Методичні рекомендації щодо розвитку STEM-освіти в закладах загальної середньої та позашкільної освіти у 2021/2022 навчальному році

На виконання п. 295 Плану роботи Державної наукової установи «Інститут модернізації змісту освіти» на 2021 рік (наказ ДНУ ІМЗО від 28.12.2020 № 97) відділом STEM-освіти розроблено методичні рекомендації щодо розвитку STEMосвіти в закладах загальної середньої та позашкільної освіти у 2021/2022 навчальному році (додаток). Просимо поінформувати керівників закладів освіти та педагогічних працівників області про методичні рекомендації щодо розвитку STEM-освіти в закладах загальної середньої та позашкільної освіти у 2021/2022 навчальному році. Матеріали розміщено на веб-сайті ДНУ «Інститут модернізації змісту освіти» (режим доступу: http://www.imzo.gov.ua).

Методичні рекомендації щодо розвитку STEM-освіти в закладах загальної середньої та позашкільної освіти у 2021/2022 навчальному році

Розвиток національної економіки, забезпечення конкурентоспроможності нашої держави можливий шляхом ефективної взаємодії економіки, науки, освіти, здійснення заходів щодо розвитку людського капіталу, залучення інновацій у всіх сферах діяльності суспільства.

Розвиток STEM-освіти в закладах загальної середньої та позашкільної освіти у 2021/2022 навчальному році здійснюється з урахуванням плану заходів щодо реалізації Концепції розвитку природничо-математичної освіти (STEMосвіти) до 2027 року, що визначає комплекс заходів, пов’язаних з формуванням і розвитком навичок науково-дослідницької та інженерної діяльності, винахідництва, підприємництва, ранньої професійної самовизначеності, популяризацією науково-технічних та інженерних професій

План заходів передбачає:

• - проведення конференцій, семінарів, симпозіумів з питань використання новітніх методик STEM-освіти для педагогічних та науково-педагогічних працівників;
• - створення баз даних або інтерактивних карт закладів освіти, які впроваджують STEM-освіту, та їх постійне оновлення;
• - проведення конкурсів, турнірів, олімпіад, інтелектуальних змагань, літніх шкіл, всеукраїнських фестивалів науки для здобувачів освіти, педагогічних працівників;
• - проведення профорієнтаційних заходів для здобувачів освіти у форматі проєктів «Професії майбутнього», тижнів з популяризації STEM-освіти тощо;
• - підвищення кваліфікації педагогічних та науково-педагогічних працівників з питань використання новітніх методик STEM-освіти;

• - створення нових STEM-центрів та STEM-лабораторій, розширення напрямів їхньої діяльності, оснащення обладнанням природничо-математичних кабінетів у закладах освіти;
• - оновлення дизайну пришкільних ділянок;
• - сприяння функціонуванню закладів спеціалізованої освіти наукового спрямування;
• - упровадження та підтримка гуртків і секцій науково-технічного напряму закладів позашкільної освіти;
• 2 - розроблення та впровадження сучасних методик дистанційного навчання природничо-математичних предметів;
• - забезпечення поповнення бібліотек закладів освіти якісною науковопопулярною та науковою літературою;
• - здійснення досліджень та підготовка рекомендацій з використанням методик природничо-математичної освіти (STEM-освіти) в закладах освіти тощо.

Нормативно-правове забезпечення

• Розвиток STEM-освіти у закладах загальної середньої та позашкільної освіти у 2021/22 навчальному році здійснюється відповідно до:

законів України «Про освіту», «Про повну загальну середню освіту», «Про позашкільну освіту», «Про наукову та науково-технічну діяльність», «Про інноваційну діяльність», «Про культуру»;

Концепції реалізації державної політики у сфері реформування загальної середньої освіти «Нова українська школа» на період до 2029 року, затвердженої розпорядженням Кабінету Міністрів України від 14 грудня 2016 року № 988-р; Концепції розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти), затвердженої розпорядженням Кабінету Міністрів України від 05 серпня 2020 року № 960-р); Плану заходів щодо реалізації Концепції розвитку природничоматематичної освіти (STEM-освіти) до 2027 року, затвердженого розпорядженням Кабінету Міністрів України від 13 січня 2021 року № 131-р; Плану заходів щодо популяризації природничих наук та математики до 2025 року, затвердженого розпорядженням Кабінету Міністрів України від 14 квітня 2021 року № 320-р;

