Плануємо STEM-проєкт: три методи для ефективної роботи

STEM став неперевершеним освітнім хітом останніх років. Як і похідні STEAM та STREAM. І не дивно, адже саме цей підхід одночасно розвиває критичне мислення, дозволяє показати, як використовувати отримані знання в житті, вчить працювати в команді та збільшує інтерес дітей до технічних дисциплін. І це навіть не весь список переваг! 

Але як створити такий STE(A)M-проєкт, який і зацікавить учнів, і одночасно буде неймовірно корисним та практичним? Скористатися одним із трьох базових методів планування проєктів. Враховуючи цей нюанс, можна легко обрати спосіб розробки проєкту залежно від мети, очікуваного результату чи бажаного продукту.

Науковий метод

Науковий метод – це експериментальний процес, що використовується для дослідження, спостереження та пошуку відповідей. Його метою є виявлення причинно-наслідкові зв’язки, а для цього потрібно ставити запитання, добирати та вивчати докази. В ідеалі цей процес відбувається в кілька кроків, від послідовності та продуманості яких і залежатиме точність результату.

Кроки реалізації наукового методу:

• Поставити запитання. Бажано ставити запитання так, аби можна було зафіксувати числові вимірювання в ході дослідження.
• Провести фонове дослідження. Використовуйте бібліотечні джерела та інтернет-ресурси, аби не повторювати помилки попередників.
• Сформулювати гіпотезу. Гіпотеза – це спроба відповісти на запитання певним припущенням. Правильна гіпотеза дозволяє сформулювати прогноз: якщо я зроблю це, то відбудеться наступне.
• Перевірити гіпотезу. Шляхом експерименту гіпотеза може бути підтверджена або спростована. Також варто зауважити: аби експеримент був точним, у ньому перевіряється лише 1 фактор (при збереженні решти умов).
• Проаналізувати отримані дані. Збираємо та аналізуємо вимірювання, отримані в ході експерименту. Чи була гіпотеза правильною? Якщо ні, її можна переформулювати і повторити експеримент.
• Презентувати результати. Сформулюйте основні положення досліду у звіті. Опубліковані висновки мають цінність незалежно від того, спростовано гіпотезу чи підтверджено.

Зауважити: вибір наукового методу залежить від мети уроку і поставленого завдання. Так, якщо ви хочете показати дітям, як змінюються зірки, або як динозаври перетравлюють їжу, ви не зможете продемонструвати це шляхом експерименту.

Інженерний метод

Коли доцільно використовувати цей метод? Коли ви хочете щось створити або вдосконалити щось. Як і науковий, інженерний метод реалізується в кілька етапів: 

• Сформулювати завдання. Наприклад, побудувати машинку, яка рухається завдяки електроенергії.
• Провести фонове дослідження. Використовуйте інтернет або фахову літературу, щоби знайти аналогічні моделі зі схожим функціоналом.
• Сформулювати вимоги. Складіть перелік вимог, яким має відповідати об’єкт.
• Оцінити ідеї, обрати оптимальне рішення. Шляхом дискусії або мозкового штурму оберіть найперспективнішу конфігурацію виробу.
• Описати рішення та виготовити прототип. Зробіть креслення та побудуйте електромашинку.
• Тестування прототипу. Якщо рішення відповідає вимогам лише частково, або не відповідає взагалі, варто внести у проєкт зміни та виготовити новий прототип.
• Презентувати результати. Учні демонструють результат проєкту. Бажано, аби глядачі могли не просто послухати про те, як має рухатися об'єкт, а могли бачити прототип, взаємодіяти з ним.

Дизайн-мислення

Дизайн-мислення – це метод створення продуктів і послуг, орієнтованих на людину. Під час цього процесу дослідники намагаються зрозуміти користувача та максимально підлаштувати продукт під потреби аудиторії.

• Емпатія. Проведення інтерв’ю з використанням відкритих або закритих питань. Кількість опитаних не менше десяти. Респонденти мають належати до різних вікових та професійних категорій. Результати опитування можна викласти у таблицях, діаграмах або графіках. Також надзвичайно важливо створити збірний образ опитуваних (вашої цільової групи).
• Визначення проблеми/фокусування. Попередній етап повинен визначити ключову потребу або бажання цільової аудиторії, для потреб якої розробляється продукт.
• Генерація ідей. Проведіть мозковий штурм і зафіксуйте як мінімум 6 способів розв'язання проблеми. Отримайте 5 відгуків експертів стосовно згенерованих рішень. Створіть фінальне рішення з урахуванням думок експертів.
• Прототипування. Створіть прототип (рольову гру, комікс, сценарій тощо).
• Тестування. Отримайте зворотний зв’язок від користувачів. Чи працює ідея, чи розв'язує проблеми користувача? На цьому етапі ви збираєте зауваження та шукаєте недоліки, аби покращити прототип.
• Презентація. Викладення основних параметрів і якостей прототипу, демонстрація розв'язання проблеми користувача.

Дизайн-мислення, науковий та інженерний методи – це, безумовно, цікаві, але насправді лише базові прийоми, які допоможуть створити цікавий STE(A)M проєкт. Бажаєте дізнатися більше? Тоді неодмінно перегляньте курс Вікторії Бартюк «Технологічна підготовка учнів засобами STEM, STEAM-навчання».