Актуальність впровадження STEM – технології в навчальний процес ПДМК
Міністерство освіти і науки України
Придніпровський державний металургійний коледж
Методична розробка
«Актуальність впровадження STEM – технології в навчальний процес ПДМК»
для викладачів коледжів
І. М. Алтухова
місто Кам’янське
2020 рік
Укладач – Алтухова І. М., викладач зарубіжної літератури, вищої категорії, педагогічне звання «викладач – методист».
Рецензент – Кучер М. О., викладач зарубіжної літератури, методист Придніпровського державного металургійного коледжу.
Розглянуто і схвалено
предметно – цикловою комісією
філологічних дисциплін
протокол № 6 від 21. 01. 2020
голова ПЦК_____________
І. М .Алтухова
Анотація: Методична розробка присвячена проблемі впровадження STEM-освіти в освітній процес Придніпровського державного металургійного коледжу, ознайомленню з основними засадами і поняттями цієї сучасної технології. Роботарозрахована, в першу чергу на викладачів освітніх закладів України. Матеріали данного дослідження можуть бути використані під час проведення практичних, підсумкових занять або під час проведення семінарів або позакласних заходів.
Рецензія
Методична розробка «Актуальність впровадження STEM – технології в навчальний процес ПДМК»викладача ПДМК І. М. Алтухової містить основні засади технології STEM-освіти, аналіз змісту ключових понять STEM, які є основоположними в розумінні сутності даного освітнього напряму. В роботі встановлено, що актуальність STEM-підходу у навчанні детермінована істотним відставанням системи освіти від вимог сучасного ринку праці і запропоновано основні дефініції STEM-освіти. З’ясовано, що особливе місце у формуванні її змісту займають міждисциплінарний і компетентнісний підходи, проблемно орієнтоване навчання, когнітивні технології в організації пізнавальної діяльності. Методична розробка викладача І. М. Алтухової надає детальну інформацію про технологію STEM-освіти. Матеріали дослідження можуть бути використані під час проведення практичних, підсумкових занять або під час проведення семінарів або позакласних заходів.
Рецензент:___________М. О. Кучер, викладач зарубіжної літератури, методист ПДМК
ЗМІСТ РОБОТИ
ВСТУПНЕ СЛОВО ………………………………………………………………5 - 6
1.АКТУАЛЬНІСТЬ ВПРОВАДЖЕННЯ STEM – ТЕХНОЛОГІЇ В НАВЧАЛЬНИЙ ПРОЦЕС…………………………………………………………………………...7 - 20
1.1 ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТТЯ «STEM – ОСВІТА»…………………………....7 - 9
1.2 ЗАСОБИ ВИКОРИСТАННЯ/STEAM/ STREAM – ТЕХНОЛОГІЇ………...9 - 12
1.3 АКТУАЛЬНІ STEM – ПРОФЕСІЇ XXI СТОЛІТТЯ……………………….12 - 13
1.4 ПРИНЦИПИ ВПРОВАДЖЕННЯ STEM – ТЕХНОЛОГІЇ В СУЧАСНИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ПРОЦЕС ВИКЛАДАЧА……………………..........................13 - 14
1.5 ДОЦІЛЬНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ STEM – ТЕХНОЛОГІЇ ВИКЛАДАЧАМИ ГУМАНІТАРНИХ ДИСЦИПЛІН……………………………………………….14 - 16
1.6 РОЗВИТОК STEM /STEAM/ STREAM – НАВИЧОК, ВИЗНАЧЕНИХ СВІТОВОЮ СПІЛЬНОТОЮ …………………………………………………...16 - 19
1.7 ПРОЕКТНЕ НАВЧАННЯ – НАЙЕФЕКТИВНІШИЙ ЗАСІБ НАБУТТЯ НАВИЧОК В STEM –ТЕХНОЛОГІЇ…………………………………………..19 - 20
ВИСНОВОК………………………………………………………………………20 - 21
БІБЛІОГРАФІЧНИЙ ОПИС………………………………………………………… 22
ПЕРЕДМОВА
«Лише технології на даний час недостатньо. Тільки злиття
технології і мистецтва,
технології і гуманітарних наук
приносить результат,
змушує наше серце співати»
Стів Джобс.
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.
