STEM-освіта на прикладі проекту "Міжнародна зелена школа" та літньої природничої школи Полтавського обласного еколого-натуралістичного центру учнівської молоді

Размещено на http://www.allbest.ru/

Полтавського національного педагогічного університету

імені В.Г.Короленка

Stem (st(r)eam) - освіта на прикладі проекту «Міжнародна зелена школа» та літньої природничої школи полтавського обласного еколого- натуралістичного центру учнівської молоді

Кращенко Юрій Петрович

У невіддаленому майбутньому з'являться професії, які зараз ще не існують, всі вони будуть пов'язані з технологією і високотехнологічним виробництвом на стику з природничими науками. Особливо будуть затребувані IT-фахівці, програмісти, інженери, фахівці високотехнологічних виробництв, фахівці біо- і нанотехнологій. Отже, сьогодні ми готуємо фахівців майбутнього, яким буде потрібна всебічна підготовка і знання із найрізноманітніших освітніх областей природничих наук, інженерії та технології.

Саме цьому присвячене вивчення проблем STEM-освіти у наукових працях зарубіжних вчених: Хізера Гонсалеса, Джеффрі Куензі, Девіда Ленгдона, Кейта Ніколса та інших. Однак питання ефективності впровадження STEM-освіти є недостатньо дослідженими.

Акронім STEM вживається для позначення популярного напряму в освіті, що охоплює природничі науки (Science), технології (Technology), технічну творчість (Engineering) та математику (Mathematics). STEM представляє собою комплексний міждисциплінарний підхід з проектним навчанням, який поєднує у собі природничі науки з технологіями, інженерією і математикою. Як і наше життя, усі предмети - взаємозалежні та інтегровані в єдине ціле. У цьому гармонійному поєднанні - головна перевага STEM [3].

Основою міждисциплінарного підходу виступає інтеграція природничих наук в технології, інженерну творчість і математику. У зв'язку з цим навчання учнів STEM-дисциплінам має передбачати застосування методик їх викладання не як самостійних, відокремлених одна від одної, а на засадах міждисциплінарної інтеграції. Особливою формою STEM-освіти є інтегровані уроки, які можна проводити двома шляхами: через об'єднання схожої тематики кількох навчальних предметів; через формування інтегрованих курсів або окремих спецкурсів шляхом об'єднання навчальних програм таких курсів.

Під час науково-дослідницької діяльності учень має опанувати всі або більшість загальних умінь: - спостерігати за фактами, середовищем, подіями;

самостійно формулювати проблему дослідження; - висловлювати гіпотези;

визначати способи перевірки гіпотез; - визначати закономірності; - визначати способи підтвердження чи спростування гіпотез; - робити висновки [9].

Сьогоднішня освіта - цілеспрямована пізнавальна діяльність людини на отримання знань, умінь та навичок або на їх удосконалення - повинна бути випереджувальною, відповідати тенденціям розвитку суспільства в майбутньому. З таким завданням покликана справитись STEM-освіта [1].

STEM передбачає інтегрований підхід до навчання, у рамках якого академічні науково-технічні концепції вивчаються у контексті реального життя [5], [6], [8].

Саме тому заснована у 2012 році Міжнародна зелена школа (проект ГО «Фонд відкрита політика») з метою впровадження STREAM освіти (S - наука, T - технології, R - робототехніка, E - інженеринг, A - мистецтво, M - математика), формування зелених цінностей, єднання в щирому спілкуванні і співтворчості. Місія Міжнародної зеленої школи: створення території радості вільної від бруду в сучасному світі. Доповненням у Міжнародній зеленій школі є робототехніка та мистецтво.

