Освітній STEM-простір як сучасний виклик та засіб розвитку STEM-компетентностей

Освітній STEM-простір як сучасний виклик та засіб розвитку STEM-компетентностей

Розвиток науки і технологій у найближчій перспективі буде головним джерелом загального прогресу людства. Останнім часом у світовому науковому дискурсі наголошується на важливості всіх дисциплін шкільного плану, що потребує розвитку STEAM-підходу – зміцнення і розширення взаємодії між наукою, творчістю, підприємницькою й інноваційною діяльністю, а також потребою вивчення природничих наук через інші дисципліни і, навпаки, вивчення інших дисциплін через природничі науки.

Наша держава зараз активно долучається до цього руху, а в деяких напрямках – є в авангарді. Міністерство освіти і науки України оприлюднено план заходів щодо реалізації Концепції розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти) до 2027 року. Саму Концепцію Уряд ухвалив ще 5 серпня 2020-го.

Документ визначає комплекс заходів, пов’язаних з формуванням і розвитком навичок науково-дослідницької та інженерної діяльності, винахідництва, підприємництва, ранньої професійної самовизначеності та готовності до усвідомленого вибору майбутньої професії, популяризацією науково-технічних та інженерних професій, поширенням інновацій у сфері освіти.

Так, основним завданням початкової школи є стимулювання допитливості, підтримка інтересу до навчання і пошуку знань, мотивація до самостійних досліджень, створення простих приладів, конструкцій тощо.

Надалі середня школа повинна розв’язати завдання формування в учнів стійкої цікавості до природничо-математичних наук, оволодіння системою практичних навичок, необхідних для подальшого життя людини у техносфері, ґрунтовного розуміння екології та природи у цілому. На цьому етапі особливо важливим є залучення учнів до дослідницької діяльності і винахідництва, що дозволить збільшити відсоток тих, хто стане талановитим ученим, інженером, новатором.

На завершення середньої освіти старша школа має сприяти свідомому вибору подальшої освіти STEM-профілю, поглибленій підготовці зі STEM-дисциплін (профільне навчання), освоєнню наукової методології, усвідомленню фізичної, технікотехнологічної і наукової картин світу у контексті розуміння сутності, функціонування і розвитку світових економічних систем.

Реалізації означених задач на різних етапах навчання і рівнях готовності учнів Шепетівської ЗОШ №1 сприяє використання навчальних роботів-конструкторів LEGO Mindstorms EV3 та Makeblock, що дозволяють в ігровій формі знайомитись з основами робототехніки, електроніки, механіки, програмування, висувати свої ідеї, створювати складні конструкції з різноманітними датчиками для навігації та взаємодії з оточуючим середовищем і реалізовувати їх на практиці.

Варто наголосити, що у центрі уваги STEM-методики знаходиться практичне завдання, або реальна проблема, яка потребує вирішення у процесі організації інтегрованого, компетентнісно-орієнованого, міждисциплінарного навчання. Зацікавленим учням пропонуються технічні завдання більш високого рівня з використанням мікропроцесорів і цифрових вимірювальних комплексів, дослідницькі практики зі створення складних роботизованих механізмів, програмування та робота з датчиками тощо.

У нашій школі створено STEM-лабораторію в кабінеті інформатики. Для формування  STEM-компетентностей активно використовуємо 3 базових набори LEGO MINDSTORMS Education EV3, 2 комплекти для робототехніки, набір винахідника (намір різноманітних датчиків), стіл для роботів, де учні випробовують свої роботи. Активно в роботі STEM-лабораторії та й на уроках використовуємо інтерактивну панель INBOARD GT50 .

Один з найновіших пристроїв, які урізноманітнили наш STEM-арсенал, це 3D-принтер.  У кожній школі для математичних або природничих дисциплін потрібні певні предмети — об’ємні геометричні фігури, головоломки, шестерні. З їхньою допомогою можна краще показати, як працюють закони та явища. Якщо разом із дітьми видрукувати ці предмети на 3D-принтері, то тема їм точно запам’ятається!  Один з прикладів використання 3D-принтера – друк матеріальної моделі рівностороннього трикутника на інтегрованому уроці з геометрії та інформатики. У додатку 1 подана розробка цього уроку.

Впровадження принципів STEM-освіти в навчальний простір школи сприяє створенню принципово нової моделі навчання з новими можливостями для вчителів і учнів. Використовуючи міждисциплінарний підхід, інтеграцію шкільних предметів, практичну спрямованість під час проведення занять, орієнтуючись у своїй діяльності на концепції НУШ і STEM, ми зможемо побудувати сучасне, економічно стабільне, з високим рівнем технологізації, розумне та щасливе суспільство.