Сучасна освіта в Україні вимагає від педагогів виховувати у студентів цілеспрямовану пізнавальну діяльність, формувати у неї умінь та навичок здійснювати наукові дослідження, використовуючи державні й міжнародні наукові гранти та міжнародну систему захисту інтелектуальних прав. Вирішенню данної освітньої проблеми сприятиме впровадження технології STEM-освіти. Проблеми STEM-освіти активно досліджуються в освітньому просторі. Концептуальні підходи та практичні напрями реалізації STEM-освіти досліджують Г. Альштуллер, І. Василашко, О. Данилова, О. Лозова, Н. Гончарова, О. Кузьменко, О. Лісовий, Ю. Ботузова, О. Патрикеєва, Н. Поліхун, М. Ростока, І. Савченко, І. Сліпухина та інші.
На думку багатьох дослідників, STEM-освіта сьогодні – важливий і перспективний напрямок модернізації освіти в Україні, зокрема природничо-математичного профілю. В наукових працях поетапно відбувається обґрунтування окремих аспектів впровадження STEM-освіти в освітній процес України. Однак питання впровадження технології STEM-освіти у навчання недостатньо висвітлено в сучасній педагогіці.
Актуальність роботи в тому, що стрімкий розвиток IT-галузі, робототехніки, нанотехнологій виявляє потребу у досвідчених фахівцях Освіта повинна бути випереджувальною, відповідати тенденціям розвитку суспільства в майбутньому.
Мета данного дослідження – це ознайомити педагогів з сучасною технологією STEM-освіти., яка створює систему навчання на основі компетентнісного підходу та орієнтована на самореалізацію особистості молодої людини, як суб’єкта вітчизняної та міжнародної системи наукового бізнесу.
Завдання методрозробки - ознайомити викладачів з основними засадами STEM - освіти, яка допоможе сьогоднішнім студентам 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.
Очікувані результати – впровадження методики STEM - освіти дасть можливість викладачам бути сучасними, дозволить сформувати в студентів найважливіші характеристики, які визначають компетентного фахівця, який вміє побачити в проблемі якомога більше можливих сторін і зв'язків; сформулює дослідницьке запитання і шляхи його вирішення, сприймає нову точку зору і стійкість у відстоюванні своєї позиції, здатний до нестандартноо вирішення завдання, володіє сучасними знаннями в IT-галузі.
Ключові слова: STEM-освіта; STEM-навчання; STEM-технологія, STEM – навички, STEM hard skills, STEM soft skills.
1.АКТУАЛЬНІСТЬ ВПРОВАДЖЕННЯ STEM – ТЕХНОЛОГІЇ В НАВЧАЛЬНИЙ ПРОЦЕС
1.1 ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТТЯ «STEM – ОСВІТА»
STEM – освіта – «це низка курсів або програм навчання, яка ефективно використовується для підготовки студентів до успішного працевлаштування та сприяє розвитку різноманітних сучасних компетенцій, зокрема застосуванню математичних знань і наукових понять. Ця технологія покликана формувати навички у студентів, які зроблять їх конкурентоспроможними на ринку праці, який дуже мінливий»[1, с. 10].
За прогнозами вчених, протягом 10 років зникне багато професій. Натомість вже постійно виникають і будуть з’являтися і в подальшому. Викладачі повинні враховувати вищенаведений факт і формувати у молоді такі компетенції, які їм стануть потрібні в житті і в професії.
STEM – освіта розвиває здібності до дослідницької і аналітичної роботи, здатність до нестандартних рішень і критичного мислення. Сьогодні в світі не вистачає STEM – фахівців.
Абревіатура STEM походить від англійської мови і розшифровується так: наука, інженерія, технологія, математика. «STEM – підхід базується на акцентуванні в навчальних програмах на природничі дисципліни із застосуванням IT – технологій»[1, с.15]. Сьогодні все частіше з’являється нова абревіатура STEAM (стим), де додана літера А, що означає мистецтво.
