Використання інноваційних програм «ОДМ»,«Інтелект України», «НУШ» для удосконалення стандартів природничо-математичної освіти

Керівники шкільних методичних структур

11 листопада 2025 р.

• Природничо-математична освіта має стати ключовим напрямом розвитку освітньої галузі,
• складовою державної політики щодо зміцнення конкурентоздатності економіки та розвитку людського капіталу,
• одним з головних чинників інноваційного розвитку освіти, що відповідає запитам сучасної економіки та потребам суспільства.

​

ПРОБЛЕМИ ПРИРОДНИЧО-МАТЕМАТИЧНОЇ ОСВІТИ

Основне завдання початкової освіти– стимулювання допитливості та підтримка інтересу до навчання і пошуку знань,

мотивація до самостійних досліджень, створення простих приладів, конструкцій

ПРИНЦИПИ ВПРОВАДЖЕННЯ ПРИРОДНИЧО- МАТЕМАТИЧНОЇ ОСВІТИ:

особистісний підхід, що орієнтує на врахування вікових, індивідуальних особливостей учнів, їх інтересів та здібностей;

перманентне оновлення змісту (зміст освіти постійно оновлюється з урахуванням досягнень науки та розвитку технологій);

наступність: формування природничо-математичної грамотності та STEM-компетентностей здійснюється на рівнях освіти від дошкільної до вищої;

трансдиcциплінарність: рух від монодисциплінарності, дуальності та інтеграцій до трансдисциплінарного підходу у побудові освітніх і навчальних програм закладів освіти різних рівнів;

патріотизм і громадянська спрямованість: природничо-математична освіта спрямована на нарощування людського потенціалу держави, підвищення її конкурентоспроможності;

продуктивна мотивація: формування продуктивної мотивації учасників освітнього процесу до здійснення науково-дослідницької та проєктної діяльності, винахідництва

Концепція розвитку природничо-математичної освіти (2020)�

Концепція спрямована на модернізацію природничо-математичної освіти, широкомасштабне впровадження STEM-освіти на рівнях дошкільної, загальної середньої, позашкільної, професійно-технічної та вищої освіти; врахування завдань природничо-математичної освіти при плануванні бюджетних асигнувань; залучення широкої громадськості до підтримки впровадження STEM-освіти через партнерство з роботодавцями та науковими установами.

Науково-дослідницькі навички – володіння систематичною методологією наукового дослідження, що включає в себе проведення наукових досліджень, маніпулятивну майстерність для спостереження за явищами, вміння висувати, обґрунтовувати і тестувати гіпотезу, експериментувати, аналізувати дані та розробляти висновки, що підтверджують, відкидають або модифікують гіпотезу. Вони сприяють критичному, творчому, аналітичному та систематичному мисленню. До них також можна віднести операції спостереження, класифікації, вимірювання, здійснення висновків, прогнозування, спілкування, використання просторово-часових зв’язків, інтерпретації даних, оперативного визначення, контролю змінних. Навички проведення наукового дослідження разом зі знаннями та відповідними науковими установами мають важливе значення при оцінюванні за методиками міжнародних порівняльних досліджень PISA та TIMMS.

Алгоритмічне мислення та цифрова грамотність – ефективне використання цифрових технологій, що включає технічну здатність користуватися персональним комп’ютером, планшетом чи мобільним телефоном та сервісами Інтернету для комунікації, пошуку, обробки та представлення даних, формулювання проблем та подання рішень у вигляді комп'ютерних алгоритмів; складання інструкцій або алгоритмів; логічне мислення, розпізнавання шаблонів, абстрагування.

