Презентація "Шляхи реалізації та впровадження елементів STEM в освітнє середовище"

«Шляхи реалізації та впровадження елементів STEM в освітнє середовище.»Підготувала: аспірантка 2 курсу Спеціальності 014 Середня освіта. Фізика. Одновалова Н. В.

План лекції. 1. Особливості STEM як освітнього напряму .2. Модель STEM-компетентності .3. Інтеграція формальної та неформальної освіти.4. Особливості навчання обдарованих дітей .5. Шляхи впровадження STEM-освіти в умовах інтеграції формальної та неформальної освіти обдарованих учнів .

Пріоритетними технологічними завданнями в XXI столітті вважають:– розв’язання екологічних проблем;– оволодіння технологією термоядерного синтезу та розбудову альтернативної енергетики;– поліпшення інфраструктури міст;– використання нових інформаційних технологій у медицині;– розвиток технології віртуальної реальності тощо. Виникнення суперечності міжвисхідним попитом на фахівців зниженням рівня цікавості учнів високотехнологічних галузей, та до дисциплін природничо-математичного циклу. які здатні до комплексної науково-інженерної діяльності

Що таке STEM?STEM (від англ. Science – природничі науки; Technology – технології;Engineering – інжиніринг, проєктування, дизайн; Mathematics – математика) – термін, який означає сучасну освітню парадигму в розв’язанні питаньосвітньої політики та формування навчальних програм на основі інтеграціїприродничоматематичних дисциплін і технологій, зокрема інформаційно-комунікаційних технологій. Чим відрізняється STEM-освіта? – це педагогічна технологія формування та розвитку розумово-пізнавальних ітворчих якостей здобувачів освіти, рівень яких визначаєконкурентну спроможність особистості на сучасному ринку праці- це вивчення наук та технологій шляхом застосування технічної творчості та інженірингу, в основі яких лежать математичні розрахунки, моделювання, конструювання та іетегроване використання різноманітних інструментів та засобів інших наук

Ключові аспекти STEM-підходу в навчанні:– інтеграція в єдину парадигму змісту та методології природничих наук,сучасних технологій, зокрема інформаційних, інженерного дизайну та математичного інструментарію;– конструювання навчальних планів і програм на міждисциплінарних засадах;– інтегроване навчання відповідно до певних тем, а не окремих дисциплін;– застосування когнітивних і соціальних технологій, а також трансферузнань;– навчання на реальних техніко-технологічних, економічних і соціальнозначущих проблемах;– акцент на комплексному формуванні наукового та інженерного мислення. STEАM-підхід до організації навчального процесу дає змогу охопити сферу творчого потенціалу, об’єднуючи творчість, дослідницьку та інноваційну діяльність і створюючи горизонтальні зв’язки між галузями знань, суспільством і навколишнім світом.

Відповідно до структури загальної середньоїосвіти можна виокремити три етапи реалізації в ній. STEM-підходу:– на рівні початкової школи відбувається стимулювання допитливості, підтримка інтересу до навчання та пошуку знань, мотивація до самостійних досліджень, створення простих приладів, конструкцій тощо;– на рівні середньої школи вирішується завдання формування в учнів стійкої цікавості до природничоматематичних наук, оволодіння системою практичних навичок, необхідних для подальшого життя людини в техносфері, ґрунтовного розуміння екології та природи загалом; на цьому етапі особливо важливим є залучення учнів до дослідницької діяльності та винахідництва, що дасть змогу збільшити відсоток тих, хто стане талановитим ученим, інженером, новатором;– старша школа сприяє свідомому вибору подальшої освіти STEMпрофілю, поглибленій підготовці зі STEM-дисциплін (профільне навчання), освоєнню наукової методології, усвідомленню фізичної, техніко-технологічної та наукової картин світу в контексті розуміння сутності, функціонування і розвитку світових економічних систем.

STEM-педагог – це, насамперед, активний розробник міждисциплінарних навчальних програм. На основі системи наукових знань і практичних навичок він має визначати зміст, обсяг і послідовність навчання, характер і ступінь інтеграції знань із різних гностичних полів, добирати методи, методики та стратегії, які забезпечать найбільш очікуваний педагогічний результат, а також постійно підвищувати рівень і розширювати зміст власної фахової підготовки. Вочевидь така діяльність не обмежується викладанням власного предмета.

Важливими компонентами середовища STEM-освіти є:– інтегровані навчальні програми, курси за вибором, що зорієнтовані наформування компетентностей (до створення креативного контенту мають долучатися освітяни та фахівці з певних галузей знань, представники промисловості та бізнесу);– міждисциплінарні засади навчання, які спрямовані на вирішення реальних практичних завдань в умовах дефіциту академічних знань, а такожпрактико-орієнтоване навчання в межах STEM-дисциплін і поза ними;– акцент на проєктній, командній та груповій роботі учнів; домінантнимиорганізаційними формами є проєкти, інтегровані уроки, квести, кейси, екскурсії, тематичні дні, конкурси, наукові виставки, фестивалі інженерних проєктів,хакатони тощо;– зони активності у класі: зони дослідництва та творчості, розвитку тавзаємодії, презентаційна зона тощо; – сучасні засоби навчання, серед яких навчальні роботи-конструктори(LEGO, LEGO Mindstorms, Cubelets, Little. Bits, Make. Block тощо), які даютьзмогу в ігровій формі ознайомитися з основами робототехніки, електроніки,механіки, програмування, висувати власні ідеї, створювати складні конструкціїз різноманітними датчиками для навігації та взаємодії з навколишнім середовищем і реалізовувати їх на практиці, цифрові вимірювальні комплекси, мікропроцесори та програмування, мережеві та дистанційні інструменти співпраці та ведення проєктів, які забезпечують принцип рівного доступу до якісноїосвіти для учнів різних вікових груп і особливих потреб;– залучення ресурсів і співпраця між шкільними колективами та зовнішнімиучасниками: закладами вищої освіти (ЗВО), академічними науковими установами, науково-дослідними лабораторіями, музеями, природничими центрами,підприємствами, бізнес-структурами, громадськими та іншими організаціями.

