Стаття "STEAM-освіта на уроках фізики

STEAM-освіта на уроках фізики.

Ми живемо в час докорінних змін, викликаних стрімким технологічним розвитком. Ще пару десятків років тому важко було уявити буденні для нас речі: наявність та широке використання різноманітних ґаджетів, виникнення нових ІТ-професій на їх основі, застосування новітніх технологій в побуті (наприклад, «Розумний дім», використання роботів), одержання широкого спектра онлайн-послуг через додаток «Дія», «Резерв+» та інших. І кількість таких електронних застосунків з часом буде збільшуватися. Окремо хочеться зазначити про виключну роль ґаджетів, різноманітних освітніх платформ та каналів в отриманні освітніх послуг учнями під час карантину та в умовах війни. Для наших українських дітей на окупованих територіях, біженців, відеоуроки дистанційного навчання – чи не єдиний ефективний спосіб одержання знань та спілкування з вчителем. Постає питання: «Як підготувати учнів до життя в умовах швидкої зміни реальності?». Відповідь зрозуміла: необхідні нові методики, нові технології, нові розуміння особливостей сприйняття учнями навчального матеріалу (небажання читати та уявляти, а бажання бачити).

В Україні великої популярності набула STEAM-освіта, в центрі уваги якої знаходиться практичне завдання, яке потрібно вирішити. STEAM-освіта  вчить вдало комбінувати отримані знання для розв’язання реальних життєвих ситуацій, поєднує не тільки розумово-пізнавальні, а й творчі якості учнів. На уроках фізики одним із способів реалізації STEAM-освіти є навчальний проєкт. Робота над проєктом інтегрує технологічну складову експерименту та формування навчальних компетентностей більш високого рівня з креативністю та творчими здібностями учнів. У майбутньому такий підхід дасть можливість бути успішними в рекламі, промисловому дизайні, архітектурі тощо.

У 7 класі під час роботи над першим проєктом важливо донести учням наступні меседжі:

• Серед декількох запропонованих тем обрати потрібно ту, яка найбільш цікавить.
• Дотримуватися правил академічної доброчесності під час роботи з інформацією. Використовуючи фрагменти статті, рисунки, фото, відео тощо, необхідно робити посилання на джерела.
•  Працюючи над розв’язанням проблеми, кожний учень отримує свій практичний результат. Проєкт без досліджень і результату – це реферат.
• Проєкт можна подати на оцінювання у вигляді друкованого або написаного від руки реферата, презентації, відео тощо. Використовуйте власні малюнки, схеми, фото.

Важливо пам’ятати, що учні мають різний рівень навчальних досягнень, різну матеріальну забезпеченість. Чим більше варіантів виконання та оформлення проєктів мають учні, тим більша кількість їх виконає. Враховуючи те, що учні тільки розпочинають свою проєктну діяльність на уроках фізики в умовах дистанційного навчання, експериментальні завдання повинні бути доступними для кожного з них та деталізовані вчителем. Наведу приклад завдання, яке одержали учні 7 класу в Classroom.

 Робота над навчальним проєктом на тему «Визначення середньої швидкості руху тіл»

В роботі над проєктом не забувайте про академічну доброчесність, робіть список використаних джерел.  
Орієнтовний план проєкту: 
1) Нерівномірний рух у природі і техніці, його приклади.
2) Середня швидкість нерівномірного руху тіл, формула її визначення.
3) Експериментальні завдання по визначенню середньої швидкості.
4) Висновок.

а) "Визначення середньої швидкості власного руху". 

Обладнання: рулетка для вимірювання пройденого шляху S, секундомір мобільного телефону для вимірювання часу руху t.
Хід експерименту: 
1. Визначіться із тілом відліку (це може бути поріг кімнати або риска, проведена крейдою), від якого будете вимірювати пройдений шлях.
2. Повільно пройдіть 5 чи 10 кроків ( залежно від розмірів кімнати). Одночасно із початком руху ввімкніть секундомір на телефоні. Під час зупинки вимкніть його. Запишіть час руху, який показав секундомір, t₁ = ...с. Виміряйте пройдений вами шлях рулеткою і запишіть S₁ = ...м.
3. Повторіть дослід, але рухайтеся при цьому швидше. Запишіть пройдений шлях  S₂ = ...м, час руху  t₂ = ...с та визначте величину середньої швидкості за відповідною формулою. Бажано під час проведення досліду робити фото, невелике відео (попросіть допомоги у рідних чи друзів).
б) "Визначення середньої швидкості потягу в Україні".

 Обладнання: мобільний телефон, наявність інтернет-зв'язку, посилання на сайт, приєднане нижче.
Хід експерименту:
Відкрийте посилання на сайт Укрзалізниці, приєднане нижче. Знайдіть і натисніть "Міжнародні рейси", потім "Рейси за кордон".
Оберіть маршрут з будь-якого українського міста в будь-яке закордонне місто, запишіть час відправлення t₁ та час прибуття потяга t₂. Знайдіть час руху потяга t в дорозі:  t = t₂ -  t₁. 
Визначте відстань S  за допомогою застосунка Google "Карти". Як це зробити - показано покроково внизу на приєднаних фото. Спочатку розгляньте приєднані фото, розберіться.  Визначте середню швидкість потяга за допомогою формули.

4) Висновок. У висновку зазначте, над якою темою ви працювали, яку фізичну величину визначали, які результати одержали. Що нового ви з'ясували? Чи сподобалося вам працювати над проєктом? Що було легко, а що далося складніше? 
 Проєкт можна подати на оцінювання у вигляді друкованого або написаного від руки реферата, презентації, відео тощо.

У 8 класі учні самостійно складають план проєкту, мають на вибір не менше 3 тем, можуть обрати власну тему за бажанням. Вивчаючи теплові та світлові явища, націлюю дітей розглядати певні життєві ситуації під кутом екології та енергозбереження, проводити дослідження інформації. Так, працюючи над темою «Холодильники. Кондиціонери», учні вчаться «читати» наклейку енергоефективності пристроїв, досліджують ринок холодильників та кондиціонерів в Україні, створюють рекламу певним маркам енергоефективної техніки або поради покупцям, як придбати якісні, енергозбережувальні холодильники та кондиціонери.  

 У 9 класі учні використовують створений практичний результат для проведення лайфхаків для учнів інших класів. Для прикладу розглянемо проєкт на тему "Профілактика захворювань органів зору". Тема проекта дуже важлива, оскільки близько 90% інформації людина одержує через зір. Головне завдання - з'ясувати причини погіршення зору, надати рекомендації щодо його збереження. Учні, які працювали над даною темою, провели  лайфхаки для учнів "Організація оптимальної освітленості робочих місць" людини, що пише правою рукою, та шульги; 

  «Як правильно очистити око від забруднення», користуючись спеціальною медичною склянкою; «Як покращити зір за допомогою спеціальних вправ».

Працюючи над проєктом, учні не тільки вивчають позапрограмовий матеріал, а й розвивають свої творчі здібності, застосовують результати використаної роботи для корисних справ. Учні з найкращими проєктами беруть участь у науково-практичних конференціях, STEM-тижнях.