Дизайн-мислення, креативність та інноваційність – структура творчих стратегій та процесів для вироблення рішень та виробів, що сприяє творчості та інноваційності учнів. Здатність виробляти креативні функціональні ідеї та налагодити їх для роботи, керуючись натхненням та емпатією. Дизайнерське мислення інтегрує критичне та креативне мислення, використовуючи етапи збору інформації, креативний мозковий штурм, ідеї, прототипування, спроби та помилки, огляд, перепроєктування, вдосконалення, тестування та впровадження. Креативність – це здатність використовувати уяву для творення. Творча людина може сприймати світ різними, іноді й зовсім новими для неї, способами, встановлюючи зв'язки між, здавалося б, непов'язаними явищами. Інноваційність – здатність до внесення змін та вдосконалення існуючих продуктів, процесів та систем.

​

Кабінет Міністрів України ухвалив Концепцію розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти), реалізація якої передбачена до 2027 року

ЗАГАЛЬНОДЕРЖАВНИЙ ЗОВНІШНІЙ МОНІТОРИНГ ЯКОСТІ ПОЧАТКОВОЇ ОСВІТИ

З 2018 року проводився довготривалий загальнодержавний зовнішній моніторинг якості початкової освіти. Проведено три цикли: у 2018, 2021, 2024 році. Їх головною метою була оцінка рівня сформованості у випускників і випускниць початкової школи двох ключових компетентностей – читацької та математичної у 2018 та 2021 р. Також дослідники ставили на меті виявити чинники, які впливають на рівень сформованості цих компетентностей.

Ознайомитися з результатами цих циклів моніторингу можна за посиланням. 

У 2024 році крім математичної та читацької компетентності дослідження фокусувалося і на природничо-науковій компетентності.

​

Природничо-наукова компетентність – здатність особи застосовувати в практичній діяльності наукове розуміння природи (явищ, процесів, закономірностей, законів) і методи та інструменти природничих наук, техніки й технологій (спостерігати, збирати й систематизувати дані, формулювати гіпотези, проводити дослідження / експерименти, аналізувати й оцінювати результати), усвідомлено ставитися до збереження природи й покращення якості життя людини, громади й людства загалом, збалансованого розвитку суспільства. 

РЕЗУЛЬТАТИ ЗЗМЯПО

Результати ЗЗМЯПО-2024 свідчать про наявність серйозних викликів у галузі початкової математичної освіти, але водночас дають підстави для обережного оптимізму, адже рівень математичної компетентності випускників початкової школи після суттєвого падіння у 2021 р. трохи зріс у 2024 р., хоча все ще не досяг рівня 2018 р. Порівняно з 2021 р. частка учнів, які досягли у 2024 р. високого рівня математичної компетентності, збільшилася (15,7% проти 17,7%) і навіть перевищила показник 2018 р. (17,3%). Однак частка тих, хто не подолав базового порогу математичної компетентності, усе ще вища у 2024 р. (14,6%), ніж у 2018 р. (13,4%), хоча й суттєво зменшилася порівняно з 2021 р. (17,1%).

Змістовий аналіз виконання учнями початкової школи завдань високого та базового рівнів, зокрема дослідження типових неправильних відповідей, надаваних учнівством під час виконання тестів, свідчить, що значна частина учнів початкової школи обирала спосіб розв’язування задач випадковим чином з набору готових схем, які вони «пройшли» в курсі математики, розглядаючи задачу як вправу «на додавання», «на множення», «на віднімання», «на ділення», узагальнено – як вправу «на виконання деякого готового правила (схеми, алгоритму)», замість усвідомленого вибору способу рішення.

​

​

Рівень засвоєння основ природничих наук загалом співставний із рівнем, якого досягало учнівство в інших галузях ЗЗМЯПО. Високий поріг природничонаукової компетентності подолали 16,6% учнів. Базовий поріг сформованості природничо-наукової компетентності подолали 83,9% четвертокласників, тобто 16,1% випускників початкової школи 2024 р. перебували на передбазовому рівні сформованості відповідної компетентності.

