Стаття. STEM-освіта як напрям модернізації освітнього середовища

Ткаченко Ольга Петрівна

Смілянська загальноосвітня школа 1-3 ступенів №7

 Смілянської міської ради Черкаської області

STEM-освіта як напрям модернізації освітнього середовища 

Анотація

Стаття про один із напрямків інноваційного розвитку освіти, який дозволить зміцнити та вирішити найбільш актуальні проблеми майбутнього. Ця система навчання стосується більше природного – математичних дисциплін, та вагому роль у даному процесі відводиться комунікативним і творчим умінням учасників діяльності. Автор статті вказує на роль учителя-філолога у формуванні мовних компетентностей учнів у системі принципів STEM.   

 Сьогодні Україна знаходиться на шляху інтенсивного розвитку і потребує значної кількості висококваліфікованих спеціалістів в інноваційній сфері, які стануть запорукою успішного економічного розвитку та конкурентоспроможності нашої держави в найближчому майбутньому.

   Науково-орієнтована освіта школярів – це організація та підтримка цілеспрямованої пізнавальної діяльності учнів загальноосвітніх навчальних закладів щодо формування у них умінь та навичок здійснювати наукові дослідження, використовуючи державні й міжнародні наукові гранти та міжнародну систему захисту інтелектуальних прав. Головна мета науково-орієнтовної освіти школярів – це створення системи навчання на основі компетентнісного підходу, яка орієнтована на самореалізацію особистості молодого науковця, як суб’єкта вітчизняної та міжнародної системи наукового бізнесу.

   Одним із напрямків інноваційного розвитку освіти є система навчання STEM (Science-наука, Technology-технологія, Engineering-інженерія, Mathematics-математика), завдяки якій діти розвивають логічне мислення та технічну грамотність, вчаться вирішувати поставлені задачі, стають новаторами, винахідниками. STEM-навчання дозволить зміцнити та вирішити найбільш актуальні проблеми майбутнього. Мова науки – англійська. Хоча ключові завдання визначено на міжнародному рівні, проте STEM-освіта має будуватися на патріотизмі й любові до своєї країни. Незважаючи на те, що в науці немає кордонів, важливо виростити хорошого фахівця, який приносить користь своїй державі.

Терміни, що визначають сутність поняття STEM–ocвіта

STEM-освіта – це низка чи послідовність курсів або програм навчання, яка готує учнів до успішного працевлаштування, до освіти після школи або для того й іншого, вимагає різних і більш технічно складних навичок, зокрема із застосуванням математичних знань і наукових понять.

STEAM-освіта (S – science, T – technology, E – engineering, A – art, M – mathematics) – природничі науки, технології, інженерія, мистецтво, математика – система освіти, стимулююча оволодіння знаннями і навичками технологічних наукових напрямів, що дозволяють брати участь в найбільших інноваційних міжнародних конкурсах і олімпіадах, таких як MATHCOUNTS, Science олімпіади та FIRST Robotics.

Освіта, направлена на підтримку творчості та інноваційних навичок.

STEM-грамотність є міждисциплінарною областю дослідження, яка з’єднує всі чотири області: науку, технології, інженерію та математику. STEM-грамотність означає не просто досягнення грамотності в цих чотирьох напрямах, а й спонукає перейти від вивчення дискретних фрагментів явища до механічних процесів і до світу в цілому.

STEM-лабораторії – лабораторії, що роблять сучасне обладнання та інноваційні програми більш доступними для дітей, зацікавлених у дослідницькій діяльності.

STEM-спеціальності – сучасні спеціальності, до яких можна віднести такі: IT-спеціалісти, програмісти, інженери, спеціалісти високотехнологічних виробництв, спеціалісти біо- і нано-технологій.

STEM-центр – це проектна лабораторія, в якій студенти та учні можуть виконувати дослідження з використанням сучасного (у тому числі цифрового) обладнання.

