Коли я тільки чую – я забуваю.Коли я чую і бачу – я трохи пам'ятаю.Коли я чую, бачу, ставлю питання і обговорюю з кимось ще – я починаю розуміти.Коли я чую, бачу, ставлю питання, обговорюю і роблю – я засвоюю знання і навички.Коли я вчу когось – я закріплюю те, що вивчив Мел Зільберман

Глосарій термінів STEM-освіти

Проблемне питання, над яким я працюю

"Формування ключових компетентностей на уроках історії засобами STEM-освіти"

Актуальність теми зумовлена історичним викликом освіти ХХІ століття.Сьогодення вимагає від випускників вміння самостійно контролювати свої знання та орієнтуватися в інформативному просторі, критично мислити, вміння побачити, сформувати і вирішити.

STEM-учитель - авангард сучасної освіти.

"Якщо ви відчуваєте в собі сили, потрібно йти попереду часу; якщо не можете бути попереду – ідіть у ногу з часом, але ніколи не йдіть позаду нього".

Який він — учитель Нової української школи?

Я - STEM-учитель:

як бути в тренді освіти

Визначено 10 ключових компетентностей Нової української школи:

Спілкування державною (і рідною у разі відмінності) мовами.
Спілкування іноземними мовами.
Математична компетентність.
Основні компетентності у природничих науках і технологіях.
Інформаційно-цифрова компетентність.
Уміння вчитися впродовж життя.
Ініціативність і підприємливість.
Соціальна та громадянська компетентності.
Обізнаність та самовираження у сфері культури.
Екологічна грамотність і здорове життя.

Спільними для всіх компетентностей є такі вміння:

уміння читати і розуміти прочитане;
уміння висловлювати думку усно і письмово;
критичне мислення;
здатність логічно обґрунтовувати позицію;
виявляти ініціативу;
творити;
уміння вирішувати проблеми, оцінювати ризики та приймати рішення;
уміння конструктивно керувати емоціями;
застосовувати емоційний інтелект;
здатність співпрацювати в команді.

Система STEM-освіти створює основу для успішної самореалізації особистості і як фахівця, і як громадянина

Акронім STEM (від англ. Science - природничі науки, Technology - технології, Engineering - інженерія, проектування, дизайн, Mathematics - математика) визначає характерні риси відповідної дидактики, сутність якої виявляється у поєднанні міждисциплінарних практик орієнтованих підходів до вивчення природничо-математичних дисциплін. Водночас, у STEM активно включається сукупність творчих, мистецьких дисциплін, що об’єднані загальним терміном Arts (позначення відповідного підходу - STEM and Arts). Актуальними напрямами STEM and Arts є промисловий дизайн, архітектура, індустріальна естетика тощо. Останнім часом, у європейському науковому дискусі наголошується на важливості всіх дисциплін, використанні міждисциплінарних підходів STEAM (літера A - All - всі) і поєднанні природничо-наукових з іншими навчальними дисциплінами, які вивчаються у школі.

Що таке STEM-освіта?

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.

Наразі єдиного визначення поняття STEM-освіти немає. Вчені обґрунтовують цю технологію у широкому контексті, а саме в якості педагогічної технології формування та розвитку не лише розумових, пізнавальних якостей учнів, а й творчих. Формування цих якостей є важливою складовою для сучасної особистості, оскільки розвиток технологій диктує нові умови для формування вмінь та навичок не лише підростаючого покоління, а й педагогів.

Чому STEM-освіта так актуальна?

Креативний напрям.
Компетентнісне навчання.
Соціалізація особистості.
Синтез науки і мистецтва.
Нові дисципліни: промисловий дизайн, індустріальна естетика, робототехніка, комп'ютерне моделювання.

Чим STEM відрізняється від звичайної спеціалізованої школи?

По-перше, змінюється звична для нас форма викладання, коли урок побудований навколо вчителя. За STEM-методикою, в центрі уваги знаходиться практичне завдання чи проблема. Учні вчаться знаходити шляхи вирішення не в теорії, а прямо зараз шляхом спроб та помилок.Крім того, вже починаючи з ранніх етапів навчання, в класі використовуються спеціалізовані інструменти, наприклад, програми з комп’ютерної анімації такі як CAD. Зазвичай учні починають знайомство з такими програмами на перших курсах університету, але за методикою STEM – вже у старшій школі.

