Презентація "Визначення сутності та принципів розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти) в закладах загальної середньої освіти."

Визначення сутності та принципів розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти) в закладах загальної середньої освіти.

STEM (S - science, T – technology, Е - engineering, М - mathematics). Акронім STEM вживається для позначення популярного напряму в освіті, що охоплює природничі науки (Science), технології (Technology), технічну творчість (Engineering) та математику (Mathematics).

STEM – термін, який означає сучасну освітню парадигму в розв’язанні питань освітньої політики та формування навчальних програм на основі інтеграції природничо-математичних дисциплін і технологій, зокрема інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ). У широкому контексті – це педагогічна технологія формування та розвитку розумово-пізнавальних і творчих якостей здобувачів освіти, рівень яких визначає конкурентну спроможність особистості на сучасному ринку праці.

STEM-освіта – трансдисциплінарний підхід до навчання, який базується на практичному застосуванні наукових, математичних, технічних та інженерних знань для розв'язання практичних проблем реального світу, створюючи зв'язки між школою, громадою, професією, глобальною економікою, що сприяє конкурентоздатності особистості в новій економіці й робить вивчення науки, техніки, інженерії та математики більш значущим та контекстним.

Впровадження STEM-освіти змінить економіку нашої країни, зробить її більш інноваційною та конкурентоспроможною. Адже за деякими даними залучення тільки 1% населення до STEM- професій підвищує ВВП країни на $50 млрд. А потреби у STEM-фахівцях зростають у 2 рази швидше, ніж в інших професіях, тому що STEM розвиває здібності до дослідницької, аналітичної роботи, експериментування та критичного мислення.

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.

Нормативно-правовими засадами впровадження і розвитку STEM-освіти в Україні є: Закони України «Про освіту», «Про дошкільну освіту», «Про повну загальну середню освіту», «Про позашкільну освіту», «Про професійну (професійно-технічну) освіту», «Про фахову передвищу освіту», «Про вищу освіту», «Про наукову і науково-технічну діяльність», «Про інноваційну діяльність»;

Концепція реалізації державної політики у сфері реформування загальної середньої освіти на період до 2029 року «Нова українська школа», схвалена розпорядженням Кабінету Міністрів України від 14 грудня 2016 року № 988-р; Концепція розвитку цифрової економіки та суспільства України на 2018-2020 роки, схвалена розпорядженням Кабінету Міністрів України від 17 січня 2018 року № 67-р.

У чому особливість навчального середовища. STEM?STEM-освіта базується на використанні сучасних засобів і обладнання, що пов’язані з технічним моделюванням, енергетикою й електротехнікою, інформатикою, обчислювальною технікою і мультимедійними технологіями, науковими дослідженнями у сфері енергоощадних технологій, автоматикою, телемеханікою, робототехнікою та інтелектуальними системами, радіотехнікою і радіоелектронікою, авіацією, космонавтикою і аерокосмічною технікою тощо.

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 та взаємодії, презентаційна зона тощо; Конкурс на здобуття премії «Global Teacher Prize Ukraine» 10-сучасні засоби навчання, серед яких навчальні роботи конструктори (LEGO, LEGO Mindstorms, Cubelets, Little. Bits, Make. Block тощо)– залучення ресурсів і співпраця між шкільними колективами та зовнішніми учасниками: закладами вищої освіти (ЗВО), академічними науковими установами, науково-дослідними лабораторіями, музеями, природничими центрами,підприємствами, бізнес-структурами, громадськими та іншими організаціями;– активна взаємодія з батьками;– систематичний моніторинг результатів.

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 трансферу знань;– навчання на реальних техніко-технологічних, економічних і соціально значущих проблемах; – акцент на комплексному формуванні наукового та інженерного мислення.

Структура STEM-середовища закладу освіти

Впровадження природничо-математичної освіти (STEM-освіти) здійснюється з урахуванням таких принципів:особистісний підхід, спрямований на врахування вікових, індивідуальних особливостей здобувачів освіти, їх інтересів та здібностей, особливих освітніх потреб;постійне оновлення змісту освіти з урахуванням досягнень науки, розвитку технологій та вимог ринку праці;наступність – формування необхідних компетентностей на всіх складниках та рівнях освіти;патріотизм і громадянська спрямованість;продуктивна мотивація здобувачів освіти до провадження науково-дослідницької та проектної діяльності, винахідництва;

істотна роль математики в інтегративному підході реалізації природничо-математичної освіти (STEM-освіти), послідовне, ґрунтовне, якісне її викладання;спонукання до формування та розвиток “гнучких навичок” у здобувачів освіти (навичок презентації, роботи в групі, комунікації);використання технологій розвивального та проблемного навчання;забезпечення наступності змісту освіти та запровадження курсової (адаптаційної, ознайомчої) підготовки вчителів відповідних спеціальностей;розвиток закладів спеціалізованої освіти наукового спрямування.

