Впровадження сучасних освітніх технологій: використання елементів STEM-освіти та проєкта діяльність учнів на уроках біології

Впровадження сучасних освітніх технологій: використання елементів STEM-освіти та проєкта діяльність учнів на уроках біології.

         Стрімкий розвиток сучасної науки і високих технологій потребує появи на ринку праці конкурентоздатних фахівців, які здатні до генерації новаторських ідей і розв’язання комплексних прикладних завдань в інноваційних галузях економіки [1].

         Тому, на сьогоднішній день перед оcвітою поcтало питання виховання громадян, здатних до уcпішного вирішення життєвих завдань, продиктованих бурхливим розвитком cуcпільcтва. Така вимога є одним із ключових аcпектів у реформуванні cучаcної школи. Тому актуальним завданням оcвіти є переорієнтація підходів до освітньої діяльноcті в закладах загальної середньої освіти і нова cпрямованіcть оcвітнього процеcу на формування і розвиток компетентної оcобиcтоcті. STEM-підхід в умовах cьогодення розглядаєтьcя як один із заcобів модернізації та інноваційності в освітній діяльності  [2].

           Акронім STEM означає напрям в освіті, який охоплює природничі науки (Science), технології (Technology), технічну творчість (Engineering) та математику (Mathematics) [3]. STEM-освіта ґрунтується на міжтрансдисциплінарних підходах у викладанні предмету, вибору окремих дидактичних елементів, до дослідження явищ і процесів навколишнього світу, вирішення проблемно-орієнтованих завдань.

            STEM на моїх уроках біології починається насамперед з практичної діяльності. Опановані раніше учнями теоретичні матеріали я намагаюся спрямувати на виконання практичних та дослідницьких завдань на уроках, під час виконання лабораторних дослідів, практичних робіт.

           Досліджуючи умови проростання насіння, учні 6 класу дослідним шляхом встановлюють, що для його успішного проростання потрібна волога, оптимальна температура та наявність повітря. Також діти виявляють, що для насіння певних видів рослин велику роль відіграє ще й  передпосівна обробка: стратифікація, імпакція, скарифікація.

          Вивчаючи тему «Вегетативне розмноження росли» юні дослідники досліджують як можна розмножити кімнатні рослини з частини пагона, листка чи бруньки. Дітям завжди цікаво спостерігати як утворюються корінці на «нових» рослинках. І знову нове відкриття – стимулятори росту такі як «Корневін» прискорюють появу коренів на відростках, те саме робить і мінеральна вода. Також я пропоную перевірити дітям таку здатність до прискореного коренеутворення , використовуючи як субстрат різні овочі та фрукти. Таких відеороликів та публікацій зараз багато в мережі Інтернет. Тож дітям цікаво перевіряти чи правдиві вони.

          Зацікавити та урізноманітнити форми роботи учнів допомагають мобільні додатки. Вони можуть замінити дороге обладнання, якого часто невистачає або немає в закладах.

          Під час дослідження умов росту кімнатних рослин учні порівнюють умови їх вирощування: температуру повітря в кімнатах, вологість грунту. За допомогою мобільного додатку Sensor box можна виміряти рівень освітлюваності в зоні розташування рослин. Даний мобільний додаток, безкоштовний і простий у використанні,  дає змогу провести необхідні вимірювання учням навіть вдома, що є зручним в умовах дистанційного навчання.

          Також, цікавими є додатки для відтворення 3D голограм. Достатньо зробити пластикову піраміду, завантажити потрібне відео  і можна спостерігати за дивовижними тваринами, спостерігати як розкриваються квітки чи ростуть рослини.

          STEM-підхід до вивчення біології в умовах сьогодення (а це недостатнє оснащення біологічного кабінету, дистанційне навчання) дає можливість вчителю використати сучасні наукові розробки та досягнення, подати матеріал учням так, щоб максимально зацікавити їх та мотивувати до подальшого вивчення біологічної науки. Мені під час вивчення біології у 8-9 класах у нагоді  став онлайн-сервіс mozaBook. Він містить 3D  моделі, різноманітні навчальні відео, що дає змогу продемонструвати учням об’єкти та сформувати в них науковий світогляд.

Використання мобільного додатка Анатомія 3D дає змогу учням самостійно вдома у своїх смартфонах вивчати будову людського організму, систем органів та окремих органів.

         Використання різноманітних сервісів та додатків не лише полегшує роботу вчителя, а й мотивує учнів до вивчення предмету,  допомагає їм оволодівати новими інформаційними технологіями, що зараз є вимогою часу.           