​

Недоліки в організації природничо-математичної підготовки у навчальних закладах засвідчують результати участі українських школярів у міжнародних порівняльних дослідженнях природничо-математичної освіти. Відзначено невміння учнів застосовувати набуті знання та практичні навички в реальних ситуаціях, характерних для повсякденного життя. Аналіз виконання випускниками завдань зовнішнього незалежного оцінювання свідчить про те, що означені недоліки зберігаються практично до закінчення школи. Отже, можна зробити висновок про те, що сучасні учні не готові до використання природничо-математичних знань у реальному житті. Особливого значення набуває проблема якості шкільної освіти, що обумовлюється різними підходами до трактування понять якості та критеріїв її оцінки.

Труднощі в учасників моніторингу викликало розв’язування задач, що є життєвими ситуаціями та подані в текстовій або комбінованій формі (частину інформації подано в тексті, а частину – на рисунку). Аналіз типових неправильних відповідей дає підстави для висновку про те, що причинами цього були неспроможність уважно читати умову завдання, власне, розуміти типову ситуацію дійсності та неналежна сформованість умінь аналізувати задану ситуацію. Загалом можна стверджувати, що четвертокласникам було найважче впоратися із компетентнісними завданнями, які моделювали певну навчально-пізнавальну чи практичну проблемну ситуацію і для розв’язання потребували вміння обирати / виокремлювати дані, необхідні та достатні для її розв’язання, а також уміння встановлювати зв’язки між даними та шуканим. Утім, глибші висновки й рекомендації мають спиратися на визначені Державним стандартом і типовими освітніми програмами

Для забезпечення належної якості природничо-математичної освіти в сфері загальної середньої освіти в Україні необхідним є:

оновлення змісту природничої, математичної та технологічної галузей освіти (державні стандарти, навчальні програми, підручники, збірники задач, енциклопедії, дидактичні матеріали, засоби навчання, електронні освітні ресурси тощо);

підвищення рівня професійної компетентності вчителів;

підвищення соціально-матеріального статусу педагогічного працівника;

визначення пріоритетною особистісну орієнтацію освіти, яка передбачає рівневу і профільну диференціацію навчання, рівний доступ до якісної освіти, розвиток особистості й високий рівень самореалізації учнів;

впровадження інноваційних технологій навчання, проєктної діяльності;

участь учнів у творчих конкурсах, олімпіадах різного рівня;

проведення моніторингу знань на різних рівнях шкільної освіти;

модернізація навчально-методичної та матеріально-технічної бази навчальних кабінетів закладів освіти;

упровадження в освітній процес цифрових технологій;

популяризація STEM-грамотності, STEM-творчості.

​

ВАЖЛИВА ІНФОРМАЦІЯ

ФОРМУВАННЯ УМІНЬ ЗДІЙСНЮВАТИ ПОШУК ПОТРІБНОЇ ІНФОРМАЦІЇ

АЛГОРИТМ ДІЙ:

​

· найперше – повноцінно володіти технічною і смисловою сторонами навички читання;

· уважно прочитати (перечитати) зміст тексту;

· уважно вчитатися в суть запитання (завдання), зрозуміти його умову, складники, визначити послідовність дій;

· щоразу уважно переглядати (сканувати) текст, тобто застосувати переглядовий / пошуковий / вибірковий види читання з метою знаходження того / тих фрагментів змісту, у яких міститься відповідь на поставлене запитання;

· розуміти, що правильна (повна) відповідь може міститися не в одному, а в кількох фрагментах тексту, почасти віддалено розташованих один від одного, особливо тоді, коли у формулюванні завдання відсутня вказівка на місце розташування запитуваної інформації;

· розуміти значення слів, словосполучень на основі контексту;

· мати внутрішню установку здійснювати моніторинг власної читацької діяльності як необхідний компонент її саморегуляції, що забезпечує усвідомлене керівництво процесом читання.

​

STEM-ОСВІТА В ПОЧАТКОВІЙ ШКОЛІ

Стем освіта (STEM education) стала важливим компонентом сучасної освітньої системи, спрямованою на підготовку учнів до викликів технологічного віку. Цей підхід об'єднує науку, технологію, інженерію та математику, розвиваючи у дітей навички критичного мислення, творчого підходу та спробування нового;  наголошує значення інтердисциплінарного підходу до вивчення цих предметів і використання практичних завдань та проєктів для збагачення знань учнів.