В останнє десятиліття в сфері освіти значно збільшився інтерес до освітньої робототехніки. Унікальність цієї освітньої технології полягає в міждисциплінарних заняттях, що засновані на активному навчанні, та інтегрують у собі науку, технологію, інженерну справу, математику. Робототехніка представляє учням технології XXI століття величезні можливості, сприяє розвитку їх комунікативних здібностей, просторової уяви, розвиває навички взаємодії, самостійності при прийнятті рішень, розкриває творчий інтелектуальний потенціал. Діти і підлітки вчаться з інтересом, коли вони самостійно створюють, винаходять і бачать результати своєї праці, втілені у повсякденне життя.

Для впровадження гуртка робототехніки ми пропонуємо одну з двох найпопулярніших у світі робототехнічних платформ: LEGO, а саме серія LEGO Mindstorms -- це конструктор для створення програмованих роботів. Вперше він був представлений компанією LEGO в 1998 році. У 2006 році світ побачила модель LEGO Mindstorms NXT 1.0, в 2009 -- LEGO Mindstorms NXT 2.0, а в 2013 -- LEGO Mindstorms EV3. Набори LEGO Mindstorms комплектуються стандартними деталями LEGO -- це балки, вісі, колеса і шестерні. В комплекті також представлені 45 сенсорів, двигуни і програмувальні блоки. Набори поділяються на базові і ресурсні. Серія LEGO Mindstorms -- ідеальний варіант для початку гуртка або курсу з робототехніки: безліч матеріалів; у наборі все, що необхідно для роботи; проводяться курси для педагогів; багато цікавих офіційних та неофіційних змагань [10].

У Міжнародній зеленій школі впроваджується робототехніка, а також організовуються навчання для вчителів з відповідних знань з метою розширення доступу дітей до якісної освіти.

STREAM освіта має бути GREEN - зеленою за змістом, освітніми технологіями. Міжнародна зелена школа - це тепла і дружня атмосфера, командна робота, творчий підхід до навчання та гармонійний розвиток особистості.

Також у Міжнародній зеленій школі впроваджуються такі авторські курси, які відповідають STREAM - освіті, як:

Фізика музики

Хімія сирних коників

Хімія йогурта

Математика писанкарства

Фізика води

Дронознавство та багато інших.

Як і STEM - освіта, проект Міжнародна зелена школа постійно вдосконалюється. Прикладом є навчання керівника ГО «Фонд відкрита політика» канд. істор. наук Ірини Жданової в Ізраїлі у проекті The Aharon Ofri International Training Center) / MASHAV 14 січня - 2 лютого 2018 року за напрямком iSTEAM - освіти. Отримані знання та досвід плануємо реалізувати вже у 2018 році.

В Ізраїлі більш поширене використання такої абревіатури, де «І» - інноваційна освіта. Уявлення про цю країну як оазис для стартап-культури відповідає дійсності. Для запуску стартапу в Ізраїлі вам стануть у нагоді структурність мислення, командотворення, креативність, англійська, іспанська, німецька та французька мови.

Усі ті виклики, що виникають перед стартапами та компаніями, виникають і перед школами. Рівень знання щодо технологій та володіння ними у кожного різний. Але середній рівень мають опанувати усі учні без винятку. Є години занять, коли приходить стартапер і допомає учням у реалізації їх авторських проектів. Головне гасло «Learning for making solution / Навчання для творення рішення». Не для того, щоб запам'ятати формули та певну інформацію. Головне завдання - навчити вчитись, навчити працювати в команді і найважливіше - виробити конкретні рішення для вирішені існуючої проблеми.

Усі заняття формуються відповідно до інтегрованих уроків. Інжиніринг вивчають на зеленій фермі. Це окремий освітній проект, який працює у місцевій громаді безкоштовно для всіх дітей. Ідея полягає в навчанні через практичні сільськогосподарські роботи. Кожного тижня 16 вчителів для 2 000 дітей різного віку проводять лабораторні заняття та демонструють експерименти. Наприклад, створення компосту в одній лабораторії, а в іншій - вивчення комах. Спочатку спостерігають під сучасними мікроскопами, які шкідники живуть на листі капусти. Аналізують, чому їх можуть знищити інший вид комах, а не пестициди. По завершенню такого курсу дитині видають сертифікат - «інспектор комах». Також на зеленій фермі вирощують продукти і одразу готують на кухні. Також є тварини: кролі, кози та інші. Фінансування на такі проекти йде на 70% від Міністерства освіти, 30% з місцевого бюджету. освіта інноваційний інтерактивний