Зараз STEM – освіта без гуманітарних дисциплін, без всього, що пов’язано з мистецтвом і креативністю просто неможливе. А сьогодні просто STEM – це вже «вчорашній» день, так як, на думку провідних вчених світу, спираючись тільки на природничі дисципліни, майбутнє покоління може втратити навички до креативності. А сучасна педагогіка не може цього допустити, так як вже існує штучний інтелект, є роботи, які можуть виконувати якісь монотонні функції замість людей. Наприклад, в Китаї вже хочуть роботами замінити офіціантів або працівників готелей. І тому сучасні викладачі коледжів, навчаючи певної професії, повинні формувати у студентів креативні навички, здатність молодої людини до нестандартного рішення в будь-якій ситуації. Але і це ще не все. В сучасній світовій педагогіці з’явився новий термін замість STEM і STEAM. Це STREAM(стрім). Нова абревіатура розшифровується таким чином:
S – наука, спорт;
T – технології;
R – читання, писання, робототехніка, релігія;
E – інженерія, економіка;
M – математика, медіа;
Варто зазначити, що до застосування STEM – технології необхідно залучити якомога більше викладачів, які мають стати справжніми агентами змін освітньої реформи.Цікавим є те, що під час STEAM-занять в центрі уваги знаходиться не викладач, а практичне завдання, яке потрібно вирішити.Студенти під час таких занять вчаться вирішувати це практичне завдання шляхом проб і помилок, а не вивчають "суху" теоретичну частину.Наприклад, одним з цікавих кейсів є будівництво студентами повністю автоматизованої теплиці. Під час цього процесу залучаються різні дисципліни, від фізики (парниковий ефект), інформатики (автоматизована система управління теплицею), трудового навчання (власне будівництво теплиці) до біології (вирощування тих чи інших агрокультур).Для повноцінної реалізації такого підходу обов’язковими є наявність STEAM-лабораторій. Вони включають в себе наявність 3D принтерів, наборів навчальної електроніки, голографічної фото-відео студії та інших сучасних технічних засобів.Наприклад, у вищезгаданому Сінгапурі для школярів було закуплено понад 100 000 micro:bit, міні-комп’ютерів з програмуванням від Microsoft.Робота з ними дає змогу дитині запрограмувати найпростіші речі, наприклад роботу світлофора. Це в свою чергу дає розуміння коли і чому вмикається червоне або зелене світло та як забезпечити на дорозі безпеку пішоходів та водіїв.Справедливо зазначити, що ми живемо у не зовсім "лінійному" світі, кожна секунда нашого життя пересікається з різними дисциплінами. Під час походу в кіно, купівлі чогось в магазині тощо.Молода людина ж змушена сама зрозуміти як застосовувати ті чи інші знання у різних життєвих ситуаціях.Доволі часто на цей процес проходить з помилками, STEAM-освіта ж вчить ще з шкільної парти вдало комбінувати отримані знання для вирішення реальних життєвих ситуацій.Як наслідок студент виходить в дорослий світ набагато підготовленішою і не так сильно боїться проблем та труднощів.STEAM-освіта дозволяє викладачам наочніше пояснювати необхідний матеріал, тому що поруч з теорією студенти відразу бачать, як це виглядає в реальному житті.Отже, навчатись стає по - справжньому цікаво. Як показує досвід, після STEAM-занять студенти ще довго обговорюють між собою набуті знання. А якщо порівнювати звичайні комп’ютерні класи та STEАM-лабораторії, то саме другі створюють ідеальні умови для вивчення теоретичної частини та застосування нових знань на практиці.
1. 2 ЗАСОБИ ВИКОРИСТАННЯ/STEAM/ STREAM – ТЕХНОЛОГІЇ
«Засоби STEM-навчання – це сукупність обладнання, ідей, явищ і способів дій, які забезпечують реалізацію дослідно-експериментальної, конструкторської, винахідницької діяльності у навчально-виховному процесі»[1,22].
Вони виконують такі основні функції: інформаційну, практичну, креативну, контрольну.
Види засобів STEM-навчання досить різноманітні, їх склад залежить від рівня розвитку науки, техніки та інформаційних технологій.
Особливою формою наскрізного STEM-навчання є інтегровані уроки/заняття, які спрямовані на встановлення міжпредметних зв’язків, що сприяють формуванню в учнів цілісного, системного світогляду, актуалізації особистісного ставлення до питань, що розглядаються на уроці.
Інтегровані уроки можуть проводитись двома шляхами:
- через об’єднання схожої тематики кількох навчальних предметів;
- через формування інтегрованих курсів або окремих спецкурсів шляхом об’єднання навчальних програм таких курсів/предметів.
