принцип комплексності. - Принцип практичності- Принцип поваги до потреб кожного- Принцип навчання через дію- Принцип розвитку компетенцій. Принципи STEM освіти:

Комплексність. Розвиток вміння вирішувати конкретні задачі на уроці. Природничі науки, технології, інженерія, математика поєднуються в одному занятті для дітей уже з 3 років. Учні досліджують проблему, шукають шляхи її розв’язання, конструюють, програмують, проводять розрахунки та експерименти, роблять висновки та презентують отримані результати.

Практичність. Учні використовують вивчені закони, формули, програми на практиці, власноруч створюють  усе – від найпростіших механізмів. Так діти засвоюють здобуті у дослідах знання і вчаться застосовувати їх на практиці

Повага до потреб кожного. Мета– допомогти кожному учневі знайти і розвинути власні таланти та нахили. Ми не вирішуємо за дитину, а стимулюємо її самостійно обрати заняття до душі.

Навчання через дію. Дитина самостійно створює, конструює, грає і водночас набуває знань, отримує досвід. На своїх уроках мі використовуємо ігри та веселі експерименти.

Розвиток компетенцій Креативность, критичне мистення, комунікабельность, науково-технічна грамотность.

Пріоритетні напрями розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти): фундаментальна природничо-математична, технологічна та інформатична освіта; розвиток науково-технічної творчості дітей та молоді; розробка інноваційних навчальних програм STEM-освіти для зацікавлення здобувачів освіти галузями STEM та забезпечення принципів трансдисциплінарності та формування цілісного світосприймання; розробка актуальних освітніх програм для педагогів для розвитку їх STEM-компетентностей; розширення і зміцнення партнерської співпраці між школами, закладами професійної освіти, закладами вищої освіти, роботодавцями; популяризація STEM-освіти та STEM-професій, історій успіху в STEM; забезпечення гендерного паритету у STEMосвіті.

Основними завданнями STEM-освіти повинні бути: формування найбільш затребуваних на ринку праці компетентностей: готовність до розв’язання складних (комплексних) практичних проблем; критичне мислення; креативність та когнітивна гнучкість; організаційні та комунікаційні здібності; емоційний інтелект; вміння оцінювати проблеми та приймати рішення; інноваційність; підприємливість; всебічний розвиток індивідуальності дитини на основі виявлення її нахилів і здібностей, формування ціннісних орієнтирів; становлення у підростаючого покоління цілісного наукового світогляду, загальнокультурної, технологічної, комунікативної і соціальної компетентностей на основі засвоєння системи знань про природу, людину, суспільство, виробництво, оволодіння засобами пізнавальної і практичної діяльності;

У природничо-математичній освіті наявні проблеми:-зниження рівня викладання природничо-математичних предметів, недосконалість змісту освіти, невідповідність змісту природничо-математичних предметів вимогам сьогодення, -розбалансованість обсягу і змісту навчальних програм;низький рівень заробітної плати та соціальна незахищеність педагогічних працівників;-викладання природничо-математичних предметів вчителями іншого фаху;-відсутність відповідних умов у окремих закладах освіти для забезпечення допрофільної підготовки та профільного навчання природничо-математичних предметів;-недосконала мережа закладів освіти, що не забезпечує належних умов для навчання і розвитку здобувачів освіти, схильних до вивчення природничо-математичних предметів;-низька якість окремих підручників з природничо-математичних предметів;-застаріле матеріально-технічне забезпечення навчальних кабінетів природничо-математичних предметів;-недоступність якісної природничо-математичної освіти (STEM-освіти) для різних категорій здобувачів освіти, у тому числі тих, що проживають у сільській місцевості, осіб з інвалідністю.

Основними завданнями STEM-освіти повинні бути: 4) формування соціально-компетентної особистості, здатної здійснювати самостійний вибір і приймати відповідальні рішення у різноманітних життєвих ситуаціях; 5) виховання потреби і здатності до навчання упродовж усього життя, вироблення умінь практичного і творчого застосування здобутих знань; 6) забезпечення умов для життєвого і професійного самовизначення особистості, формування готовності до свідомого вибору й оволодіння майбутньою професією. Для забезпечення науково-методичної підтримки STEM-освіти важливе значення має розроблення для всіх типів закладів освіти інтегрованих навчальних програм для викладання спецкурсів, факультативів, організації роботи гуртків з робототехніки, інженерії, природничих та аграрних дисциплін, сучасних наукових напрямів, новітніх технологій тощо.

Очікувані результати Упровадження STEM-освіти в освітній процес дозволить: підвищити якість освіти, інтегрувати систему освіти України у світовий і європейський простори; формувати і розвивати навички науково-дослідницької та інженерної діяльності, ранню професійну самовизначеність і готовність до усвідомленого вибору майбутньої професії; популяризувати інженерні професії; надати дітям з особливими освітніми потребами доступ до реалізації STEM-проєктів; поширювати інноваційний педагогічний досвід та освітні технології; пропагувати результати учнівської творчості.