Теоретичні засади розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти) в закладах професійної (професійно-технічної) освіти

• Терміном «STEM» традиційно окреслюють підхід до освітнього процесу, відповідно до якого основою набуття знань є проста та доступна візуалізація наукових явищ, що дає змогу легко охопити і здобути знання на основі практики та глибокого розуміння процесів.

• Акронім STEM був запропонований в 2001 році для позначення революційного тренду в освітній та професійній сферах науковцями Національного наукового фонду США (незалежне агентство при урядові США, що забезпечує фундаментальні дослідження та освіту у всіх галузях науки).

​

​

STEM-підхід застосовується в:

• медицині;
• агропромисловому комплексі;
• енергетиці;
• робототехніці;
• ІТ;
• транспорті;
• промисловому та цивільному будівництві тощо.

STEM-підхід у світі�

• Найбільш активно просувають освітньому напрямку США, також впроваджується на державному рівні і у багатьох провідних університетах.
• До розвитку цього підходу також залучені В'єтнам, Гонконг, Туреччина, Катар, Канада, Україна та ін.

​

STEM в Україні�

• Для просування сучасних підходів в галузі освіти в Україні було створено Інститут модернізації змісту освіти (ІМЗО). Ініціативу підтримали провідні компанії, що працюють на території України: Ericson, Intel, Melexis, Ostchem, Syngenta, НАЕК «Енергоатом». 
• В результаті була створена Коаліція STEM-освіти в Україні та громадська організація «Центр «Розвиток соціальної корпоративної відповідальності», що об'єднує 38 компаній. 

​

Коаліція STEM-освіти –

• це платформа для об’єднання компаній, навчальних закладів, асоціацій, експертних організацій, муніципалітетів та ЗМІ заради підвищення якості STEM-освіти в Україні.

​

Завдання Коаліції STEM-освіти в Україні�

• розробка рекомендацій для МОН України щодо викладання STEM-дисциплін;
• організація профорієнтаційних проєктів для молоді;
• навчання вчителів та викладачів інноваційним підходам до викладання STEM-дисциплін;
• створення можливостей для експериментальної та дослідницької роботи у закладах освіти;
• проведення науково-технічних конкурсів, олімпіад, квестів, хакатонів тощо;
• створення інформаційних майданчиків (сайт, соціальні мережі) для популяризації STEM-освіти;
• налагодження міжнародної співпраці.

​

​

• Сьогодні STEM-підходи застосовуються в навчальних закладах по всій території України. Над такими ж цілями працює позашкільна STEM-освіта — різноманітні гуртки, олімпіади, діяльність Малої академії наук.
• Також організовують різноманітні конкурси та заходи:
• Intel Techno Ukraine;
• Intel Eco Ukraine;
• Фестиваль інноваційних проектів «Sikorsky Challenge».

​

​

STEM-освіта —

• це низка чи послідовність курсів або програм навчання, яка готує учнів до успішного працевлаштування, до освіти після школи, ЗП(ПТ)О або для того й іншого, вимагає різних і більш технічно складних навичок, зокрема із застосуванням математичних знань і наукових понять. Це напрям в освіті, при якому в навчальних програмах посилюється природничо-науковий компонент + інноваційні технології.

Чому STEM-освіта так актуальна?

• В наш час найбільш популярними та перспективними є IT-фахівці, інженери, професіонали в галузі високих технологій і т.д. В майбутньому з'являться професії, всі вони будуть пов'язані з технологією і високотехнологічним виробництвом на стику з природничими науками. Особливо будуть затребувані фахівці біо- та нано-технологій.
• У STEM-освіті активно розвивається креативний напрямок, що включає творчість. Тому що майбутнє, засноване виключно на науці, навряд чи когось порадує. Але майбутнє, яке втілює синтез науки і творчості, хвилює нас вже зараз. Саме тому вже сьогодні потрібно думати, як виховати кращих представників майбутнього.

​

​

Відмінність STEM-навчання від традиційного

• зміна форми викладання;
• здобувачі освіти намагаються самостійно вирішити поставлену їм задачу, зазнаючи помилок, але знаходять правильне рішення самостійно;
• педагог виконує роль регулятора та забезпечує всіма необхідними матеріалами, втручаючись тільки у випадках коли учні зайшли у глухий кут;
• теорія ж пояснюється тільки після самостійного виконання завдання.