Які навички отримує дитина в процесі навчання?

На відміну від класичної, в нашому розумінні, освіти, за STEM дитина отримує набагато більше автономності. На процес навчання набагато менше впливають стосунки, які склалися між учнем та вчителем, що дає можливість більш об’єктивно оцінювати прогрес. За рахунок такої автономності, дитина вчиться бути самостійною, приймати власні рішення та брати за них відповідальність. Зі слів Елада Інбара, засновника компанії, що займається інтеграцією роботів у навчальний процес шкіл Сполучених Штатів, коли діти взаємодіють роботами, вони легше сприймають власні помилки. Тут можна прослухати більше про його досвід використання роботів для вивчення навіть гуманітарних напрямів таких, як мова.Навички критичного мислення та глибокі наукові знання отримані в результаті навчання за STEM, дозволяють дитині вирости новатором – двигуном розвитку людства.

Які перспективи для дитини, що навчалася за методикою STEM?

Вже зараз відчувається нестача спеціалістів сфер STEM. Згідно досліджень організації Change the Equation, у Сполучених Шатах на одного потенційного працівника в середньому припадає 1,7 відкритих вакансій у галузях STEM. При цьому конкуренція в інших галузях складає приблизно 4,1 кандидата на одну позицію.

Умови STEM / STEАM / STREAM навчання

Проектна культураОпора на практикуПеревернуте навчанняПідтримка курсів в онлайн-середовищіВикористання онлайн-сервісівМейкерство (DIY-підхід)

Складові освітньої політики

Розробка стратегії розвитку:- ідея;- основна думка;- мета;- очікувані результати.
Модель реалізації:- віруальна школа (онлайн-ресурси);- віддалена школа (STEM-центри, наукові пікніки, фестивалі мейкерства);- SMART-школа.

7 найважливіших навичок STEM:

Статистика

2. Вирішення проблем

3. Творчість

4. Аргементація

5. Інтелектуальна цікавість

6. Прийняття рішення на основі даних

7. Гнучність

Інтеграція – провідний принцип STEM-освіти

STEM-освіта ґрунтується на:

інтеграції знань;

кооперації умінь;

залученні великої кількості ресурсів.

Як розвивати Soft skils в класі?

- проектне навчання (project-based learning)

- навчання на основі запитань

- робота в групах

- впровадження самооцінювання

Методики розвитку навичок STEM в класі:

1. Інженерний проект

2. Наукове дослідження

3. Проектне навчання (PBL)

Може бути визначений як “поточний акт вивчення різний предметів одночасно». Вимагає, щоб учні використовували різноманітні навички (такі як дослідження, написання, опитування, робота в командах, публічний виступ тощо) для використання різних частин рботи (наприклад, наукові статті, мультимедійні презентації чивідео, документальні фільми).

Очікувані результати від проведення STEM-занять:

активна громадянська позиція;
навички ХХІ століття;
виховання культури споживання й екологічної культури;
розвиток творчих здібностей учнів;
створення ситуації успіху;
виховання успішних, впевнених у собі особистостей.

Форми реалізації освітнього напряму STEM:

STEM-урок (заняття);

STEM-курс;

STEM-квест;

STEM-фестиваль;

STEM-хакатон;

STEM-проєкт

STEM-урок (заняття) – спрямовані на встановлення міжпредметних зв’язків і сприяють формуванню в учнів цілісного, системного світогляду, актуалізації особистісного ставлення до питань, що розглядаються на уроці/занятті. Такі уроки/заняття можуть проводитися шляхом об’єднання схожої тематики кількох навчальних предметів або формування інтегрованих курсів чи окремих спецкурсів.

На STEM-уроках всі учасники команди проводять та тестують свої дослідження на основі власних ідей, різних підходів, роблять помилки, обговорюють їх і вчаться на них, і пробують проводити подальші дослідження. Основна увага приділяється вирішенню поставлених завдань перед всіма членами команди.