Як один із напрямків STEM (STrEAM) - освіти можна розглядати виїздні експедиції та науково-оздоровчі предметні школи. Позитивний досвід впровадження таких напрямків має Полтавська область, а саме Полтавський обласний еколого-натуралістичний центр учнівської молоді Полтавської обласної ради. Педагогічний колектив Центру очолює Заслужений працівник освіти України Бедніна Віталій Григорович.

У Центрі працює 33 педагоги, з них 1 доктор наук, 4 кандидати наук, 6 відмінників освіти України, які всі свої знання, практичні вміння та навички передають своїм вихованцям. Зараз у 85 творчих учнівських об'єднаннях 25 профілів навчається 1445 учнів.

В структурі центру 3 відділи: біології та методичної роботи; екології та охорони природи; сільського господарства та 4 відокремлені підрозділи: обласний дитячо-юнацький оздоровчий табір «Еколог»; Кобеляцька, Шишацька філії та філія у Полтавському районі.

Форми роботи:

- виїзди в заклади загальної середньої та позашкільної освіти з метою надання методичної та практичної допомоги вчителям біології, керівникам гуртків, педагогам-організаторам, класним керівникам;

проведення семінарів, конференцій, нарад, круглих столів для різних категорій педагогічних працівників;

надання консультацій;

проведення екскурсій;

видавнича робота (щомісячний інформаційно-методичний вісник);

робота творчих учнівських об'єднань: акваріумісти; юні рослинники; знавці лікарських рослин; зоологи та ін.

Пріоритетним напрямком в роботі відділу екології та охорони природи є творче оновлення форм і методів екологічного навчання і виховання. Особливої уваги заслуговують екологічні експедиції, що проходять у формі байдаркових походів. Експедиції мають на меті поширювати екологічні знання, залучати більшу кількість дітей до природоохоронної справи, а головне - допомагати дітям знаходити світ їх захоплень. Тому ще в 1995 році центром була організована екологічна експедиція «Чиста хвиля», під час якої протягом вже 22 років обстежено основні ріки області: Сулу, Псьол, Ворсклу, Оріль, Дніпродзержинське та Кременчуцьке водосховища.

Відділ є організатором обласного етапу Всеукраїнського конкурсу - огляду екологічних агітбригад та екологічних театрів (шоу). Традиційним заходом став обласний збір юних екологів, дослідників сільського та лісового господарства, на який запрошуються активні учасники Всеукраїнських та обласних конкурсів екологічного спрямування.

Відділ сільського господарства координує дослідницько-

експериментальну роботу в позашкільних закладах, складає тематику дослідницької роботи, надає інформаційно-методичну допомогу керівникам гуртків сільськогосподарського профілю.

Робота гуртків відділу спрямована на засвоєння учнями теоретичного матеріалу, набуття практичних навичок вирощування сільськогосподарських культур, проведення навчально-дослідницької роботи.

В еколого-натуралістичному центрі зоолого -тваринницька база включає:

куточок живої природи, в якому мешкають різнокольорові декоративні птахи, екзотичні рибки, невгамовні хом'ячки та морські свинки, уславлені легендами плазуни, чудернацькі комахи;

пташник вольєрного типу (7 секцій);

крільчатник;

вольєри для утримання диких тварин: лисиць, єнотовидних собак, борсука;

пасіка з 15 бджолосімей.

Значна увага приділяється дослідницькій роботі на навчально - дослідних ділянках, створенню класів-кабінетів, виготовленню наочності.

На навчально-дослідній земельній ділянці (НДЗД) зібране значне видове та сортове різноманіття культурних та дикорослих рослин. НДЗД поділена на відділки польових культур, овочевих рослин, плодово -ягідних насаджень, лікарських рослин, колекційна ділянка.

