SТЕМ – НЕ LEGO

Сегодня учитель должен учить детей пользоваться информацией, применять их на практике и в жизни. И этому дает большую возможность нам новая технология.

Теоретическая основа SТЕМ-образования

Это тематическая интеграция предметов, инженерный подход изобретательства и использование различных технологий.

1) Тематическая интеграция (а не интеграция самих школьных предметов) с математикой. С последующим выходом на интеграцию естественных наук (биология, химия, физика, география, астрономия) и математики при решении глобальных проблем.

2) В основе SТЕМ-технологии лежит инженерный подход изобретательства (учить детей мыслить комплексно, не ограничивая рамками одного предмета). Формирование у ученика единой естественно-научной картины мира.

3) Особенностью SТЕМ-образования является построение процесса обучения с применением знаний в области технологии. Использование идей, подходов и элементов SТЕМ-технологии в различных видах деятельности.

Целью SТЕМ-образования является подготовка детей к наиболее востребованным, приоритетным в будущем профессиям.

Результатами SТЕМ-образования могут быть:

— развитие креативного типа мышления;

— осознанный выбор детьми любимого вида занятий, что способствует осознанному выбору профессии;

— формирование в обществе новой прослойки – поколения с разносторонними знаниями, увлечениями и др.

Что выбрать детям и школам?

Благодаря пониманию идеи SТЕМ в мире появилось десятки его вариаций (о чем мы писали в одном из публикации в «Кут Билиме» за № 11 от 19 марта под названием «Будущее детей зависит от великих учителей SТЕМ»). По просьбе учителей мы расскажем о некоторых ответвлениях SТЕМ:

1. SТЕМ – (наука +технологии + инженерия + математика);
2. SТЕАМ – (естественные науки + технологии + инженерное искусство + творчество + математика), ориентирован на формирование у детей эстетических качеств личности: владение элементами дизайна, понимание красоты окружающего мира, простота в решении проблем, оригинальность и нестандартность во всем творчестве;
3. SТRЕМ – (естественные науки + технологии + робототехника + инженерное искусство + математика), предусматривает на базе образовательной робототехники с помощью научных, инженерных и математических расчетов конструировать, создавать и испытывать управляемые механизмы для выполнения отдельных и даже сложных функций.
4. ЕSТЕМ – (SТЕМ + окружающая среда и экология).
5. SТЕММ – (SТЕМ + медицина) и т.п.

Использование STEМ-технологии в образовании

Сегодня в Кыргызстане SТЕМ-образованию уделяется недостаточное внимание. На наш взгляд, для активизации этого процесса необходимо:

1) В областных центрах и городах организовать ресурсные SТЕМ-центры, которые осуществляли бы учебно-методическое сопровождение и коорди-нировали эту работу на местах.

2) К основным формам организации учебной деятельности отнести:

— детские образовательные технопарки по SТЕМ;

— лаборатории проектного обучения;

— научно-исследовательская работа учащихся;

— олимпиады, конкурсы, соревнования по SТЕМ-направлениям и др.

3) Разработать учебные программы нового формата. Например, программа инженерных классов, программа по основам робототехники, программа по применению математических методов при решении технических задач и др.

Принципы обучения в SТЕМ:

1. Принцип системности и комплексности, когда в детях развивается умение решать конкретные практические задачи, с пониманием его актуальности. Для решения задачи применяются имеющиеся и новые знания из естественных наук, технологии, инженерии и математики. Действие учеников направлены на поиск вариантов решения задачи, проектирование и конструирование модели, программирование (на начальной ступени – построение пошагового алгоритма), проводят расчёты, экспериментируют, делают выводы и готовят презентацию полученных результатов.
2. Принцип практичности, который направлен на активное и целесообразное использование законов, формулы программы и дизайн на практике, самостоятельно создавая от простых механизмов до роботов различного назначения. Создавая опытные экземпляры моделей, экспериментируют, совершенствуют по мере приобретения новых навыков и знаний. Так дети через опыт и практику усваивают новые знания и учатся правильно применять их на практике.
3. Принцип потребности. Целью SТЕМ-образования является помочь каждому ученику найти и развить имеющиеся склонности, интересы, талант и способности. Учителя и родители не принимают решения за ученика, а поощряют, стимулируют, создают условия, оказывают помощь при выборе детьми занятий, и их будущей профессиональной деятельности и стремятся максимально удовлетворить потребности детей в самопознании. Такая самостоятельность тренирует в детях навыки планирования своей работы.
4. Принцип деятельности, зависит от возраста учащихся и может осуществляться через различные виды учебной деятельности. Например, для дошкольников – это игра, для учащихся младших классов – это выставки и конкурсы, для средних классов – эксперименты, для старших классов – проектная и исследовательская работа. Обучение через действия является одним из ведущих принципов SТЕМ-образования.