        Проєктна діяльність як засіб реалізації STEM-освіти у школі дозволяє органічно інтегрувати знання дітей з різних дисциплін під час розв’язання реальних проблем, обумовлює їх практичне використання, генерує при цьому нові ідеї, формує всі необхідні життєві компетентності, зокрема, полікультурні, мовленнєві, інформаційні, соціальні [4].

         При роботі з учнями над проектами намагаюсь використати матеріали з різних дисциплін – біології, хімії, географії тощо. Для оформлення та висвітлення результатів зручною є віртуальна дошка Padlett. Одним із таких проєктів був проєкт  «Дослідження рН ґрунтів своєї місцевості.», який ми разом з учнями реалізували під час вивчення теми з хімії "Поняття про рН розчину. Значення рН для характеристики кислотного чи лужного середовища". Учні ознайомилися з поняттям рН розчину, дією індикаторів на кисле та лужне середовище, ознайомилися з природніми індикаторами, виготовляли індикатори з соків рослин та плодів; на практиці вчилися визначати рН грунту та з’ясували яке значення кислотність грунтів має для рослин і як можна її змінити.

         Цікавим та змістовним для учнів став STEM-проєкт «Шкільний рушник дружби». В реалізації цього проекту приймали участь усі здобувачі освіти закладу. Крім звичаїв та усної народної творчості, пов’язаної з рушником, діти досліджували походження та символіку орнаментів вишивок, досліджували склад та властивості волокон, з яких виготовляють рушникове полотно, технологію вирощування та переробки рослинних культур, а також вплив рослинних волокон на організм людини. Результатом такої роботи стало відкриття нового для багатьох учасників цього проекту.

        Беручи участь у соціальній програмі «Healthy Schools: заради здорових і радісних школярів» та фуд челенджі «Здорове харчування», був реалізований STEM-проєкт «Здорова кулінарна книга». В процесі роботи над цим проектом учні більш широко ознайомилися із терміном «здорове харчування», його складовими та основними вимогами, його важливістю для власного здоров’я, дослідили власний харчовий раціон, кулінарні традиції родини, нашого народу та інших країн, і запропонували свої рецепти корисних страв, які були оформлені у вигляді онлайн книги.

         У минулому році наш заклад взяв участь у благодійному проекті Flowers4School – квіти для школи. Ми отримали 500 цибулин від організаторів цього проекту і розпочали свою дослідницьку діяльність. Школярі визначали які цибулини яких рослин нам надійшли, вивчали особливості будови та вегетаційного періоду даних рослин, особливості їх висаджування та догляду. І як результат – навесні ми отримали квітучу клумбу біля нашого закладу.

        Біологічна наука є неосяжною. Кожен учитель може особисто вибрати метод та форми навчання своїх учнів. Сучасні методи забезпечують активну взаємодію учнів і  вчителя в навчальному процесі. Застосування STEM- технологій сприяє розвитку навичок критичного мислення та пізнавальних інтересів учнів; спонукає виявляти уяву та творчість; вміння швидко аналізувати ситуацію. Постановка завдань у процесі навчання підвищує активність учнів. Як показує практика, інформаційні технології, які створюють інформаційний простір освіти, розвивають не тільки учнів, а й учителя, роблять його роботу приємною, успішною, результативною, полегшують працю й забезпечують професійне зростання. Мені надзвичайно приємно, що учні по завершенню навчання в нашому закладі часто обирають професію пов’язану з вивченням біології та природничих наук.

       Впровадження STEM-освіти несе беззаперечну основу для успішної самореалізації особистості , екологічну грамотність і здорове життя,  уміння навчатися впродовж життя, компетентність в природничих науках. 

Використані джерела:

1. Кузьменко Г. В. Від STEM- до STEАM-освіти: ключові аспекти на прикладі ініціатив уряду США / Г. В. Кузьменко // Освіта та розвиток обдарованої особистості. – 2020. – № 4(79). – С. 18–24. DOI https://doi.org/10.32405/2309-3935-2020-4(79)- 18-24.

2. Методичні рекомендації щодо впровадження SТЕМ-освіти у загальноосвітніх та позашкільних навчальних закладах України на 2017-2018 н.р.. – URL: https://osvita.ua/ legislation/Ser_osv/56880/                                                                                                                                               

3. Сороко Н. Функції та роль STEM-орієнтованого освітнього середовища основної школи для розвитку STEM- освіти / Н. Сороко, О. Рокоман // Нова педагогічна думка. – 2019. – № 100(4). – С. 55–60. DOI https://doi.org/10.37026/2520- 6427- 2019- 100- 4- 55- 60

4. Упровадження STEM/STREAM-освіти в освітній процес. – URL: https://rozhniv-school.in.ua/освітній-процес/stem-освіта.