Модель STEM-компетентності STEM-компетентність визначають як динамічну систему знань, умінь, навичок і способу мислення, цінностей й особистісних якостей, які визначають здатність до інноваційної діяльності. Компоненти : - когнітивна, як характеристика особистості в контексті пізнавальної татворчої активності;– рефлексивно-аналітична, яка відображає готовність до аналізу власноїдіяльності й оцінювання досягнених результатів, здатність здійснювати добірнайбільш ефективних технологій, оцінювати ступінь ризиків тощо;– операційно-діяльнісна, як здатність до добору засобів, способів і технологій конструювання, моделювання та проєктування розв’язання практичнихзавдань відповідно до специфіки цілей і змісту певної професійної діяльності;– ціннісно-мотиваційна, як здатність до стійкої внутрішньої мотивації, цілеспрямованої активності, ставлення до майбутньої професійної діяльності,творчого саморозвитку тощо

STEM-освіта в Україні набуває популярності головним чином в неформальній освіті, яка набагато легше сприймає оновлення, на відміну від формальної, більш адаптована до індивідуального розвитку здібностей і проявуобдарувань дітей, має більше можливостей для забезпечення їх самореалізаціїв самостійно обраному напрямі діяльності

STEM-напрям стимулює інтеграційні процеси формальної та неформальної освіти, які мають посилити можливості освіти загалом, сприяти цілісності та завершеності процесу навчання в закладах освіти. Така інтеграція може забезпечити формування якісно нової індивідуалізованої освітньої системи, яка поєднаєнайбільш затребувані властивості формальної та неформальної освіти

Компетентність як прояв інтелектуальної обдарованості – це специфічний стан індивідуальних ментальних ресурсів, які забезпечують прийняття продуктивних рішень та ініціацію ефективних дій у певній предметнійгалузі, або сфері діяльності. Ключовий аспект інтелектуальної обдарованості – здатність породжувати певний об’єктивно новий зміст і представлятийого в адекватних концептуальних (знакових, матеріалізованих) формах.

Організація навчального процесу на основі запиту, коли дитина займає позицію дослідника, а вчитель – позицію дорослого партнера, консультанта, помічника, передбачає наступні етапи

Шляхи впровадження STEM-освіти в умовах інтеграціїформальної та неформальної освіти обдарованих учнів – нормативно-правове забезпечення освітнього напряму STEМ;– вивчення наявного вітчизняного та світового практичного досвіду розбудови освіти обдарованих і реалізації освітнього напряму STEМ;– створення нових моделей інтеграції формальної та неформальної освітина рівні змісту, освітнього середовища, відповідних освітніх процесів та їх результатів;– розробка нових інтегрованих освітніх програм, технології створення індивідуальних освітніх траекторій;– створення навчально-методичних комплексів: засобів STEM-навчання,електронних навчальних посібників, STEM-проєктів, STEM-кейсів тощо, якізабезпечують особистісно-розвивальний зміст навчання, використовують окрім традиційних, ресурси глобальних і локальних комп’ютерних мереж, мультимедійні засоби, мережеві навчальні системи тощо;– об’єднання ресурсів формальної та неформальної освіти, залучення фахівців і ресурсів освітніх, наукових, промислових установ, бізнесу та ін.;– належна підготовка вчителів до роботи в нових інтегрованих умовах, їхоб’єднання у творчі професійні мережеві спільноти, партнерство як на внутрішньому, так і на міжнародному рівні.

Дворівнева модель збагачення змісту навчання одарованих дітей

Співробітництво між постачальниками освітніх послуг формальної та неформальної систем освіти– залучення учнів до розв’язання реальних проблем і ситуацій у навчальному середовищі, на робочому місці та в інших умовах;– створення громадських мереж зацікавлених сторін для безпосередньогозаохочення учнів до навчання та побудови кар’єри в STEM-сфері;– втілення мобільних ініціатив стосовно участі вчителів і учнів сфери. STEM у діяльності підприємств або наукових установ;– підтримка ініціатив, які мають на меті адаптацію, інноваційне впровадження та інтеграцію принципів CSR (Колективна соціальна відповідальність)та RRI (Відповідальність у дослідницькій та інноваційній діяльності) у сферу. STEM-освіти;– проведення заходів з обговорення проблем для обдарованих учнів із метою розв’язання глобальних і соціальних проблем;– волонтерську діяльність представників науки, бізнесу та виробництва взакладах освіти;– розроблення курсів, модулів і навчальних матеріалів для освітньогонапряму STEM;– участь представників зовнішніх зацікавлених сторін, лабораторій, підприємств і організацій третього сектору;– співпраця освітніх закладів з науковими музеями, науковими центрами,зоологічними, ботанічними парками, планетаріями, обсерваторіями тощо;– літні або позакласні програми STEM-спрямування в університетах інауково-дослідних центрах за цілеспрямованої підтримки залучення дівчат;– наставництво (менторство) з боку підприємців, представників малого тасереднього бізнесу й інших зацікавлених сторін.

Дякую за увагу!