STEM-підходи до навчання
«STEM-освіта базується на використанні засобів та обладнання, що пов'язані з технічним моделюванням, енергетикою і електротехнікою, інформатикою, обчислювальною технікою і мультимедійними технологіями, науковими дослідженнями в області енергозберігаючих технологій, автоматикою, телемеханікою, робототехнікою і інтелектуальними системами, радіотехнікою і радіоелектронікою, авіацією, космонавтикою і аерокосмічною технікою тощо»
[4, с. 7].
Поряд з традиційними джерелами здобуття знань широко використовується глобальні і локальні інформаційні мережі з різноманітними базами даних та профільованими експертними системами для вивчення та аналізу явищ, наукових експериментів, моделювання тощо, а також, на базі яких створюються спеціальні середовища навчання з використанням ІКТ.
Розвиток мотивації студентів щодо STEM-освіти забезпечується, поряд з усім позакласними, позашкільними заходами, конкурсами, фестивалями, веб-квестами літніми програмами природничо-наукового, інженерно-технічного спрямування.
STEM-освіта є невід’ємною частиною таких форм проведення навчальних занять:
1. Проектна культура. (Це найкращий спосіб реалізації STEM – освіти)
2. Практичні заняття.
(Все, що студенти можуть зробити практично під час навчання, засвоюється найбільш ефективно).
3. Використання онлайн – сервісів (онлайн – тестування, розробки і застосування мобільних додатків).
4.Віртуальна школа (онлайн – ресурси, онлайн – музей, онлайн – тренажер).
5.STEM – центри, наукові пікніки, фестивалі мейкерства.
6.Смарт – школа ( розробка і використання мобільних додатків).
7.Мейкерство (D I V- підхід).Мейкерство максимально стимулює студентів щось створювати, «креативити».Про мейкерство як феномен заговорили порівняно недавно. Мейкер – це людина, яка щось створює. Мейкерські здібності – щось робити своїми руками – є практично у всіх. Просто в одних їх треба розвивати, а в інших – підтримувати. «Сучасні «самоделкіни» мають у своєму розпорядженні чимало онлайн-джерел і цілком доступні інші ресурси – майстер-класи, творчі гуртки та лабораторії, невеличкі майстерні, які дають можливість виготовити не якісь простенькі іграшки, а справжні електронні прибори. Їх цікавть 3D-проектування, створення дронів і роботів. Через гру молоді люди глибоко вникають в інженерію і в майбутньому можуть стати чудовими фахівцями.»
[3,с 64]
Сучасні науковці визначили 10 STEM - навичок, які користуватимуться попитом в 21 столітті:
1. Комплексне багаторівневе вирішення проблем.
2. Критичне і нестандартне мислення.
3. Креативність.
4. Уміння керувати колективом.
5. Коммунікативність (Взаєморозуміння з людьми).
6. Емоційний інтелект.
7.Вміння самостійного прийняття рішення.
8. Клієнтоорієнтованість.
9. Вміння дискутувати, проводити переговори.
10. Стресостійкість.
На Всесвітньому економічному форумі в Давосі проблемі формування у молодих спеціалістів вищезазначених компетенцій було присвячено багато міжнародних виступів фахівців різних галузей діяльності людини.
Цікаво, що Нова Українська Школа сформулювала в сучасних навчальних програмах ключові компетенції, які цілком дотичні до 10 навичок, про які йшлося на форумі в Давосі.
Ключові компетенції НУШ:
1. Спілкування державною та іноземними мовами.
2. Математична грамотність.
3. Компетентності в природничих науках і технологіях.
4. Інформаційно – цифрова грамотність.
5. Уміння навчатися впродовж життя.
6. Соціальні і громадянські компетенції.
7. Підприємливість.
8. Загальна культура і екологія.
9. Грамотність і здорове життя.
10. Вміння «працювати в команді» .
Система STEM – освіти створює умови для успішної реалізації майбутнього фахівця, гармонійної особистості, громадянина.
1.3 АКТУАЛЬНІ STEM – ПРОФЕСІЇ XXI СТОЛІТТЯ
Попит на STEAM-спеціалістів росте з року в рік. Про свідчать данні дослідження Change the education, що проходило в США. Конкуренція в галузі STEAM-вакансій (програмісти, біологи, інженери) становить 1,7 людини на посаду, в інших сферах же 4,1 людини на вакансію. Тобто знайти роботу майбутньому фахівцю, що навчався за технологією STEAM можна буде приблизно вдвічі легше. США особливо відчувають проблему нестачі фахівців, що навчались за технологією STEAM. Власних кадрів катастрофічно не вистачає, а пропозиція робочих віз в галузі інженерних наук перевищує попит.