Використання на уроках знань із різних предметів збільшить діапазон академічних навичок ,навчить учнів розуміти, що при об’єднанні історії та інших наук необхідно вирішувати важливі життєві проблем.

STEM-курс – це об’єднання декількох STEM-дисциплін в єдину навчальну дисципліну.

STEM-квест – це командно-пошукова гра, головний принцип якої полягає в покроковому виконанні заздалегідь підготовлених логічних завдань зі STEM-дисциплін, що спрямовані на отримання єдиного кінцевого результату.

STEM-квест -це одночасно міні-проєкт, інтелектуальне змагання, ділова гра, групова робота. У ході проведення квесту учасники використовують та розвивають цілу низку знань та навичок , компетентностей. Методика проведення STEM-квесту допомагає навчити розробляти план або проєкт на основі заданих умов, знаходити, аналізувати і використовувати матеріали з різних джерел інформації, проводити наукові дослідження , робити самостійні висновки, обґрунтовувати і відстоювати свою точку зору, працювати індивідуально і в команді.

STEM-хакатон – освітній хакатон (від слів: hack (зламувати) та marathon (марафон) – це форма проведення навчального заняття/заходу, під час якого команди розв’язують певну тематичну, соціальну проблему з історії в обмежений період часу.

Сучасні технології в освіті

Матеріали до уроківфізика, уроки, плани, дистанційне навчання, механіка, ЗНО, ДПА, НУШ, цікавинки для школи, безкоштовно, STEM, моделювання, цікава фізика, астрономія

Як я бачу використання використання елементів STEM-освіти на уроках історії?

Учень, завдяки STEM–завданням, може уявити себе археологом, дослідником або людиною, яка презентує результати різних досліджень широкому загалу. І тому, саме такі завдання, дозволяють активізувати роботу на уроках історії, залучати навіть тих школярів, які з різних причин до суспільно-гуманітарних наук ставляться трохи скептично.

Переваги STEM-освіти на уроках історії:

за STEM методикою учні вчаться знаходити шляхи вирішення не в теорії, а на практиці шляхом спроб та помилок;
STEM-освіта – це творчий простір світогляду дитини, у якому вона реалізовує свої потреби й готується до дорослого життя в соціумі, роблячи усвідомлений вибір майбутньої професійної діяльності.
на відміну від класичної освіти, у STEM дитина отримує набагато більше автономності, за рахунок чого вчиться бути самостійною, ухвалювати власні рішення та брати за них відповідальність;
заняття за STEM-технологією дозволяють не тільки вивчати теоретичний матеріал, але й закріплювати знання за допомогою можливостей практичного застосування різноманітних завдань, які можуть бути настільки цікаві, що їх складність не викликатиме відторгнення в учнів.

Таким чином, через STEM-освіту реалізується одне з основних завдань сучасної школи – створити умови для різнобічного розвитку молодого покоління, забезпечити активізацію розвитку інтелекту, інтуїції, легкоїпродуктивності, творчого мислення, рефлексії, аналітико-синтетичних умінь та навичок з урахуванням потреб та можливостей «покоління Z».

Чому саме STEM?

