Стаття "Використання елементів STEM-освіти на уроках трудового навчання та технології."

Використання елементів STEM-освіти

на уроках трудового навчання та технології.

   Сучасний світ, який розвивається неймовірно динамічно, вимагає нових підходів до навчання і виховання школярів. Адже нові умови життя потребують від підростаючого покоління нового мислення, сучасного світогляду, розвитку творчості, нової культури діяльності, здатності навчатися протягом усього життя. Школа повинна створити платформу для успішного старту своїх випускників, формуючи особистості, які здатні до самоосвіти, саморозвитку, самореалізації, які спроможні критично мислити, ставити цілі та досягати їх, працювати в команді, самостійно вирішувати власні та глобальні проблеми, спілкуватися в багатокультурному середовищі, які володіють необхідними знаннями, навичками і компетенціями для інтеграції їх в суспільство на різних рівнях.

  Впровадження системи STEM-освіти продиктовано вимогою «нової економіки». STEM-освіта навчає дитину жити у реальному світі, який постійно змінюється, вміти реагувати на ці зміни, критично мислити, створює основу для успішної самореалізації особистості і як фахівця, і як громадянина. STEM-освіта – це творчий простір світогляду дитини, де вона повноцінно реалізує свої потреби.

  Ефективним засобом реалізації STEM-освіти на уроках трудового навчання та технології є проєктна діяльність учнів. Виконання проєктів передбачає інтегровану дослідницьку, творчу діяльність школярів, спрямовану на отримання самостійних результатів під керівництвом учителя.    STEM-підхід дає можливість використовувати проектне навчання, яке поєднує різні науки, технології, інженерію, мистецтво й математичні розрахунки та сприяє створенню особливого навчального середовища, в якому всі учні можуть брати участь у розв’язанні конкретних практичних проблем. До розроблення таких STEM-проектів намагаюся залучати учнів, користуючись таким алгоритмом:

1. Визначення проблем: учитель разом із учнями визначає можливі проблеми для вивчення в межах навколишньої місцевості (клас, школа, соціальна спільнота, навколишнє природне середовище).

2. Опитування інших. Учні можуть здійснити опитування інших (однокласників, батьків, інших дорослих) щодо їхнього погляду на проблему.

3. Генерування ідей: учні, які зазвичай працюють у невеликих групах, генерують безліч ідей і запитань, щоб вирішити проблему; шукають аналоги в різних джерелах інформації; опрацьовують знайдену інформацію.

4. Ескізний дизайн: креслення або ескіз вибраного дизайну створюється за допомогою олівця та паперу або якщо є можливість за допомогою відповідних комп’ютерних програм.

5. Виготовлення моделі: на цьому етапі відбувається фактичне створення продукту в мініатюрі, яка й проходить перевірку в умовах, що максимально наближені до реальних.

6. Відгук від користувача: Остаточний дизайн моделі представляють для обговорення можливим користувачам для з’ясування їхньої думки. Учні запитують користувачів про ступінь відповідності продукту умовам експлуатації, уточнюють, що працює і що ще потребує вдосконалення.

7. Остаточне виготовлення продукту: учні розробляють технологічну карту й виготовляють виріб реальних розмірів (за можливості).

8. Презентація продукту: окрім представлення виробу в класі, даю пораду презентувати його зображення широкій громадськості в соціальних мережах. Відгуки про виріб є досить об’єктивними. Позитивні надихатимуть до творчості, негативні – змусять працювати краще.

  Розглянемо застосування елементів СТЕМ-освіти на прикладі реалізації проєкту «Виготовлення годівниці для птахів». Першим кроком є з’ясування того, якими бувають годівнички, яке їх основне призначення, з яких матеріалів їх варто виготовляти тощо. Потім учні об’єднуються на групи по 3-4 чоловіка для визначення конкретного виду, підготовки ескізу та виготовлення годівниці реальних розмірів. Основними вимогами були функціональність, довговічність, економічніть і оригінальність. Для демонстрації учням, як саме варто використовувати основи STEAM-освіти, разом із ними складаємо й аналізуємо схему: S (Science) – науки (біологія, фізика, хімія). Необхідними є знання того, що: птахи не сядуть на занадто яскраву годівницю неприродних кольорів і на ту, що сильно розгойдується на вітрі, бо це їх відлякуватиме; паперові годівниці під дощем швидко розкиснуть і зруйнуються; оптимальний варіант – це годівниця з дерева. T (Technology) – технології (технології виготовлення залежать від матеріалів; для ознайомлення з можливими видами годівниць можна скористатись інформаційно-комунікаційними технологіями). E (Engineering) – інженерне проектування (інструменти, креслення, технологічні картки). A (Art) – мистецтво (малювання ескізів, оцінювання естетичності виробу, дотримання пропорцій, вибір місця розміщення в саду). M (Mathematics) – математика (вимірювання, визначення масштабу).