Условия для внедрения STЕМ-образования

В настоящее время в рамках школьной программы одним из вариантов реализация SТЕМ-образования может служить проектная деятельность. Ученики из собственной практики знают, что для того чтобы что-то сделать, надо вначале его спроектировать, определить для чего (цель проекта), как его реализовать (план действий – задачи). В конце – получить конкретный продукт и оценить на сколько он соответствует ожидаемому результату. При работе над проектом и для его совершенствования ученику никак не обойтись без знаний из разных областей науки и математических расчетов. Для реализации этих интересов учащимся необходимы не предметные, а более сложные компетенции из разных областей науки, что создает благоприятные условия для устойчивых связей между школой и обществом, профессиональной деятельностью и миром, развития навыков критичес-
кого, инновационного и креативного мышления и др.

Для этого необходимо выбрать тему проекта, которая должна быть актуальной и вызвать большой интерес у самого ученика. Например, проект по расчету строительства современного частного дома, расчет кредита на организацию бизнеса, на образование, расчеты по определению экономичности различных источников энергии и др. Такие проекты служат хорошим посылом для будущей взрослой жизни. Полученные при этом знания: по математике (расчеты), по черчению (эскизы проекта), технологии (стройматериалы), инженерно-строительный дизайн (общий вид) и другие навыки ученики с любовью пронесут через всю свою жизнь.

После выбора темы проекта составляют план его работы над
проектом. Весьма полезно, если ученики к данному проекту составят свои вопросы. Грамотное планирование – это верный расчет средств, определение временных рамок.

Работу над проектом можно осуществить в два этапа. На теоретическом этапе раскрывается идея, рассчитывается и планируется проект. На практическом этапе проводится построение макета модели и подготовка проектной документации, его реализация и оценка.

Проблемы SТЕМ-образования

• Отсутствие государственной нормативно-правовой базы и положения о SТЕМ-образовании.
• Отсутствие утвержденной учебной программы по SТЕМ-образованию.
• Недостаточное понимание сущности SТЕМ-образования обществом, педагогической общественностью, родителями
  и т.д.
• Недостаточная и нецелевая материально-техническая база во многих образовательных организациях.
• Как SТЕМ идеи соотнести с учебным планом общеобразовательных организаций и учебными программами?
• Учителя школ должны будут разрабатывать межпредметные проектные мероприятия. Для этого хорошо бы в школе иметь заранее обученных SТЕМ-администратора (или координатора), одного наставника и не менее 90 процентов профессионального персонала.
• Сколько времени потребуется для внедрения SТЕМ-образования в Кыргызстане? По словам известного профессора, специалиста по SТЕАМ-образованию Жоржетт Якмана, «если школьному персоналу на регулярной основе оказывать поддержку в профессиональном развитие, то потребуется три года».
• Программы SТЕМ-образо-вания трудно будет осваивать без тесной взаимосвязи с высшим профессиональным образованием и без SТЕМ-специалистов и др.

Предложения

1. Для успешной реализации идею SТЕМ-образования в школах необходимо разработать такие инновационные программы как «Введение в инженерию», «Путь в современную технологию», «Математические методы при решении технических задач» и др.
2. Каждой школе определить, какой вид SТЕМ-образования они собираются у себя внедрить.
3. Для усиления потенциала науки в старших классах предметы естественно-математического направления будут изучать на английском языке – на языке первоисточников.
4. В отличие от развитых стран, где SТЕМ в обязательном порядке преподается во всех школах и для всех, у нас упор необходимо делать на выявление и дальнейшее продвижение одаренных детей.
5. SТЕМ-образование необходимо развивать на всех уровнях от дошкольного до вузовского.
6. Большие надежды на развитие SТЕМ-образование в республике возлагается на систему дополнительного и внешкольного образования детей. И здесь нужна поддержка и понимание родителей.
7. В обычных общеобразовательных школах рекомендуем, первое время (до создания требуемой материально-технической базы) применять только элементы SТЕМ-технологии;
8. В срочном порядке организовать в вузах подготовку кадров, владеющих SТЕМ-технологиями и методами обучения.
9. Активно привлекать в создании SТЕМ-центров студентов, аспирантов, ученых и представителей крупного бизнеса.

Таким образом, цель SТЕМ-образования – дать детям свободу для творчества, саморазвития и самопознания. Создание высокого уровня мотивации к знаниям (легкость учебы, получение радости от учебы, реализация мечты и др.).

Если говорить научным языком, то SТЕМ-образование является для школы сферой диагностики и развития исследовательских и технических способностей учащихся. Поэтому дети в SТЕМ-образовании должны чувствовать себя «свободным», а знакомство с наукой интересным, захватывающим, с прицелом на усвоение детьми навыков будущего «4К»: коммуникация, кооперация, критическое мышление и креативность.

Елисей Син,
директор центра инновационного образования КАО, д.п.н., профессор.