По-перше: нові методи, які в багатьох учнів викличуть здивування, зацікавленість. По-друге: за STEM-методикою, в центрі уваги знаходиться практичне завдання чи проблема. Учні вчаться знаходити шляхи вирішення не в теорії, а прямо зараз, шляхом спроб та помилок. Практичний результат, який ми можемо якимось чином продемонструвати, він важливий.На своїх уроках історії, елементи STEM-освіти впроваджую вже з 5 класу. У 5-6 класах впроваджувати STEM-елементи трохи важко, бо дитина може сама не вірити у свої сили, але помірні завдання і підтримка їхньої діяльності, якраз-то дозволять у 7-9 класах цю роботу інтенсифікувати.Починаю з найлегших завдань. Чимало труднощів, навіть у деяких старшокласників викликає робота з лінією часу, яка різниця між відліком часу до нашої ери і нашої ери. Для цього можна використати зображення в підручниках, робочих зошитах, на дошці і навіть певні комп’ютерні технології, які до цього пристосовані. Але дуже класно і це доволі просте завдання у варіанті використання STEMу, запропонувати учням створити власну лінійку часу, яка б дозволяла учням переміщення певної частини, рахувати і позначати ті проміжки часу, які, наприклад, пов’язують період до нашої ери і нашу еру. І таким чином розуміти, чому на практиці вони відчувають складність в обрахунках. У принципі цими завданнями вчителі користуються давно, вони не нові, але сам процес виготовленя «лінійки часу»- це цікаво, і в практичній діяльності на уроках суттєво полегшить ті завдання, які ми використовуємо. Як казав Василь Сухомлинський, «без гри немає й не може бути повноцінного розумового розвитку»; «гра – це іскра, яка запалює вогник допитливості, цікавості». Тому часто використовую STEM-ігри із доповненою реальністю, під час онлайн-навчання дітям подобається виконувати завдання на платформі LearningApps.Я не лише використовую готовий матеріал, а ще й пропоную учням- старшокласникам створити ці завдання за шаблоном самостійно. Для цього потрібно підібрати достовірний історичний матеріал, крім того правильно обрати той варіант шаблону, який пропонує ця платформа і зробити завдання таким чином, щоб всі інші користувачі бачили і розуміли правильну відповідь. Воно дозволить дітям активніше перевіряти власні знання.Використовувати ігри ми можемо навіть при підготовці учнів до ЗНО з предмета «Історія України». У змісті завдань для підготовки до Зовнішнього незалежного оцінювання з історії є обов’язковим робота з історичними джерелами (визначити подію, встановити відповідність між подіями та історичними датами, встановити хронологічну послідовність описану в документі та інше), назвати чи розпізнати історичну постать тощо. Learning Apps дозволяє учневі протягом невеликого часу обрати правильну відповідь. Для всіх класів пропоную під час дистанційного навчання проходити і створювати самостійно (для учнів старших класів) тести на платформах Kahoot, «Всеосвіта», на онлайн-порталі «На Урок» .Учням також пропоную: STEM-квести, міні-проєкти, хмари слів, створення лепбуків, кроссенс, скетчноутінг, скрайбінг, проводжу фізкультхвилинки з елементами STEM, що урізноманітнює навчальний процес .У своїй роботі я почала використовувати готові чорно-білі комікси, до яких потрібно придумати питання відповідно до зображеної ситуації. Учні виконували роботи самостійно. Наприкінці уроку комікси вивішували на дошку, щоб обрати кращі роботи. Протягом тижня комікси висіли на допоміжній дошці, щоб учні інших класів могли поставити свої вподобайки. Для учнів 5 класів до Дня Голокосту було запропоновано за допомогою текстового процесора та графічних елементів створити плакат «Метелик» на знак пам’яті про подію, а також залишити побажання майбутнім поколінням і всім людям, які мають пам’ятати ці уроки історії .Учням 6 класу при вивченні теми «Первісні люди на території України» пропоную виконати STEM-завдання:1 група - виготовити знаряддя праці неандертальців;2 група – виготовити знаряддя праці кроманьйонців.На уроці діти за допомогою виготовлених власноруч знарядь праці, роблять власні судження про спосіб і зміну життя давніх людей та заповнюють порівняльну таблицю .Цікавим на основі STEM-технології може бути випереджувальне домашнє завдання з теми «Первісні люди на території України». Для прикладу, учням пропоную вдома виготовити лук і стрілу, рибальські гачки, снасті, човни, сани, мікроліти та макроліти ( будь-який «продукт» на вибір учня). Таким чином, під час практичного заняття, учні самостійно складають таблицю про життя людей в період мезоліту, на основі власних суджень:- яким міг бути клімат, якщо первісні люди використовували такі знаряддя ?