  Виконання проекту учні розпочинають з оцінювання готових прикладів, що є в мережі Інтернет. У процесі обговорення знайдених прикладів діти дійшли згоди в тому, що годівниці з природних матеріалів (гарбуза, апельсин, яблуко) гарні, але недовговічні; з пластикових пляшок – довговічні, але неестетичні; з металу – довговічні, але складні у виготовленні; з дерев’яних планок – потребують тривалого часу на виготовлення; з картону – можна швидко виготовити, але й вони швидко розкиснуть на дощі і будуть тріпотіти на вітрі. Найбільше критики одержали «фірмові» годівниці, що пропонуються в продажу. Деякі з них були гарними, наприклад, у вигляді білки з тарілочкою. Проте учні зауважили, що птахи будуть боятися зображення білки, а тому функціональність годівниці викликає сумніви. Відтак, кожна підгрупа обирала для себе найоптимальніший, на їхню думку, варіант. Більшість підгруп обрали традиційні варіанти виготовлення годівниць з дерев’яних планок, фанери.  Проте найбільший інтерес і захоплення більшості учнів викликали годівниці, виготовлені з гілок дерева, старого посуду (тарілочок, чайників, чашок), сітчастих мішечків, плетених кошичків, автори яких і одержали найвищі оцінки. Підсумком обговорення процесу та результатів виконання проектів стало визначення особливостей і переваг STEM-освіти, зокрема таких:  STEM-проекти розвивають навички критичного мислення та розв’язування проблем, що необхідні для подолання труднощів у дорослому житті;  STEM-проекти сприяють активній комунікації, розвитку навичок працювати в команді й презентувати власний продукт;  STEM-проекти вимагають умінь генерувати нові ідеї, творчо підходити до виконання завдань, знаходити оригінальні рішення, а тому вони розвивають здатність до інноваційної діяльності.  Оригінальні ідеї виготовлення годівниць з дотриманням вимог функціональності, естетичності, довговічності та економічності. Висновки. STEM-освіта – це підхід до навчання, який передбачає вивчення реальних проблем, дослідження, аналіз, генерування оригінальних ідей, здійснення значної кількості експериментів, а іноді й створення моделей чи й самих предметів вручну. STEM-проекти навчають учнів, як зробити якісний продукт, використовувати інструменти, думати про потреби іншого, вирішувати проблеми, долати невдачі та бути мотивованими до самоосвіти. Проекти також навчають учнів чути й враховувати ідеї інших людей, чітко формулювати запитання, грунтовно аналізувати теорію та мислити творчо.

  Крім того, проєктні методи навчання розвивають в учнів не лише вміння осмислювати та рахувати, а ще й розвивають комунікативні здібності, вміння працювати в команді, бути відповідальним і чітко виконувати поставлені завдання. Проєкт не лише потрібно написати, а ще й представити на широкий загал, де всі зацікавлені задають запитання. Це вчить учнів елементам ораторського мистецтва, вмінню концентруватись, відстоювати свою точку зору, обґрунтовувати отримані результати.

 Висновки. Таким чином використання STEM-освіти на уроках технологій у учнів середньої та старшої ланки може:

• стимулювати пізнавальний інтерес школярів до інших предметів;
• допомогти працювати, використовуючи хмарні технології навчання та персональний комп’ютер, як один із засобів сучасного навчання;
• робити уроки трудової підготовки більш різноманітнішими та цікавими, адже можна застосувати наочність, графічну анімацію, музичний супровід та відеоматеріали;
• використовувати різні електронні ресурси (пошукові системи, хмарні бібліотеки, інтернет ресурси), що значно підвищить розвиток необхідних компетентностей, інформаційну наприклад, уміння спілкуватися державною мовою і т.д.);
• перетворювати освітній процес на більш творчий процес з елементами технічної та підприємницької діяльності.