STEM-освіта
Філософські, психологічні та педагогічні засади STEM-освіти
Нормативно-правова база щодо запровадження STEM-освіти в Україні
Мета та завдання впровадження STEM-освіти
Мета ‒ формування в учнів природничо-наукової, технологічної, інженерної та математичної грамотності, розвиток навичок критичного мислення, дослідницької та проєктної діяльності, підготовка до інноваційної професійної діяльності.
Основні завдання:
• інтеграція змісту навчання на міжпредметній основі;
• розвиток інженерного мислення та вміння застосовувати знання для розв’язання практичних задач;
• використання сучасних цифрових технологій та онлайн-платформ;
• формування навичок командної роботи, креативності, комунікації;
• забезпечення рівного доступу до STEM-ресурсів і лабораторій.
Шляхи впровадження STEM у закладах освіти
Здобуття STEM-освіти можна забезпечити через: вивчення окремого міжгалузевого інтегрованого курсу STEM, інтеграцію модулів STEM у навчальні предмети/інтегровані курси, гурткову роботу.
Заклад освіти може здійснювати комбінацію цих способів. Наприклад, в одних класах упроваджується окремий курс, в інших STEM-модулі або здійснювати перехід з однієї моделі на іншу при переході між циклами навчання. Наприклад, на адаптаційному циклі навчання викладати окремий курс в 5-6 класах, на предметному в 7-9 класах – за модулями STEM або впроваджувати в освітній процес STEM лише на одному із циклів навчання.
Навчання за окремим міжгалузевим інтегрованим курсом «STEM» здійснюється за затвердженою модельною навчальною програмою. Заклад освіти самостійно визначає за рахунок яких годин (додаткових чи резервних) здійснюватиметься вивчення міжгалузевого інтегрованого курсу. Залежно від змісту курсу на певному етапі навчальне навантаження може бути розподілене на одного учителя або на кількох (посеместрово, за роками навчання). Наприклад, у І семестрі 7-го класу курс викладатиме учитель фізики, у ІІ учитель інформатики.
Якщо здобуття STEM-освіти відбувається через інтеграцію окремих модулів предметів/інтегрованих STEM-курсів, для цього педагогічні працівники закладів освіти на основі модельної навчальної програми STEM та модельних навчальних програм з предметів/інтегрованих курсів можуть розробити навчальну програму, частиною якої є STEM-модулі. У цьому випадку навчання за розділом STEM буде проводити вчитель відповідного предмету.
Заклад освіти самостійно визначає кількість годин, які відводяться на предмети, що містять додаткові STEM-модулі (у межах мінімальної і максимальної кількості годин, що відводиться на освітню галузь, шляхом перерозподілу резервних годин між іншими освітніми галузями або додаткових годин).
Рекомендовані програми
Для забезпечення якості STEM-освіти необхідно впроваджувати інтегровані навчальні програми, що передбачають викладання спеціальних та елективних курсів, факультативів, а також організацію роботи науково технічних гуртків, гуртків з робототехніки, інженерії та природничих дисциплін на всіх рівнях освіти:
• STEM-старт (авт. Потапенко І. В., Дубовик О. А., Онопрієнко О. В.) для учнів 1-4 класів.
• STEM 5-6 класи (міжгалузевий інтегрований курс) (авт.Бутурліна О. В., Артем’єва О. Є.).
• STEM 7-9 класи (міжгалузевий інтегрований курс) (авт.Бутурліна О. В., Артем’єва О. Є. та інші)
• STEM 7-9 класи (авт. Засєкіна Т. М., Коршунова О. В., Василашко І. П.)
• Робототехніка. 5-6 класи (авт. Сокол І. М., Ченцов О. М.)
• Робототехніка. 7-8 класи (авт. Сокол І. М., Ченцов О. М.)
• STEM (авт. Левченко Ф., Озарчук А., Рогоза В., Скулатов О., Сіпій В., Тишковець М. )
• Робототехніка DIY + ШІ. 6-8 класи (Уляницький Ю. А.,Чибуровська Г. А.,)
• Робототехніка DIY + ШІ. 7-9 класи (Уляницький Ю. А.,Чибуровська Г. А., Табінська О. О.).
