Використання STEM-підходу на уроках фізики як засобу формування ключових компетентностей учнів

Використання STEM-підходу на уроках фізики як засобу формування ключових компетентностей учнів

Анотація

У статті розкрито особливості впровадження STEM-підходу на уроках фізики в закладах загальної середньої освіти. Окреслено переваги STEM-навчання, його вплив на формування ключових і предметних компетентностей учнів, наведено приклади практичних завдань і навчальних проєктів. Показано роль учителя фізики в організації STEM-орієнтованого освітнього середовища.

Ключові слова: STEM-освіта, фізика, компетентнісний підхід, НУШ, проєктна діяльність, дослідницьке навчання.

Вступ

Сучасна школа покликана готувати учнів до життя в умовах швидкого розвитку науки й технологій. У цьому контексті особливого значення набуває STEM-освіта, яка інтегрує природничі науки, технології, інженерію та математику. Фізика як фундаментальна наука є основою STEM-підходу, адже саме вона пояснює більшість процесів і явищ навколишнього світу.

У межах Нової української школи STEM-підхід сприяє реалізації компетентнісного та діяльнісного навчання, підвищує мотивацію учнів і формує навички ХХІ століття.

Сутність STEM-підходу в навчанні фізики

STEM-підхід на уроках фізики передбачає:

• інтеграцію фізичних знань з математикою, інформатикою, технологіями;
• орієнтацію на практичні завдання та реальні життєві ситуації;
• залучення учнів до дослідницької та проєктної діяльності;
• розвиток критичного мислення, креативності та командної роботи.

На відміну від традиційного навчання, STEM-урок спрямований не лише на засвоєння теорії, а й на створення продукту — моделі, проєкту, дослідження або технічного рішення.

Форми та методи реалізації STEM на уроках фізики

1. Дослідницькі завдання

Учні самостійно планують і проводять експерименти, аналізують результати, роблять висновки. Наприклад, дослідження залежності сили тертя від матеріалу поверхонь або маси тіла.

2. Проєктна діяльність

STEM-проєкти можуть бути короткотривалими або довготривалими, індивідуальними чи груповими.
Приклад: проєкт «Енергоефективний будинок», у межах якого учні досліджують тепловтрати, підбирають матеріали та обґрунтовують інженерні рішення з погляду фізики.

3. Конструювання та моделювання

Використання моделей, конструкторів, цифрових симуляцій дозволяє поєднати теорію з практикою.
Приклад: створення моделі мосту з урахуванням дії сил і навантажень.

4. Використання цифрових технологій

Застосування віртуальних лабораторій, датчиків, мобільних додатків для вимірювань сприяє розвитку інформаційно-цифрової компетентності та підвищує інтерес до предмета.

STEM-підхід як засіб формування компетентностей

У процесі STEM-навчання на уроках фізики формуються:

• природничо-наукова компетентність — уміння пояснювати явища, застосовувати закони фізики;
• математична компетентність — обробка даних, побудова графіків, розрахунки;
• інженерне мислення — пошук оптимальних рішень;
• комунікативна та соціальна компетентності — робота в команді, презентація результатів;
• уміння вчитися впродовж життя — самооцінювання, рефлексія, відповідальність за результат.

Роль учителя фізики в STEM-навчанні

Учитель фізики в STEM-орієнтованому освітньому середовищі виступає фасилітатором і наставником. Його завдання — організувати діяльність учнів, створити умови для дослідження, підтримати ініціативу та сприяти самостійному пошуку знань.

Висновки

Використання STEM-підходу на уроках фізики робить навчання практикоорієнтованим, змістовним і мотивувальним. STEM-освіта сприяє формуванню ключових компетентностей, розвитку інтересу до природничих наук та підготовці учнів до викликів сучасного світу. Саме тому впровадження STEM є одним із перспективних напрямів розвитку шкільної фізичної освіти.

Список використаних джерел

1. Концепція Нової української школи [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://mon.gov.ua
2. Державний стандарт базової середньої освіти : затверджений постановою Кабінету Міністрів України.
3. Навчальні програми для закладів загальної середньої освіти з фізики (7–11 класи) / Міністерство освіти і науки України.
4. STEM-освіта в Україні: стан і перспективи розвитку : методичні рекомендації / МОН України.
5. Пометун О. І. Компетентнісний підхід у сучасній школі. – Київ : Педагогічна думка, 2019.
6. Савченко О. Я. Дидактика сучасної школи. – Київ : Генеза, 2018.
7. Морзе Н. В., Барна О. В. STEM-освіта: методичні аспекти впровадження // Інформаційні технології і засоби навчання.
8. Bybee R. W. The STEM Education Framework. – Arlington : NSTA Press, 2013.
9. National Research Council. A Framework for K–12 Science Education. – Washington, DC : The National Academies Press, 2012.
10. Шут М. І., Засєкіна Т. М. Методика навчання фізики в сучасній школі. – Київ : Освіта, 2020.