- які зміни відбулися в житті людей?- для чого люди придумали лук і стріли, тощо.Творчий підхід до навчання – основна вимога Нової української школи для вчителя. Створення нового освітнього середовища має стати потужним способом мотивації учнів й урізноманітнення щоденних уроків.Тому, на своїх уроках не тільки використовую різні типи задач, але й пропоную самим учням створювати історичні задачі.Розв’язуючи, задачі на уроках історії, діти вчаться більш відповідально й ретельно думати й працювати, а це ніколи не зашкодить. Навпаки, досвід міркування стане у пригоді протягом подальшого життя. Працюючи над задачами, вони розвинуть навички критичного мислення, що дозволить стати відповідальними громадянами і свідомо обирати свою долю та впливати на неї.Здобувачів освіти необхідно залучати до постановки проблеми, пошуку шляхів її розв’язування. А тому виникає проблема залучення тих, хто навчається, до самостійної дослідницької діяльності. За доцільного застосування набуває метод навчання як дослідження. Вчителю потрібно ґрунтовно продумувати способи інтеграції теми, виокремивши певні тематичні дні чи блоки навчальної програми, спонукати учнів до обрання тем, які мають практичний зміст.Для реалізації STEM-навчання варто використовувати об’єднання предметів природничого циклу: по - перше, існують можливості проведення інтегрованих уроків двох і більше дисциплін, наприклад, урок з вивчення властивостей роботи механізмів, зокрема годинника запланований вчителями – істориком, фізиком, інформатиком, вчителем трудового навчання, для реалізації уроку з моделі історичної будівлі.У створенні моделі історичної будівлі може не працювати годинниковий механізм, для цього необхідно знайти причину, проблеми та усунути її на всіх етапах – від початкової стадії до позитивного вирішення. Для цього необхідно використати знання із історії, фізики, інформатики, креслення.При вивченні історії рідного краю, учням 8-10 класів було запропоновано, дослідити історію виникнення млинів у Рожнові, назви і місця пов’язані з розташуванням цих споруд, матеріал, з чого виготовляли, та принцип їхньої роботи.STEM-завдання можна поєднувати роботою з картою.Під час вивчення теми з історії України «Соціально-економічний розвиток у першій половині ХІХ ст..» учням 9 класу можна запропонувати таке STEM-завдання: розглянути карту України, визначити відстань від Північного Криму, куди їздили чумаки за сіллю, до вашого населеного пунку. Потім визначити скільки днів (час) чумаки витрачали на проходження цієї відстані і, звичайно, вирахувати швидкість, з якою могли пересуватися тодішні чумацькі валки. А тоді, запропонувати учням, створити власний швидкісний екологічний пристрій для перевезення солі в сучасних умовах.Таке завдання дозволяє попрацювати з картою, узагальнити свої знання з історії, перевірити свої сили з математики, фізики та проявити креативність з інженерії.У своїй роботі часто використовую на уроках ментальні карти, лайфхаки. Саме за допомогою ментальних карт та порівняльних таблиць, які учні складають самі, ми вивчаємо перебіг тих чи інших подій . Ментальна карта – дієвий спосіб оптимізувати вивчення історії. Її укладання, допомагає здобувачу знань, спростити усвідомлення та обробку інформації. Такий підхід є дієвим, тому що запам’ятовування хронології, встановлення причинно-наслідкового зв’язку та розуміння понятійного апарату відбувається на емоційному рівні. При укладанні ментальної карти здобувач знань вчиться самостійності, виражає індивідуальність свого мислення, презентує продукт своєї діяльності. Важливим є те, що він бачить свої успіхи через короткий час і це слугує своєрідним поштовхом до формування успішного учня .Завдання в галузі STEM, в галузі поєднання STEMу і історії можуть бути і дуже складними. Наприклад, на шкільних заняттях старшокласники можуть самостійно створювати «продукт» за допомогою сучасного обладнання, новітніх методик та під наглядом вчителя. Наприклад, створити макет історичної будівлі чи прототип віртуальної екскурсії, сайту на історичну тему. Для вчителів збільшується масштаб їхньої роботи, але такі проєкти дуже важливі для освітян:по-перше, не всі діти мають можливість мандрувати Україною, відвідувати історичні місця, і якщо їхні однолітки будуть робити якісь дослідження, презентації, віртуальні музеї з історії свого рідного краю – це буде дуже важливо. Тому, хто цим займається, потрібно викладати власні дослідження в соцмережі, це полегшить роботу інших вчителів, буде відбуватися обмін думками тощо;по-друге, такі проєкти мають велике виховне значення, що для історії дуже і дуже важливо.