Інжиніринг (англ. engineering, нім. Engineering) – синонім терміна інженерія, який відрізняється етимологічно від англ. engineering: набір прийомів та методів, які компанія, підприємство, фірма використовує для проектування своєї діяльності.

Інновація. 1) нововведення в галузі техніки, технології, організації праці або управління, засноване на використанні досягнень науки і передового досвіду; кінцевий результат інноваційної діяльності; 2) об’єкти впровадження чи процес, що веде до появи чогось нового – новації.

Креативна індустрія (англ. Creative industries) – сукупність поглядів, ідей, тенденцій і напрямів сучасного розвитку економіки, що характеризується органічним поєднанням та використанням знань, інформації та творчості (креативності). Деякі англомовні автори називають цей феномен «культурна індустрія» або «креативна економіка».

Нанотехнології. Прийнято називати міждисциплінарну область фундаментальної і прикладної науки, в якій вивчаються закономірності фізичних і хімічних систем протяжністю порядку декількох нанометрів або часток нанометра (нанометр – це одна мільярдна частка метра або, що те ж саме, одна мільйонна частка міліметра – діаметр людської волосини становить близько 80 тис. нанометрів).

ОРТ – освітня робототехніка – міжпредметний напрям навчання дітей, інтеграція знань з фізики, технології, математики, кібернетики, мехатроніки й ІКТ, який дозволяє залучити до процесу інноваційної, наукового-технічної творчості учнів різного віку. Головні завдання ОРТ: популяризація науково-технічної творчості, підвищення престижу інженерних професій, вироблення навиків практичного рішення актуальних інженерно-технічних задач та роботи з технікою.

Технологічна компетентність – складова соціально-професійної компетентності, яка дозволяє швидко та ефективно вирішувати професійні проблеми й завдання за допомогою використання різноманітних технологій.

ТРВЗ - теорія рішення дослідницьких (винахідних) задач, основоположником якої є винахідник, письменник - фантаст – Генріх Саулович Альтшуллер. Вперше ТРИЗ була апробована в 60-ті роки ХХ століття в гуртках технічної творчості, де проводилося навчання інженерів та педагогів, які пройшли підготовку на семінарах Г.С. Альтшуллера. Дітей на цих заняттях вчили творчому процесу: придумувати нові, до тих пір небачені літаки, машини, кораблі, а потім виготовляти їх моделі. Ці творіння брали участь у всіляких конкурсах, як в Радянському Союзі, так і за кордоном.

У цій системі освіти важливу роль мають міжпредметні зв’язки природничо – математичних і гуманітарних наук. Особлива роль у даному освітньому процесі відводиться й філологічним дисциплінам..Програма STEM спрямована не лише на розвиток креативного мислення та формування компетентності дослідника, а й сприяти кращій соціалізації особистості, тому що розвиває такі навички, як комунікативність, творчість, гуманістичність, інтелектуальність тощо.

Комунікативність. Саме тактовне спілкування, а не тиранія в команді, може сприяти продуктивній спільній роботі і зміцненню авторитету. Навчання в області STEM надає широкі можливості для спілкування “один на один” і “один-до-багатьох”.

Творчість та інновації йдуть пліч-о-пліч. “Креатив” може вдихнути нове життя у будь-який науковий і технологічний проект, показати його ще не розкриті можливості. Більш того, ті, хто здатний вийти за межі технічних навичок і мислити нестандартно, можуть винаходити щось абсолютно нове в багатьох інших областях життєдіяльності людини.

Формування мовних компетентностей в системі принципів STEM-навчання

Гуманістична теорія визнає виняткову цінність не просто Людини, а саме особистості, як результату розвитку людини з визначеними  поглядами, сформованою системою цінностей та стандартів поведінки. З цією метою  необхідно використовувати такі форми роботи, які стимулюють роботу мозку, збуджують думку учня, викликають позитивне налаштування на спільну діяльність.  Учень повинен відчувати, що він цікавий не просто як носій знань, а й як особистість.

При визначенні цілей уроку слід врахувати те, що є найголовнішою умовою  освітнього процесу STEM - навчання - створення передумов для самореалізації особистості, розкриття її природних задатків і здібностей.