Суб’єктів STEM-середовища можна умовно розділити на три групи:

​

І група – здобувачі освіти;

​

ІІ група - педагогічні працівники, психологи та представники соціальної служби.

​

ІІІ група – батьки та інші суб’єкти STEM-cередовища, які безпосередньо не пов’язані з навчальним процесом.

Принципи розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти)

Комплексність

Практичність

Повага до потреб кожного

Навчання через дію

Розвиток компетенцій

Підтримання інтересу до пізнання

Комплексність

• Природничі науки, технології, інженерія, математика поєднуються в одному занятті для дітей уже з 3 років. Учні досліджують проблему, шукають шляхи її розв’язання, конструюють, програмують, проводять розрахунки та експерименти, роблять висновки та презентують отримані результати.

​

Практичність

• Учні використовують вивчені закони, формули, програми на практиці, власноруч створюють усе — від найпростіших механізмів до роботів-помічників і «розумного будинку». Так діти засвоюють здобуті у дослідах знання і вчаться застосовувати їх на практиці

Повага до потреб кожного

• Мета STEM-освіти — допомогти кожному здобувачу освіти знайти і розвинути власні таланти та нахили. Професійні педагоги не вирішують за дитину, а стимулюють її самостійно обрати заняття до душі сьогодні, завтра або в майбутньому.

Навчання через дію

Здобувач освіти самостійно створює, конструює і водночас набуває знань, отримує досвід. Це відбувається під час ігри, виконання експериментів, проєктна робота. Це один із провідних принципів STEM-освіти.

Розвиток компетенцій

• креативність;
• критичне мислення;
• комунікабельність;
• науково-технічна грамотність.

Підтримання інтересу до пізнання

• Навчання має бути цікавим! Тому STEM-освіта використовує на заняттях навчальні конструкторські набори, які зацікавлять кожного учня. Підсилить жагу до знань система мотивації — своєрідна гра із накопиченням балів, здобуттям рівнів, звань і сюрпризами для усіх учасників

Заняття у STEM-освіті містять чотири освітні складові:

• Взаємозв’язок;
• Конструювання;
• Рефлексія;
• Розвиток .

​

Сучасні технології для підготовки та проведення онлайн-занять для обдарованих учнів у ЗП(ПТ)О

• Відкритий віртуальний клас (Smart Virtual Classroom) — технологія надає можливість викладачу демонструвати на інтерактивній дошці текст, малюнки, графіки, презентації, використовувати електронний блокнот учня, створювати спільний освітній продукт, здійснювати контроль знань тощо.
• Технологія Game Based Learning — навчання, що імітує реальну ситуацію, використовує принципи організації гри та надає можливість встановити зв’язок між теоретичним матеріалом навчальних занять і реальним життям.

Сучасні засоби навчання

• Trello — зручний онлайн-менеджер, який значно спрощує організацію спільної роботи в групі. Існує можливість створювати завдання за проєктами, стежити за дотриманням календарного графіка, прикріплювати файли, коментувати, виділяти пріоритетні завдання потрібним кольором, створювати скільки завгодно проєктів і додавати в них учасників.
• Web Whiteboard — біла веб-дошка, завдяки якій одночасно декілька учасників мають можливість малювати схеми, створювати графічний контент у команді, організовувати «мозковий штурм», тобто ця веб-дошка здатна поєднувати віддалених учасників.
• Breakout rooms — віртуальні кімнати для організації одночасного навчання в нечисленних групах учнів. Ресурс використовує сучасні інформаційно-комунікаційні технології для спільної роботи з текстовим і відеоматеріалом.

​

Інтернет-сервіси Google

• Google Docs 
• Google Sites 
• Google Forms 
• Google Alerts 
• Google Maрs 
• Google Body (Zygote Body)
• Google Disk 
• Google Calendar 
• Google Translate 

• підвищити якість освіти, інтегрувати систему освіти України у світовий і європейський простори;
• формувати і розвивати навички науково-дослідницької та інженерної діяльності, ранню професійну самовизначеність;
• популяризувати інженерні професії;

Упровадження STEM-освіти в освітній процес дозволить:

Упровадження STEM-освіти в освітній процес дозволить: �

• надати дітям з особливими освітніми потребами доступ до реалізації STEM-проєктів;
• поширювати інноваційний педагогічний досвід та освітні технології;
• пропагувати результати учнівської творчості.

​

• Дякую за увагу!