STEM ТЕХНОЛОГІЇ В ПОЧАТКОВІЙ ШКОЛІ НУШ
Постановка проблеми. Світ не стоїть на місці, в ХХІ столітті технології змінюють ринок праці, тому людина майбутнього повинна вміти самоорганізовуватись, самонавчатись, володіти основами IT-технологій, знати іноземні мови. Стрімко змінюються професії: одні відходять в минуле, з’являються нові і цей процес буде продовжуватись, тому вчитись протягом життя, опановувати нові навички залишатиметься актуальним не одне десятиліття.
Навчальний рік 2018-2019 дав старт нової української школи. Нова українська школа – це ключова реформа Міністерства освіти і науки. Головна мета якої – створити школу, в якій буде приємно навчатись і, яка даватиме учням не тільки знання, а й уміння застосовувати їх у повсякденному житті. Такий підхід до освіти уже не новий для багатьох країн, але в Україні він лише з 2016 року (пілотні класи НУШ ).
Нова українська школа, це концепція, і її базові поняття полягають в тому, що в школі дітям потрібно дати не лише теорію, а навчити знайти потрібні знання, застосувати їх, вміти критично мислити[1].
Фактично, це все лежить в основі STEM-освіти:
формування фахових і соціальних компетентностей (компетентність-комбінація знань, умінь, навичок, цінностей, яка є результатом навчання);
формування наукового сприйняття світу;
розвиток індивідуальності.
Нова українська школа, це три рівні освіти – початковий рівень, базовий рівень, профільний рівень. Завдання початкової освіти – спонукати дитину до бажання отримувати знання, до самостійних досліджень, до створення своїх найпростіших проектів.
Із досвіду інших країн видно, що STEM-фахівці більше ціняться на ринку праці, і потреба в них зростає з року в рік. Але STEM-освіта, це не лише написані навчальні програми, це і освітній простір, в якому будуть перебувати школярі.
На даний час українська освіта робить перші кроки на шляху до інтегрованої освіти. Нова українська школа, 12 років навчання, інтегрованість, STEM – що об’єднує ці всі поняття в єдине ціле? Якщо коротко, то це освітня реформа української школи[1].
Спробуємо розібратися з основними поняттями:
Science_Technology_Engineering_Mathematics
Наука_Технології_Інженерія_Математика
Ось так коротко, одним рядком можна подати головний зміст такого підходу.
Тобто STEM-освіта, це такий підхід до навчання дитини, коли за основу беруть не набуття знань, а вміння їх здобути, застосувати, не втрачаючи при цьому себе, як особистості. Отримати знання не окремими предметами, а за допомогою інтеграції чотирьох напрямів в єдине ціле[4].
Обумовлений сьогоденням та реформуванням початкової освіти є перехід до інтегрованого навчання, що враховує психофізіологічні особливості молодших школярів, їхні соціокультурні запити. Інтегроване навчання ґрунтується на комплексному підході. Це спеціально організована взаємодія чи діяльність учителя й учня, взаємозв’язок змісту, методів і форм навчання. Це інтеграція навчального матеріалу з різних навчальних предметів навколо певного об’єкта чи явища довкілля, або навколо актуальних проблем міжпредметного характеру, або для створення творчого продукту [2].
Близькою за постановкою завданьінтеграції є STREAM-освіта. Термін STREAM (Science, Technology, Reading/Writing, Engineering, Arts and Mathematics) використано як акронім слів – природничі науки, технологія, читання/письмо, інженерія, мистецтво, математика. Тому можна сміливо говорити про актуальність впровадження STREAM-освіти в початковій школі та необхідність її популяризації [3] .
Аналіз попередніх досліджень. Теоретичні аспекти проблеми STEM-освіти були розглянуті у працях закордонних (George Lucas, Georgette Yakman, Jonathan W. Gerlach) та вітчизняних (І. Василашко, С. Галата, О. Коршунова, Н. Морзе, О. Патрикеєва й інші) учених[4].