Організаційна та навчально-методична робота

• Інформацію з питань організації навчання за напрямами та проблематикою STEM-освіти педагогічні працівники можуть отримувати з офіційних сайтів Міністерства освіти і науки України, ДНУ «Інститут модернізації змісту освіти», Українського державного центру позашкільної освіти, Національного центру «Мала академія наук України», Національного еколого-натуралістичного центру учнівської молоді, Українського державного центру національно-патріотичного, краєзнавства і туризму учнівської молоді, ДЗВО «Університет менеджменту освіти НАПН України», Інституту педагогіки НАПН України, Інституту спеціальної педагогіки і психології ім. М. Ярмаченка НАПН України, Інституту психології ім. Г. С. Костюка НАПН України, закладів післядипломної педагогічної освіти та інших освітніх установ.

• В умовах реалізації концепції «Нова українська школа», перезавантаження змісту освіти відбувається пошук ефективних рішень щодо подолання ізольованого викладання навчальних предметів й створення принципово нових навчальних програм, де освітній процес орієнтований на діяльнісний, практикоорієнтовний, інтегрований підходи. Наказом Міністерства освіти і науки України від 12 липня 2021 року № 795 надано гриф «Рекомендовано Міністерством освіти і науки України» 75 модельним навчальним програмам для базової середньої освіти, у змісті яких реалізуються концептуальні засади нового Державного стандарту базової середньої освіти, затвердженого Постановою Кабінету Міністрів України від 30 вересня 2020 року № 898 (https://mon.gov.ua/ua/osvita/zagalna-serednya-osvita/navchalni-programi/modelninavchalni-programi-dlya-5-9-klasiv-novoyi-ukrayinskoyi-shkoli-zaprovadzhuyutsyapoetapno-z-2022-roku та https://imzo.gov.ua/model-ni-navchal-ni-prohramy/).

• Модельні навчальні програми створено відповідно до Переліку модельних навчальних програм для 5-9 класів закладів загальної середньої освіти Типової освітньої програми для 5-9 класів закладів загальної середньої освіти, 4 затвердженої наказом Міністерства освіти і науки України від 19 лютого 2021 року № 235.
• Модельні навчальні програми стануть основою для розроблення нової навчальної та навчально-методичної літератури для 5-9 класів закладів загальної середньої освіти, зокрема за напрямами STEM-освіти. Педагогічним колективам радимо ознайомитися з новими нормативними, методичними матеріалами (https://imzo.gov.ua/prezentatsii-model-nykh-navchal-nykh-prohram-dlia-5-6-klasivzakladiv-zahal-noi-seredn-oi-osvity/ та http://yakistosviti.com.ua/uk/SEREDNIASHKOLA).

• Навчальні програми природничо-математичної освіти (STEM-освіти) спрямовані на задоволення попиту на наукоємну освіту, формування актуальних на ринку праці компетентностей, у тому числі науково-дослідницьких навичок: проведення наукових досліджень, висунення, обґрунтування і перевірка гіпотези, експериментування, аналіз даних та підготовка висновків, що підтверджують, спростовують або модифікують гіпотезу, а також спостереження, вимірювання, прогнозування, використання просторово-часових зв’язків, інтерпретація даних.
• Найпоширенішим різновидом «змішаного навчання» є модель навчання «перевернутий клас», особливістю якого є те, що засвоєння нового матеріалу учнями відбувається самостійно (під час перегляду навчальних відеоматеріалів, ілюстрацій або інформаційних ресурсів, проходження тестів та вправ на початкове засвоєння теми), а під час роботи в класі учні разом з вчителем виконують завдання з даної тематики, поглиблюючи знання вивченого матеріалу (розв’язують практичні задачі, виконують дослідницькі завдання тощо).

• Інтегровані уроки/заняття є найважливішою частиною системи міжпредметних зв'язків. Основними структурними компонентами такого уроку/заняття є визначення проблеми; створення моделі дослідження; проведення дослідження; аналіз та інтерпретація даних; моделювання різних альтернатив рішення, вибір оптимального рішення та його реалізація.
• Найбільш актуальними типами інтегрованих уроків є урок формування нових знань (урок-подорож, урок-дослідження, урок-екскурсія, мультимедіаурок, проблемний урок), урок формування нових вмінь і навичок (урокпрактикум, урок-гра, урок-подорож), урок узагальнення та систематизації знань (ігри, конкурси, вікторини, урок-екскурсія, урок-аналіз контрольних робіт, урок-бесіда). Такі уроки створюють більше можливостей для вирішення сучасних навчально-методичних завдань.