До речі, оплата фахівців з цієї галузі одна з найбільших на ринку. Саме тому американські школи, коледжі та університети ще з 1980 років почали запроваджувати принципи STEAM-освіти і не дарма. На останньому Світовому економічному форумі у Давосі однією з центральних тем була кардинальна зміна ринку праці. Близько 60% нинішніх професій людини можуть бути замінені роботами, це величезний виклик для людства. STEAM-підхід дозволяє виховати у молодих людей гнучкість та критичне, практично орієнтоване мислення. На перший план виходить здатність вчитись та сприймати зміни, а не самі знання, які нині стають застарілими з неймовірною швидкістю. Це дає впевненість батькам у майбутньому їхніх дітей, адже після застосування STEAM-викладання діти матимуть глибоке розуміння як жити у сучасному динамічному світі.
Отже, професії, які користуються найбільшим попитом, це : програмісти і тестувальники, IT – фахівці, інженери, фахівці в галузі високих технологій,
спеціалісти біо та нанотехнологій.
1.4 ПРИНЦИПИ ВПРОВАДЖЕННЯ STEM – ТЕХНОЛОГІЇ В СУЧАСНИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ПРОЦЕС ВИКЛАДАЧА
Основні принципи впровадження STEM-освіти в Україні наступні:
- особистісний підхід, що орієнтує на врахування вікових, індивідуальних особливостей учнів, наявних інтересів, нахилів;
- перманентне оновлення змісту (зміст STEM-освіти постійно оновлюється відповідно до розвитку науки та технології);
- цілісності, що передбачає створення цілісної національної системи впровадження STEM-освіти як складової єдиного освітнього простору України;
- громадянська спрямованість (STEM-освіта спрямована на нарощування людського потенціалу держави, підвищення її конкурентноздатності)
- продуктивна мотивація (формування продуктивної мотивації учасників STEM-освітнього процесу до здійснення науково-дослідницької та проектної діяльності, винахідництва, участі у різноманітних конкурсах, фестивалях.
З метою оцінки результатів впровадження STEM напряму в системі освіти здійснюється моніторинг.
Методика використання STEM – технології
1. Розробка стратегії розвитку технології (ідея, основна думка, мета, очікувані результати0.
2. Моделювання засобів реалізації технології
- Віртуальна школа (онлайн – ресурси, онлайн – музей, онлайн – тренажер).
- STEM – центри, наукові пікніки, фестивалі мейкерства.
- Смарт – школа ( розробка і використання мобільних додатків).
3. Застсування класичного і інноваційного підходу до навчального процесу.
4. Знайомство на заняттях з видатними людьми як зі звичайними людьми.
5. Постійний зв’язок навчального матеріалу з повсякденним життям людини. (Підкреслення практичного застосування отриманих знань)
Необхідно підкреслити, що визначені стратегії сформульовані світовою спільнотою. І, хоч на перший погляд, вони виглядають досить примітивно, сучасні педагоги зазначають, що сучасна молодь не завжди розуміє доцільність отриманих знань на практиці.