В Україні ще у 2016 р. ініційовано поширення та розвиток STEM-освіти. Зокрема, було розроблено «План заходів щодо впровадження STEM-освіти в Україні на 2016–2018 рр.». Представлено низку наказів Міністерством освіти і науки України (далі – МОН) (наказ МОН від 13 квітня 2018 р. № 366 «Про реалізацію інноваційного освітнього проекту всеукраїнського рівня за темою «Я – дослідник» на 2018–2021 рр.», наказ МОН від 17 травня 2017 р. № 708 «Про проведення дослідно-експериментальної роботи всеукраїнського рівня за темою: «Науково-методичні засади створення та функціонування Всеукраїнського науково-методичного віртуального STEM-центру (ВНМВ STEM-центр)» на 2017–2021 рр.») та Інститутом модернізації змісту освіти (далі – ІМЗО) (наказ ІМЗО від 5 лютого 2020 р. № 8 «Про проведення фестивалю “STEM-весна – 2020», наказ ІМЗО від 13 листопада 2019 р. № 113 «Про організацію та проведення дослідження «Ефективність освітніх процесів в умовах модернізації освітньої галузі», наказ ІМЗО від 14 серпня 2019 р. № 68 «Про організацію та проведення “STEM-школи – 2020») (Накази МОН України)[5].
У методичних рекомендаціях щодо впровадження STEM-освіти в закладах освіти України пропонується використовувати напрацювання таких науково-педагогічних працівників, як Андрущенко Т, Буліга С., Бревус С., Величко В., Гальченко С., Глоба Л., Гуляєв К., Камишин В., Клімова Е., Комова О., Лісовий О., Ніколенко Л., Норчевський Р., Попова М., Приходнюк В., Рибалко М., Стрижак О., Чернецький І. та інших[4].
Мета статті – є висвітлення основних завдань та методів впровадження принципів STEM-освіти в навчальний процес Нової української школи.
Виклад основного матеріалу. Сучасна освітня реформа та Концепція Нової української школи декларують нові підходи до навчання, щоб у майбутньому учні могли застосувати набуті компетентності. Всесвітній економічний форум опублікував ТОП-10 навичок до 2025 року, які будуть потрібні для роботи через 5 років:
аналітичне мислення та інноваційність;
активне навчання та стратегії навчання;
розв’язання складних проблем;
критичне мислення та аналіз;
креативність, оригінальність та ініціативність;
лідерство та соціальний вплив;
використання технологій, моніторинг та контроль;
створення технологій та програмування;
витривалість, стресостійкість та гнучкість;
логічна аргументація, розв’язання проблем та формування ідей [1].
У Законі України «Про освіту» визначені компетентності, необхідні сучасній людині для її успішної життєдіяльності. Серед них компетентності у галузі природничих наук, техніки та технологій, математична компетентність, інноваційність, інформаційно-комунікаційна компетентність, навчання впродовж життя та інші. Спільними для всіх компетентностей є наскрізні вміння: критичне і системне мислення, ініціативність, творчість, спроможність оцінювати ризики, вирішувати проблеми, здатність співпрацювати з іншими[2].
Основне завдання реалізації напряму STEM у початковій школі - стимулювання допитливості і підтримки інтересу до навчання і пошуку знань, мотивація до самостійних досліджень, створення простих приладів, конструкцій тощо. Шляхами реалізації можуть бути проведення навчальних екскурсій, днів науки, творчості, винахідництва, впровадження проектного навчання. Під час занять має здійснюватися формування навичок дослідницької діяльності, закладання основ обізнаності зі STEM- галузями, професіями; стимулювання інтересу учнів до подальшого опанування курсів, пов’язаних зі STEM[3].
В умовах сучасних вимог щодо формування в учнів технологічної, цифрової та естетичної грамотності подібні уроки мають можливість одночасно висвітлювати різні важливі сторони творчої діяльності людини.