• Невіддільною складовою STEM-освіти є мережа STEM-центрів, STEMлабораторій (у тому числі віртуальних).
• STEM-лабораторія – навчальний кабінет або приміщення закладу освіти, оснащене сучасними засобами навчання та обладнанням для залучення здобувачів освіти до навчально-дослідницької, дослідницько-експериментальної, конструкторської, винахідницької та пошукової діяльності відповідно стандартів освіти, освітніх та навчальних програм з використанням проєктних технологій в освітньому процесі.
• Оснащення STEM-лабораторій здійснюється відповідно до Типового переліку комп'ютерного обладнання для закладів дошкільної, загальної середньої та професійної (професійно-технічної) освіти та Типового переліку засобів навчання та обладнання для навчальних кабінетів і STEM-лабораторій, затверджених Міністерством освіти і науки України.

• Водночас, STEM-центр – це структурний підрозділ закладу освіти, утворений з метою забезпечення STEM-освіти. Напрямами діяльності STEM- 7 центру можуть бути програмування, штучний інтелект, електроніка, мехатроніка, біоніка, адитивні технології, числове програмне керування, комп'ютерне моделювання, фрезерні та лазерні технології, кліматичні, астрономічні, біологічні спостереження та опрацювання їх результатів, робототехніка, інженерія, ракетомоделювання, аерокосмічні технології, радіоелектроніка, авто-, авіа-, судномоделювання, тривимірне моделювання; хіміко-біологічні та агроекологічні технології; конструювання; веб-дизайн, основи відеотехнології, цифрове мистецтво тощо.

Професійна майстерність педагогічних працівників

• Основною рушійною силою запровадження інновацій є педагогічні працівники, тому важливою складовою реформи Нової української школи є підготовка вчителів нової генерації, сприяння їх особистісному та професійному зростанню.
• З прийняттям нових нормативних актів педагогічні й науково-педагогічні працівники отримали можливість вільно обирати освітні програми, форми навчання, інституції та суб’єктів освітньої діяльності для підвищення кваліфікації свого професійного і загальнокультурного рівнів. Для того, щоб навчати по-новому, вчитель має отримати: академічну свободу; право на вільний вибір форм, методів і засобів навчання, що відповідають освітній програмі; можливість розроблення та впровадження авторських, модельних навчальних програм, проєктів, освітніх методик і технологій, насамперед методик компетентнісного навчання

• Надзвичайно важливим є те, щоб обрані форми та види підвищення кваліфікації призводили до набуття нових або удосконалення наявних компетентностей. Обрати дистанційні курси підвищення кваліфікації, які відповідають усім новим правилам, можна на освітніх ресурсах «Educational Era», «Prometheus»; ГО «ЕдКемп Україна», ГО «Смарт Освіта», «Освіторія», 9 «На урок», «Всеосвіта», «Якість освіти», НЦ «STEAM train» та інші. Курси організовуються завдяки об’єднанню зусиль різних стейкхолдерів.

​

• Педагогічні працівники можуть використовувати електронну версію анотованого каталогу «STEM-освіта: проблеми та перспективи», який уміщує перелік науково-практичних публікацій, що висвітлюють результати теоретичних й експериментальних досліджень з питань STEM-освіти (https://imzo.gov.ua/stem-osvita/anotovanyj-kataloh/), глосарій термінів STEM (https://imzo.gov.ua/stem-osvita/glosariy/), а також каталог інтернет-ресурсів зі 12 STEM-освіти, який можна використати для організації дистанційної роботи (Google Docs).
• Інформацію з питань STEM-освіти педагогічні працівники можуть отримувати з офіційних сайтів Міністерства освіти і науки України, Державної наукової установи «Інститут модернізації змісту освіти» та зі сторінок соціальних мереж, наприклад, приєднавшись до групи на сторінці Facebook – Відділ STEM-освіти ІМЗО (https://www.facebook.com/groups/805895179541236/).