1.5 ДОЦІЛЬНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ STEM – ТЕХНОЛОГІЇ ВИКЛАДАЧАМИ ГУМАНІТАРНИХ ДИСЦИПЛІН
Різні експерти трактують суть концепцій STEM і STEAM по-своєму. Але безліч принципів цих освітніх систем стали загальноприйнятими. Саме слово «stem» в англійській означає «стовбур», «основа»: чотири дисципліни STEM вважають головними в інноваційній діяльності, на яку фокусується багато сучасних економік. В освітньому процесі на базі концепцій STEM і STEAM ці чотири предмети інтегруються до навчального плану і їхні елементи присутні у вивченні чи не всіх інших дисциплін, де це можливо. «Основна мета STEM/STEAM-освіти – розвиток творчого мислення, навичок використання інженерного підходу до розв’язання реальних завдань, розуміння важливості дизайну, усвідомлення ролі технологій у їхньому вирішенні.»[4,51] Під «мистецтвом» (Arts) у концепції частіше розуміють розвиток творчого сприйняття, навчання основам моделювання і художньо-технічного проектування, що дає змогу не тільки зробити освітній процес більш розмаїтим і насиченим, але також додатково підштовхнути студентів до креативного розв’язання поставлених завдань, розуміння принципів естетики. В Україні сьогодні можна спостерігати певне розшарування, з яким і покликаний боротися STEAM-підхід: частина педагогів, навчальних програм і цілих навчальних закладів робить акцент на технічні дисципліни та їхню застосовність (STEM). Водночас студенти самі по собі можуть цікавитися творчістю, але їхні прагнення не мають відгуку з боку викладачів. Творчість рідко додають у навчальні плани поряд із технічними дисциплінами – окремі гуманітарні науки у навчальних закладах із технічним ухилом викладають майже «факультативно»: оцінка з філософії для студента-технаря не грає важливої ролі навіть психологічно. З іншого боку, якщо взяти досвід тієї ж компанії Apple, то вона зосередилася на технологіях, зручності використання, створенні інфраструктури і – не в останню чергу! – на дизайні своїх продуктів, визначивши як мінімум на десятиліття тенденції у мобільних технологіях, які породили цілу багатомільярдну індустрію. І як зазначив у інтерв’ю «Дому інновацій» Патрік Ньюбері, директор із цифрових технологій Globallogic, котрий працював над дизайном продуктів Google, Nokia, Microsoft і багатьох інших компаній зі світовим ім’ям: «Дизайн – це не тільки етап розробки продукту, це ставлення компанії до користувачів».
Американці, законодавці моди на STEAM, упроваджують концепцію повсюдно. У США навіть започаткували Національний день STEM і STEAM. Відповідно, і кількість навчальних закладів, які дотримуються методик STEM і STEAM, тут відчутно більша, ніж в інших країнах. Адептом STEAM свого часу стала Школа дизайну Род-Айленду (RISD) тут-таки, у США. Популярний коледж, який заслужено вважають однією з найкращих художніх і дизайнерських шкіл світу, всебічно підтримує впровадження концепції у навчальних закладах усіх рівнів і стверджує, що підхід STEAM допоможе розробити освітню модель, придатнішу для підготовки кадрів XXI століття.
Конгресменка Сюзанна Бонамічі на зустрічі у RISD заявила стосовно STEAM, що продумана система освіти сприятиме вихованню генерації креативних мислителів, здатних до адаптації у мінливих умовах сучасності, які допоможуть США ефективно конкурувати на глобальному ринку.
Новий підхід не є ексклюзивним: це не прерогатива «технологій», «математики», «науки» та «інженерії» як таких. STEAM можна знайти в кожному аспекті життя. Методика може бути застосована практично до будь-якої дисципліни, де б її не викладали – чи то в молодшій школі, чи у вищій. Філософія STEAM далеко пішла від застарілої концепції навчання, коли учні запам’ятовують факти, а їхні знання перевіряють за допомогою тестів із проставлянням оцінок. Така анахронічна освітня система, звісно ж, не сприяє інноваційності, розвитку творчого та критичного мислення.
Але ж і STEAM не панацея: це лише інструмент, що допомагає учням зробити перший крок на шляху розуміння комплексності світу, усвідомлення багаторівневих зв’язків між різними аспектами життя. Згодом концепції, що сьогодні є свіжими та часто революційними, зокрема STEM, STEAM і будь-які інші, стануть буденністю і нам доведеться винаходити щось нове. Але навіть сьогодні можна упевнено сказати, що методики освіти майбутнього охоплюватимуть не тільки науку і математику, а й філософію, мистецтво, розуміння природи людини та її місця у світі.
Викладачам гуманітарних дисциплін не варто «зациклюватись» на докладному викладанні свого предмета, а необхідно подумати про практичне застосування вивченого молодою людиною в реальному житті. Наприклад, створення проекту з будь- якого предмету обов’язково потребує мовного оформлення, усної публічної презентації. Ось тут студент і застосує свою мовну грамотність і мистецтво красномовства.
Провідний принцип STEM /STEAM/ STREAM – навчання – це інтеграція предметів. Чим більше студенти в проекті використають навичок з різних предметів, тим кращий результат буде отримано.
1.6 РОЗВИТОК STEM /STEAM/ STREAM – НАВИЧОК, ВИЗНАЧЕНИХ СВІТОВОЮ СПІЛЬНОТОЮ
.