Учні 9-А класу разом з школярами 1 класів провели захід, присвячений Дню Гідності та Свободи. Саме учні перших класів, від вчительки історії отримали невеликі STEM-завдання:1-А клас – намалювати малюнок на тему «Моя Україна», створити пазли « Карта України».1-Б клас –намалювати малюнок « Героям Небесної Сотні».1-В клас – зробити дві половинки серця.Режим доступу: http://surl.li/abigjУ нашому ліцеї з 1 вересня 2020р. введено електронну систему "Моя Школа", що дає можливість створювати віртуальні класи, дуже зручно користуватися електронним журналом та е-щоденниками. Під час дистанційного навчання, вчителі мають можливість перевірити виконані школярами онлайн-практичні завдання. За допомогою платформи ZOOM учні можуть під час онлайн- уроку продемонструвати свої презентації. Дев’ятикласники до Дня пам’яті Героїв Небесної Сотні провели онлайн-захід. Режим доступу: http://surl.li/abjirНа платформі «Всеосвіта» та онлайн-порталі «На Урок» в 2020-2021 навчальному році мої учні брали участь в онлайн-олімпіадах та онлайн-конкурсах.Впровадження STEM-навчання потребує оновлення структури та змісту навчальних предметів, спецкурсів і методів навчання.Сьогодні велике завдання та виклик для вчителів і керівників освітніх закладів – організувати заняття та навчальний процес так, щоб надати можливість учням здобути необхідні навички та задовольнити їхні освітні потреби,а також очікування батьків.Більше освітян почало орієнтуватися на STEM, адже особливості такого підходу можуть справді вирішити чимало завдань. На STEM-уроці кожна діяльність чітко зрозуміла учням, об’єкти ІКТ безпосередньо залучені до структури заняття. Розробити такі заняття – справа не з легких, адже вчитель має мислити комплексно і сам бути готовим підвищувати свій рівень знань із деяких галузей, експериментувати та бути терплячим, очікуючи на бажаний результат.Аби створити найбільш ефективний урок за умовами STEM-технологій необхідно дотримуватись наступних пропозицій:1. Залучайте учнів до вирішення реальних проблем та ситуацій.2. Формулюйте чіткі критерії до завдань, які виконують учні.3. Сприяйте продуктивній командній роботі.4. Для покращення ефективності роботи застосовуйте елементи інженерного проектування (Engineering Design Process, EDP).5. Визначення проблеми: учні виявляють та уточнюють проблему до вирішення.6. Дослідження: члени команди збирають потрібну інформацію про проблему, використовуючи різні джерела інформації. Пропонуйте учням якісні джерела інформації з історії в поєднанні з іншими науками та завдання, що передбачають кілька варіантів вирішення.7. Розробка варіантів вирішення проблеми: учні в дослідницькій групі пропонують, обговорюють та аналізують різні ідеї (наприклад, використовуючи “Мозковий штурм” або інші методи для генерації ідей).8. Вибір рішення та планування роботи: учні прописують етапи роботи, створюють дизайн, ескіз тощо.9. Творення продукту, реалізація вирішення проблеми.1. Перевірка та тестування продукту.2. Аналіз результатів роботи та удосконалення розробок.12. Результат такої діяльності – власні науково-дослідницькі ідеї та інженерні розробки.13. Занурюйте учнів у практичне та відкрите дослідження.Відбувається практична перевірка теоретичних знань та припущень, й учні відпрацьовують навички під час створення проєктів.Зрозуміло, що STEM у молодшій, середній та старшій школі реалізується відповідно до рівня знань та вмінь учнів, але загалом забезпечує виконання таких завдань, як підтримка та розвиток допитливості в дітей, демонстрація зв’язку між наукою, технологіями, інженерією та нашим повсякденним життям.Завдяки комбінованим заняттям учні мають можливість відчути наукове пізнання, навчитися конструювати комплексну картину навколишнього світу з окремих розрізнених фактів, бачити об’єктивність, перевіреність та системність наукових знань, переконатися, що наука – найважливіший чинник технічного прогресу й перетворення дійсності. Україна має висококваліфікованих працівників, проте це не реалізується без реформованої освіти та освіченого суспільства.