Розвиток природничо-математичної освіти (STEM-освіти) може бути забезпечений на таких рівнях:початковому – дошкільна, позашкільна, початкова освіта. Основне завдання – стимулювання допитливості та підтримка інтересу до навчання і пошуку знань, мотивація до самостійних досліджень, створення простих приладів, конструкцій, науково-технічна творчість;базовому – базова середня, позашкільна освіта. Основне завдання – формування стійкого інтересу до природничо-математичних предметів, оволодіння технологічною грамотністю та навичками розв’язання проблем, залучення до дослідництва, винахідництва, проектної діяльності, що дасть змогу збільшити частку тих, хто прагне обрати науково-технічні, інженерні професії;

профільному – профільна середня, позашкільна, професійна (професійно-технічна) освіта. Основне завдання – поглиблене оволодіння системою знань і умінь з природничо-математичної освіти (STEM-освіти), методами наукових досліджень, реалізація інноваційних проектів;вищий/професійний – вища освіта. Основне завдання – становлення фахівців різних науково-технічних, інженерних професій на базі закладів вищої освіти, а також підвищення професійної майстерності педагогічних працівників із впровадження нових методик викладання, відповідних курсів та реалізації інноваційних проектів.

У навчальній діяльності вчитель може користуватися або рекомендуватиучням для самоосвіти різноманітні освітні Інтернет-ресурси, наприклад:• http://manlab.inhost.com.ua/;• https://leamingapps.0rg/2060328; http://innovationslab.com.ua/;• http://www.lingva.ua.

У галузі природничо-математичної освіти наявні проблеми, які є наслідком загальних проблем у сфері загальної середньої освіти, зокрема: зниження рівня викладання природничо-математичних предметів; недосконалість змісту шкільної освіти, невідповідність змісту природничо-математичної освіти вимогам сьогодення, розбалансованість між обсягом змісту і часом для вивчення;

низька заробітна плата, особливо у молодих учителів та соціальна незахищеність педагогічних працівників; викладання предметів природничо-математичного спрямування вчителями іншого фаху; відсутність відповідних умов в окремих закладах загальної середньої освіти для забезпечення допрофільної підготовки та профільного навчання природничо-математичних предметів;

недосконала мережа закладів загальної середньої освіти, що не забезпечує належні умови для навчання і розвитку учнів, схильних до вивчення природничо-математичних предметів; суттєві територіальні відмінності в якості загальної середньої освіти та, відповідно, результатах навчання; низька якість окремих підручників з природничо-математичних предметів; застаріле матеріально-технічне забезпечення профільних кабінетів у закладах загальної середньої освіти.

STEM в УкраїніВ Україні існує Коаліція STEM освіти – національна платформа для об’єднання компаній, навчальних закладів, асоціацій, експертних організацій, муніципалітетів та ЗМІ заради підвищення якості STEM-освіти в Україні. Завданнями Коаліції STEM освіти є розробка рекомендацій для МОН України щодо викладання STEM-дисциплін; організація профорієнтаційних проектів для молоді; навчання вчителів та викладачів інноваційним підходам до викладання STEM дисциплін; проведення креативних заходів; створення інформаційних майданчиків для популяризації STEM-освіти; налагодження міжнародної співпраці.

Невід’ємною складовою STEM-освіти є мережа STEM-центрів, STEM-лабораторій, Всеукраїнський віртуальний STEM-центр. STEM-центри можуть створюватися на базі закладів загальної середньої, позашкільної, вищої освіти, наукових установ, провідних регіональних підприємств, компаній та установ, які мають відповідну матеріально-технічну базу, кадрове забезпечення.

Робота STEM-центрів має бути спрямована на: організацію науково-орієнтованої діяльності здобувачів освіти з використанням інноваційних методик навчання, високотехнологічних засобів навчання; розроблення та апробацію інноваційних проєктів; популяризацію результатів винахідницької, науковоорієнтованої діяльності та розвиток учнівської і студентської творчості в хімії, біології, математиці, фізиці, астрономії, географії, інформатиці, аграрних науках та агротехнологіях тощо; підготовку педагогічних кадрів.

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

Список використаних джерел. Методичні рекомендації щодо розвитку STEM-освіти в закладах загальної середньої та позашкільної освіти у 2019/2020 навчальному році : лист ІМЗО № 22.1/10- 2876 від 22 серп. 2019 р. – URL: https://osvita.ua/legislation/Ser_osv/65463. Дишлєва С. ІКТ-технології та їх роль в навчально-виховному процесі» / С. Дишлєва [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://qoo.by/2 Cu . Стратегія 2030: Україна – Learning Nation / Ukrainian Institute for the Institute for the Future [Electronic resource]. – [Access mode]: https://cutt.ly/wj4g. G3n. 4. Поліхун Н.І. Упровадження STEM-освіти в умовах інтеграції формальної і неформальної освіти обдарованих учнів: методичні рекомендації / [Поліхун Н.І., Постова К. Г., Сліпухіна І. А., та ін.]. – К.: Інститут обдарованої дитини НАПН України, 2019. – 80 с. 5. https://nenc.gov.ua/wp-content/uploads/2020/05/%D0%9 F%D0%A0%D0%98%D0%A0%D0%9 E%D0%94%D0%9 C%D0%90%D0%A2%D0%95%D0%9 C.pdf