STEM – навички – це сукупність компетенцій, які має освічена людина в галузі науки, технології, інженерії, математики, мистецтві і компетенцій, які людина отримує протягом придбання життєвого досвіду. Саме друга група набутих компетенцій на сьогоднішній день, за висновками вчених, є найбільш важливішими. Прикладом може слугувати історія звичайного школяра, який зробив значний науковий винахід. Коли його спитали, де він вчився, то юнак відповів, що з 12 років дивиться ютуб.
Завдання сучасних викладачів заклечається в тому, щоб на заняттях з будь – якого предмета акцентувати увагу молоді на тому що отримані STEM – навички сприятимуть успішному працевлаштуванню, досягненню високого матеріального стану і успіхів в кар’єрному зростанні.
На підставі вищенаведеного STEM – навички поділяються на 2 катеорії:
I тип
STEM hard skills (хард скил) тверді навички.
Ознаки:
1. Це навички, які можна отримати за допомогою вивчення базових предметів (математика, хімія, фізика, література).
2. Їх можна перевірити за допомогою тестів.
3. Вони пов’язані з розвитком аналітичного і логічного мислення.
4.Базуються на правилах, що не залежать від обставин і людей. Наприклад, володіння українською мовою, програмуванням.
STEM (hard) skills навичка – це навичка майбутнього світу, де переважне місце в економіці, промисловості, науці будуть обіймати хімія, фізика, нанотехнологія, програмування, цифрова грамотність.
Шляхи розвитку hard skills (твердих навичок)
1.Навчання через дію – застосування практичних робіт, експеримент, тестування, письмові відповіді на питання. Це дозволяє оцінити результативність отриманих знань. (Доведено, що навчання через дію сприяє засвоєнню матеріала на 90% на відміну від традиційних лекцій.
2. Інтерактивне навчання (робота в групах, мозковий штурм, метод проектів, кейс – метод).
II тип
STEM soft skills м’які навички
Як визначає сучасна педагогіка, «ефективний фахівець майбутнього – це спеціаліст, який досконало володіє академічними знаннями» [1, с.14] (тобто твердими навичками) і використовує в професійній діяльності. soft skills.
Перелік важливих soft skills.
1. Статистика, тобто вміння обробляти інформацію.
2. Менеджерські здібності.
3. Коммунікативність.
4. Нестандартність мислення.
5.Стресостійкість.
6. Вміння нестандартність мислити.
7. Управління часом і людьми.
8. Знання психології.
9. Здоровий образ життя.
10. Вміння постійно навчатися.
11. Адаптація.
Розробка і впровадження в навчальний процес більшості сучасних інноваційних технологій присвячено розвитку у студентів саме STEM soft skills. Цій проблемі приділено і НУШ.
Шляхи розвитку soft skills (м’яких навичок).
1. Проектне навчання – це найдоступніший і найефективніший метод в сучасній педагогіці.
2. Робота в групах.
3. Впровадження само оцінювання студентами своєї роботи.
4. Впровадження інтервизначила найбільш ефективні активного навчання.
Слід зазначено, що розвиток soft skills, безумовно, втрачає своє значення без оволодіння академічних знань, тобто без набуття hard skills.
Сучасна педагогіка, проаналізувавши ефективність використання різних методів впровадження STEM – технологію, дійшла висновку, що найрезультативнішими є такі:
1. Інженерний проект.
2. Наукові дослідження.
3. Проектне навчання
1.7 ПРОЕКТНЕ НАВЧАННЯ – НАЙЕФЕКТИВНІШИЙ ЗАСІБ НАБУТТЯ НАВИЧОК В STEM –ТЕХНОЛОГІЇ
Проектне навчання – це «поточний акт вивчення різних предметів одночасно. Студенти повинні використовувати компетенції з різних предметів для створення тієї чи іншої дослідницької роботи або проблемного питання»[2,с.23]. При застосуванні проектної технології розвиваються і hard skills, і soft skills.
Компоненти проектного навчання.
1. Значущий компонент (базові знання).
2. Навички 21 століття.
3. Поглиблене вивчення теми.
4. Формулювання проблемного питання.
5. Визначення мотиваційної складової.
6. Активізація критичного та аналітичного мислення студента.
7. Застосування рефлексійного етапу навчального процесу.
8. Вдосконалення ораторського мистецтва.
9. Підвищення інформаційної грамотності молодої людини.
Зразок оформлення STEM – проекту.
«Назва проекту»
Керівники: прізвища і ініціали викладачів.
Учасники: перелічити кількість студентів, групи, в яких вони навчаються.