Однією з основних переваг стем освіти для дітей молодшого віку є стимулювання їхньої цікавості до науки та математики через практичні досліди, проекти та експерименти, які дозволяють їм застосовувати отримані знання на практиці.

Стем освіта в початковій школі сприяє розвитку критичного мислення та проблемного розв’язання шляхом стимулювання учнів до аналізу та пошуку рішень для реальних проблем, а також сприяє розвитку їхніх навичок співпраці та комунікації.

Основна відмінність між підходом СТЕМ та традиційним методом навчання полягає в активному залученні учнів до процесу навчання через практичні завдання та проєкти, замість пасивного приймання інформації.

Щоб підтримати інтерес учнів до науки та математики в початковій школі за допомогою стем освіти, вчителі можуть використовувати цікаві та захопливі експерименти, стимулювати учнів до дослідницької діяльності та розвивати їхні творчі здібності через проєкти.

​

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО РОЗВИТКУ STEM-ОСВІТИ В ЗАКЛАДАХ ЗАГАЛЬНОЇ СЕРЕДНЬОЇ ТА ПОЗАШКІЛЬНОЇ ОСВІТИ У 2024/2025 н.р.

МОНУ�ДНУ «ІМЗО»

№ 21/08-1242 від 12.08.2024

ІРИНА ПОТАПЕНКО. �«STEM-ОСВІТА В ПОЧАТКОВІЙ ЩКОЛІ: �ВІД НАВЧАЛЬНОЇ МОДЕЛІ ДО РЕАЛЬНОГО УРОКУ»

Книга «STEM-освіта в початковій школі: від навчальної моделі до реального уроку» призначена для вчительок і вчителів початкових класів, які хочуть ознайомитися з концепцією STEM та створити базовий набір сценаріїв STEM-занять. Тут можна знайти матеріали, які можна адаптувати до потреб конкретного класу та навчальної програми в контексті STEM-освіти. Книга допоможе вчительству розвивати в учнівства навички спостереження, дослідження та творчого мислення. Вона пропонує практичні поради та ідеї для проведення цікавих STEM-уроків, враховуючи різноманітність класу і доступні ресурси.

ВАРІАТИВНИЙ СКЛАДНИК�НАВЧАЛЬНІ ПРОГРАМИ КУРСІВ ЗА ВИБОРОМ, ГУРТКІВ

STEM-ГУРТКИ:

ПОЧАТКОВА МЕХАНІКА 1 клас

ПІЗНАЮ СВІТ ІЗ MINECRAFT:ЕЕ 2 клас

ПРОГРАМУВАННЯ З MINECRAFT:ЕЕ 3 клас

«SCIENCE» 4 клас

АРХІТЕКТУРА 3-4 класи

…

НАВЧАЛЬНО-ПІЗНАВАЛЬНА, ПОШУКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКА ПРАКТИКА

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ ПОЧАТКОВОЇ ОСВІТИ

Постанова Кабінету Міністрів України від 24.07.2019 № 688

Наприкінці навчального року (протягом п’яти днів у 1 і 2 класах або десяти днів у 3 і 4 класах) рекомендовано проводити навчально-пізнавальну, пошуково-дослідницьку практику, яка передбачає активну діяльність учнів у школі та поза її межами, реалізацію проєктів, екологічних акцій тощо.

​

ВИСНОВКИ

Таким чином,

основними умовами підвищення якості шкільної природничо-математичної освіти є

якісне навчально-методичне, матеріально-технічне забезпечення навчального процесу та

готовність учителів до впровадження сучасних технологій навчання.

​

Одним із перспективних шляхів підвищення якості шкільної природничо-математичної освіти вважаємо підвищення якості освіти шляхом упровадження компетентнісного підходу на рівні Державного стандарту.

​

ПРИКЛАДИ ЗАВДАНЬ

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!