Сьогодні STEM-освіта активно застосовується в шкільній практиці найчастіше у формі «проєктної діяльністі», що дає можливість застосовувати знання з різних галузей. STEM-освіта за допомогою практичних занять демонструє школярам можливість застосування науково-технічних знань в житті. Створюючи проєкти, школярі пропонують свою модель, аналізують, роблять висновки, пов’язують її з життєвими ситуаціями, власним досвідом. Такий принцип навчання додає впевненості у своїх можливостях, вчить йти до власної мети, долати перешкоди. Працюючи в групах, учні вільно висловлюють думку, відстоюють її, вчаться правильно формулювати та презентувати свою роботу. Практичні заняття розкривають природні здібності школярів та активізують зацікавленість до різних дисциплін. Це формує здатність навчитися розуміти складну термінологію, готовність до розв’язання комплексних задач (проблем), критичного мислення, творчості, когнітивної гнучкості, співпраці, управління, здійснення інноваційної діяльності та правильного вибору майбутньої професії. Проектно-дослідна діяльність сприяє формуванню соціальних компетенцій, дозволяє пройти технологічний процес від ідеї до створення виробу з подальшою його презентацією. Поряд із традиційними методами та засобами навчання ефективно використовуються інформаційно-комунікаційні технології[6].
STEM-освіта сприяє розвитку навичок критичного мислення та розв’язуванню проблем, необхідних для подолання труднощів, з якими діти можуть зіткнутися в житті. Використання STEM-ігор – це розширення можливостей для навчання, використання сучасних інтерактивних освітніх ресурсів для школи, вчителів, учнів. STEM-ігри допомагають адаптувати нові інформаційні технології в освітній процес. Наприклад, сайт TryEngineering.org/«Спробуй себе інженером» пропонує матеріали для учнів (вік 8-18 років), батьків, учителів для їх ознайомлення з професією інженера. Використання безоплатного сервісу «Kahoot» дає можливість створювати інтерактивні навчальні ігри, вікторини, опитування, що мають кілька варіантів відповідей. Сервіс створений на основі ігор, що робить навчання цікавим, захоплюючим з будь-якого предмету. Також сервіс зручний для використання під час проведення різних форм позакласної роботи.
Високу цікавість викликає використання ігрових технологій з доповненою реальністю для підсилення яскравих емоцій на уроках інтегрованих курсів ЯДС, української мови, мистецтва. Теми «Чарівні перетворення», «Світ невидимий», «Світ невідомий», «Як це влаштовано», «Енергія», «Приховані можливості речей» у курсі «Я досліджую світ» базуються на дослідницькій діяльності.
У структурі дослідницької діяльності в початковій школі можна виокремити такі компоненти: осмислення предметних цілей досліду; планування досліду (визначення практичних дій, їх послідовності, вибір обладнання); виконання досліду (виконання практичних дій у необхідній послідовності; цілеспрямоване спостереження за об’єктом, змінами, які відбуваються, результатами змін) [4].
НУШ відкрила для шкіл можливості навчання з Lego-конструкторами. Цей унікальний інструмент дозволяє з легкістю опанувати складні поняття. Набори «Шість цеглинок», Lego-system легко і швидко реалізовують творчі ідеї на будь-якому уроці, вчать працювати в парі, в команді, дозволяють знаходити прості рішення для складних задач, розвивають просторове мислення, підтримують інтерес до навчання.
Особливою формою наскрізного STEM-навчання є інтегровані уроки, які спрямовані на встановлення міжпредметних зв’язків, що сприяють формуванню в учнів цілісного, системного світогляду, актуалізації особистісного ставлення до питань, що розглядаються на уроці. Тому, в порівнянні з традиційною освітою, при впровадженні в освітній процес STEM-навчання змінюється звична для нас форма викладання, коли урок побудований навколо вчителя.За STEM-методикою, в центрі знаходиться практичне завдання чи проблема. Учні вчаться знаходити шляхи вирішення не в теорії, а прямо зараз шляхом спроб та помилок[4]. STEM-освіту часто називають «навчанням навпаки», «перевернутою освітою». І все тому, що шлях «від теорії до практики» у STEM зазвичай зворотний: спочатку практика (придумування та конструювання пристроїв і механізмів…), а вже потім, у процесі цієї діяльності, – опанування теорії і нових знань. « Перевернуте навчання» передбачає зміну ролі вчителів, які здають свої передові позиції на користь більш тісної співпраці та спільного внеску в навчальний процес[7].