Предмети: перелічити навчальні предмети,знання яких були застосовані під час виконання проекту.
STEM hard skills: знання предметів які було використано під час виконання проекту.STEM soft skills: управління проектами, комунікаційні здібності, критичність і креативність мислення, ораторські і акторські здібності виступаючих, цифрова грамотність, нестандартність мислення тощо.
Форми можливих проектів STEM – освіти:
виставка – ярмарок;
фестиваль літературного мейкерства;
«Наука на сцені» Це фестиваль простих, доступних, мало бюджетних та актуальних проектів.
«наукове шоу» (спектакль на сцені).
ВИСНОВОК
STEM-освіта є новою сучасною освітою, яка дозволяє новому поколінню
успішно будувати майбутнє, бути самостійними, ставити перед собою цілі та
досягати їх. STEM-освіта має успішну практики і розвивається не тільки за
кордоном, але й в Україні, вона починає реалізовуватися в регіонах, а також в тих областях, які є лідерами з реалізації реформи децентралізації в Україні. Сучасна молодь прагне розвитку, нових змін та кращого життя, тому в нашій країні ми часто можемо побачити щось творче, креативне та сучасне. З розвитком нової освіти в нашій країні молодь не буде настільки орієнтованою на виїзд за кордон. Впровадження STEM-освіти в Україні відбувається еволюційно і доволі швидкими темпами.
Готовність інвестування і реінвестування в регіони прикладання своєї праці і проживання засвідчує уповільнення міграційних тенденції молоді, що створює додану вартість у найбільш динамічних галузях – ІТ, розробка і виробництво кварокоптерів, кібезбезпека, крипто валютування. Інвестиції в STEM-освіту STEM-випускниками дає можливість говорити про подальший розвиток цього сучасного напрямку задля розвитку компетенцій-2020. В цілому визначаємо, що впровадження STEM-освіти в Україні має всі передумови і є в ДНК нації. Впровадження в Україні системи навчання STEM сприятиме:
– модернізації системи психолого-педагогічної, методичної, практичної підготовки майбутніх вчителів природничо-математичних предметів та підвищення кваліфікації педагогічних кадрів. Майбутнє – за технологіями, а майбутнє технологій – за вчителями нового формату, які можуть повести учнів за собою, розширивши їхній кругозір до безкінечності;
– налагодженню видавництва методичної, науково-популярної, довідкової літератури та створення інформаційно-методичних комплексів з природничо-математичних предметів (електронні посібники, віртуальні лабораторії, електронні бази даних, освітні портали тощо), а також забезпечення умов їх використання у школі;
– застосуванню підходу до навчально-виховного процесу, який передбачає розвиток особистості, спрямований на активне та конструктивне входження у сучасні суспільно-політичні процеси і досягнення високого рівня самореалізації.
Вирішення зазначених питань на державному рівні дасть можливість забезпечити єдині підходи та вимоги до рівня надання освітніх послуг та забезпечить рівні умови здобуття освіти для всіх студентів.
Отже, STEM – це досить багатогранне поняття. Його цінності вже стали невіддільною складовою навчальних програм в розвинених країнах світу. Україна намагається «йти в ногу» із сучасними освітніми ідеями. Маємо надію, що необхідний обмін досвідом в педагогічному середовищі з часом все більше набиратиме обертів, і всі наші великі плани успішно перейдуть в практичну площину.
БІБЛІОГРАФІЧНИЙ ОПИС
1. STEM-освіта – Інститут модернізації змісту освіти – Режим доступу: http
https://imzo.gov.ua/stem-osvita.
2. Петрунько О.В. Проблеми впровадження освітніх інновацій в Україні /
Вісник психології і педагогіки : зб.наук.праць // Педагогічний інститут
Київського університету імені Бориса Гринченка, Інститут психології і
соціальної педагогіки Київського університету імені Бориса Гринченка. – Вип.7.
– К., 2012. – Режим доступу: http://www.psyh.kiev.ua/Петрунько_О.В._
Проблеми_впровадження_освітніх _інновацій_в_Україні.
3. Закон України «Про освіту» від 05.09.2017 р. №2145-VIII.
4. Капітан В. Трудова міграція як аспект проблеми зайнятості в Україні /
В. Капітан // Ефективність державного управління. – 2012. – Вип. 32. – С.
474– 481.
Електронні ресурси:
1. 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/#