Також варто врахувати типову освітню програму для 5-9 класів закладів загальної середньої освіти «Реалізація технології STEM-освіти в гімназії» (режим доступу: https://lib.iitta.gov.ua/id/eprint/745292/1/TOP_STEM.pdf ), типову освітню програму для 10-12 класів закладів загальної середньої освіти, яка забезпечує здобуття профільної середньої освіти за академічним спрямуванням, зокрема в частині, що стосується STEM-кластеру (режим доступу: https://mon.gov.ua/npa/pro-zatverdzhennia-typovoi-osvitnoi-prohramy-dlia-10-12klasiv-zakladiv-zahalnoi-serednoi-osvity-iaki-zabezpechuiut-zdobuttia-profilnoiserednoi-osvity-za-akademichnym-spriamuvanniam )
Заклади освіти, які мають досвід системного розвитку STEM-освіти, апробовані навчальні курси, можуть на основі модельних навчальних програм, які отримали гриф «Рекомендовано Міністерством освіти і науки України», розробляти навчальні програми зі STEM-інтегрованих курсів, що мають містити опис результатів навчання в обсязі не меншому, ніж передбачено Державним стандартом базової середньої освіти та/або відповідними модельними навчальними програмами. Такі навчальні програми затверджуються педагогічною радою закладу освіти.
Методи та форми роботи:
✅ дослідницьке навчання – розвиває вміння та навички наукового мислення, дозволяє учням самостійно формулювати гіпотези, проводити експерименти та дослідження, а також аналізувати отримані результати;
✅ проєктно-орієнтоване STEM-навчання формує вміння застосовувати знання для розв’язання соціально значущих проблем через створення продукту або реалізацію проєкту;
✅ проблемно-орієнтоване навчання – розвиває аналітичне, критичне, системне мислення шляхом розв’язання реальної або змодельованої проблеми;
✅ технологія розвитку критичного мислення – дає змогу аналізувати інформацію, перевіряти гіпотези, ухвалювати обґрунтовані рішення, а також формує незалежне мислення, що є ключовим для інновацій.
✅ технологія розвитку інженерного мислення спрямована на формування вміння розв’язувати проблеми через технічні рішення та створювати прототипи й моделі;
✅практико-орієнтоване навчання передбачає практичну роботу в STEM-лабораторії або кабінеті з робототехніки з використанням сучасного обладнання (цифрові мікроскопи, 3D-принтери, сенсори, робототехніка, Arduino тощо), розвиває практичні навички, технічну грамотність та інженерне мислення;
✅цифрові освітні технології такі, як онлайн-платформи, віртуальна (VR) та доповнена (AR) реальність, симуляції та моделювання (наприклад, PhET, Tinkercad) підвищують доступність навчання, покращують візуалізацію та заохочують до активного засвоєння знань;
✅гейміфікація та освітні ігри: застосування ігрових підходів ефективно стимулює інтерес, розвиває дух змагання та сприяє кращому закріпленню знань;
✅технологія «перевернутий клас» передбачає навчання за принципом «теоретичний матеріал – вдома, практика та обговорення – у класі» підвищує ефективність самостійної роботи й активність учнівства;
✅ колаборативне навчання полягає у роботі в командах над спільними STEM-проєктами та формує soft skills, зокрема навички співпраці, креативність, ефективне спілкування, а також розвиває лідерські якості та відповідальність;
✅ STEAM-підхід передбачає включення в освітній процес творчих аспектів (Art), стимулює креативність, естетичне мислення, дизайн-підхід тощо.
STEM-освіта вимагає комбінації кількох технологій, що значно підвищує ефективність навчання здобувачів освіти та сприяє їх підготовці до реального світу, який швидко змінюється завдяки технологіям.
Оцінювання навчальних досягнень
Оцінювання здійснюється відповідно до наказу МОН № 1093 від 02.08.2024 та має враховувати:
• результати проєктів і дослідницьких робіт;
• уміння застосовувати знання у практичних завданнях;
• участь у командній роботі та використання цифрових інструментів;
• дотримання правил безпеки під час експериментів.
Безпека під час STEM-діяльності
Всі практичні, лабораторні, експериментальні роботи виконуються з дотриманням інструкцій з безпеки життєдіяльності (лист МОН від 01.02.2012 № 1/9-72). Інструктажі фіксуються у відповідних журналах.
Рекомендовані інтернет-ресурси для STEM-освіти
• Всеукраїнська школа онлайн — https://lms.e-school.net.ua
• EdCamp Ukraine — https://www.edcamp.org.ua
• STEM.org.ua — національна платформа STEM-освіти
• PhET Interactive Simulations — https://phet.colorado.edu/uk
• NASA STEM Engagement — https://www.nasa.gov/stem
• Каталог інтернет ресурсів — https://surl.li/jyfafk
Інформацію з питань організаційного та навчально-методичного забезпечення STEM-освіти педагогічні працівники можуть отримувати на офіційному сайті Державної наукової установи «Інститут модернізації змісту освіти» (режим доступу: https://imzo.gov.ua/stem-osvita/navchalno-metodichnyi materiali-dlya-vchiteliv/ ) та Лабораторія STEM-освіти ТОКІППО: https://ekolabnauka.wordpress.com/
Джерело: ЛАБОРАТОРІЯ STEM-ОСВІТИ ТОКІППО