Завдання вчителя – відшукати просту, зрозумілу, привабливу мету в колі вікових інтересів та захоплень школярів. Маючи особистісну зацікавленість, учень буде налаштований на ефективний процес пізнання. Актуалізація в даній системі є тим рушієм, який дає змогу «завести» урок, не залишити дітей байдужими. Спрямовувати роботу так, щоб учень міг знайти запитання, завдання, які задіяли б його життєвий досвід, зробили потрібним (актуальним) саме зараз певні знання. Причому це мають бути особисто значущі питання. Тоді й зміст  матеріалу, який вивчається, набуде особистісної значущості.

Розвиток у школярів основних форм мислительної діяльності в умовах технологізованого навчання є важливим чинником формування у них як предметних, так і загальнонавчальних умінь. Оскільки словесникові в шкільному курсі літератури доводиться розв'язувати двоскладну дидактичну задачу: засвоювати зміст і значення виучуваного твору й водночас виробляти читацькі вміння, то змістом навчання виступають і способи розумових дій. Кожне навчальне завдання потребує для свого виконання певних розумових дій і сприяє їх формуванню. Ефективними є такі стратегії, як  «Діаграма» (наприклад, побудувати діаграму формування особистості, головного персонажа твору ), «Алгоритм» (скласти алгоритм розвитку подій).

Важливу роль у системі принципів STEM - навчання відіграє уміння вільно спілкуватися «один на один» і «один – на – багатьох». Щоб забезпечити успіх у даному напрямку, треба бути цікавим співрозмовником.   

Кожен урок повинен нести певний обсяг інформації, однак тільки від учителя залежить, наскільки її можуть сприйняти та засвоїти учні, якими навчальними методами та прийомами при цьому треба скористуватися.

Інтерактивні вправи  є універ­сальними для розвитку життєвих компетентностей учня,  вони формують уміння колегіально вирішувати завдання, сприяють активізації особистісних якостей школяра. Перевагу має робота в групах, парах, яка дає можливість прищеплювати учням толерантність, вболівання за спільну справу, вміння поступатися власними інтересами заради спільної справи.

Добираючи теми для самостійних пошукових досліджень (проектів), творів-роздумів, слід зважити, аби вони мали не тільки пізнавальне значення, але несли й глибоку виховну функцію, морально-етичне смислове навантаження і були пов’язані з питаннями принципів STEM – навчання. Це складно, але можливо. Формуючи лексичну компетентність на уроках української мови, можна створити так званий лексичний експеримент, у який ввести питання із природничо – математичних предметів. ( Додаток 1 )  

   Поєднання уроків української мови та літератури з предметною сферою STEM – це спосіб допомогти сьогоднішнім дітям завтра стати новаторами, цілеспрямованими, творчими і надійними ланками команди, суспільства, країни. Така система освіти вчить жити в реальному швидкозмінному світі, вміти реагувати на зміни, критично мислити, бути творчою особистістю.

Електронні ресурси:

STEM-освіта в Україні: від дошкільника до компетентного випускника. Режим доступу:

1) http://btdc.org.ua/stem-osvita/

2) http://pedrada.com.ua/news/gruppy/zakhodi_svjata_konkursi_i_tp/stem-osvita_v_ukrayini_vid_doshkilnika_do_kompetentnogo_vipusknika/#

    3. http://dovidka.biz.ua/prisliv-ya-ta-prikazki-pro-navchannya/ Довідник цікавих фактів та корисних знань © dovidka.biz.ua

 Використана література

1. Актуальні проблеми педагогіки педагогічних кадрів до творчої професійної діяльності: Зб.наук. праць.  – К., 1993

2. Антоненко Р.Г. Навчальна бесіда у розвитку творчого мислення учнів // Вивчаємо українську мову та літературу. – 2004. - №14

3. Критичне мислення: як цього навчити. Навчально – методичний посібник. – Х: «Основа»: «Тріада»,2007. С.112

.