Потрібно відмітити такі переваги STEM-освіти:
по-перше, за STEM методикою, в центрі уваги знаходиться практичне завдання чи проблема. Учні вчаться знаходити шляхи вирішення не в теорії, а прямо зараз шляхом спроб і помилок;
по-друге, STEM-освіта – це творчий простір світогляду дитини, де вона не тільки реалізовує свої потреби, а й готується до дорослого життя у соціумі, роблячи усвідомлений вибір майбутньої професійної діяльності;
по-третє, на відміну від класичної, в нашому розумінні, освіти, за STEM, дитина отримує набагато більше автономності. На процес навчання набагато менше впливають стосунки, що 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;
по-четверте, уроки за STEM-технологією дозволяють не тільки вивчати теоретичний матеріал. Але і закріплювати знання за допомогою можливостей практичного застосування різноманітних завдань, які можуть бути настільки цікаві, що їх трудність не викликатиме неприйняття у учнів[8].
Висновки. STEM – це великий вибір можливостей професійного розвитку, доступу до технологій учасників освітнього процесу, що вчить критично мислити, працювати як в команді, так і самостійно, мотивує до саморозвитку, самовдосконалення, створює можливість застосовувати набуті знання на практиці та в повсякденному житті. Застосування дослідницького методу навчання дозволяє більш ефективно формувати в учнів не тільки предметні, а й ключові компетентності, надавати предметні знання, сприяти розвитку навичок ХХІ століття. Використання новітніх освітніх технологій, дають змогу учням не тільки зрозуміти та якісно відтворити матеріал, а й стимулюють до подальшої самоосвіти.
Застосування STEM-технологій в умовах НУШ дасть можливість для учня розвиватися як практичний науковець, який не просто отримує знання у школі, а й уміє використовувати їх у повсякденному житті, змінюючи довкілля на краще; як дослідник, який сприймає світ цілісно завдяки інтегрованому підходу до навчання, уміє правильно, а головне самостійно, робити спостереження, проводити досліди, експерименти, створювати проєкти, задовольняючи свою природну допитливість. Дослідницька компетентність є важливим підґрунтям для навчання у середній та старшій школі. Такий учень зможе узагальнювати та виокремлювати суттєві ознаки, аналізувати, порівнювати, робити висновки.
Список використаних джерел
ТОП-навичок до 2025. Міжнародний економічний форум. URL: https://cutt.ly/Mv3Eebp
Кірик М., Данілова Л. Нова українська школа: організація діяльності учнів початкових класів закладів загальної середньої освіти: навч.- метод.посібник. Львів: Світ, 2019. 136 с.
Крутій К. Інтегрований освітній процес як спеціально організована взаємодія дитини і дорослого в системі STREAM-освіти. STEM-освіта: стан провадження та перспективи розвитку: матеріали ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції, 9-10 листопада 2017 рок, м.Київ. К.: ДНУ «Інститут модернізації змісту освіти», 2017. 160 с.
STEM-освіта. URL: https://imzo.gov.ua/stem-osvita/.
Концепція «Нова українська школа». Інформаційний збірник МОН України. 2016. URL: http://mоn .gоv. uа.
Андрієвська В. М. Проект як засіб реалізації STEAM-освіти у початковій школі. Науковий вісник Ужгородського університету. – 2017. – Вип.2. - С.11- 14
Патрикєєва О. О. Актуальність запровадження STEM-навчання в Україні/Патрикєєва О. О. //Інформаційний збірник для директорів школи та завідуючого дитячим садочком. – 2016.
Вольянська С.Є. STEM-освіта/С.Є.Вольянська//Довідник сучасного педагога.-Х.: Вид.група «Основа», 2016-с.124-125.