У відділку польових культур висіваються колекції рослин відповідно до їх використання.

На ділянці лікарських рослин можна знайти добре відомі цілющі рослини, які використовуються як у науковій медицині, так і в народній практиці для лікування та попередження хвороб.

На території Полтавського обласного еколого-натуралістичного центру учнівської молоді функціонує теплиця площею 200 м . Вона служить зеленою лабораторією для вирощування кімнатних квітів та овочевих культур протягом року.

У 2000 році, як структурний підрозділ ПОЕНЦУМ, почала роботу очно-заочна біологічна школа (секція біології, з 2003 року - секція хімії).

Основним завданням школи є:

залучення до навчання талановитих дітей із сільської місцевості;

підготовка старшокласників до вступу у вищі заклади освіти;

створення умов для творчої самореалізації та всебічного розвитку особистості.

Навчання у школі дворічне, організація навчально-виховного процесу регламентується навчальним планом і розкладом занять. Заняття відбуваються у вихідні та канікулярні дні. Для занять використовується як база Центру, так і вищих закладів освіти. Влітку для слухачів ОЗБШ передбачена польова практика. До роботи в школі залучаються висококваліфіковані кадри, викладачі Полтавського національного

педагогічного університету імені В.Г.Короленка, Полтавського

національного технічного університету імені Ю.Кондратюка та Полтавської державної аграрної академії. [4].

Полтавський обласний еколого-натуралістичний центр учнівської молоді реалізовує свій науково-оздоровчий проект - зимову наукову предметну школу, яка працює на базі структурного підрозділу - обласного дитячо-юнацького оздоровчого табору «Еколог», що у с.Міські Млини Зіньківського району.

Цього року слухачами Школи стали 100 дітей Полтавської області: вихованці очно-заочної біологічної школи, переможці та призери предметних олімпіад природничого напряму, учні-члени Малої академії наук України - представники з 5 міст, 14 районів та 4 об'єднаних територіальних громад області.

Метою діяльності Школи є задоволення потреби учнів у додатковій освіті з дисциплін природничого циклу, виявлення та підтримки обдарованої молоді, підготовки старшокласників до участі у науково-дослідницьких і експериментальних проектах у системі Малої академії наук України, задоволення потреб у професійному самовизначенні. Професійна орієнтація слухачів спрямована на спеціальності, пов'язані з сільським господарством, медициною, педагогікою та охороною довкілля.

Зміст роботи предметної школи спрямований на поєднання навчання з оздоровчими заходами, національно-патріотичним вихованням, науково - дослідницькою роботою, музейною педагогікою, зустрічами з учасниками АТО, молодіжними організаціями тощо [2].

Також щоліта еколого-натуралістичний центр проводить обласну науково-дослідницьку експедицію для слухачів очно-заочної біологічної школи, філій Полтавського обласного еколого -натуралістичного центру учнівської молоді, учнів-членів Малої академії наук України у наметовому містечку на території геологічної пам'ятки природи Бутова гора, що на Шишаччині. Це інноваційна форма роботи закладу, що відбувається у місцях, які пов'язані з іменем засновника та першого президента Національної академії наук України В. І. Вернадського.

Основною метою експедиції на природно-заповідній території є детальне вивчення стану навколишнього середовища, закріплення і поглиблення знань про довкілля, оволодіння найдоцільнішими методами досліджень, формування природоохоронних понять, вивчення та охорона рослинного і тваринного світу, формування у старшокласників навичок наукових досліджень біологічних об'єктів у природі. Учні знайомляться з видовим складом рослин і тварин Полтавщини, занесених до Червоної книги України, вивчають хребетних та безхребетних тварин, обирають теми для написання науково-дослідницьких робіт, проводять польові експерименти.

Науковий супровід під час експедиції здійснюють викладачі природничого факультету Полтавського національного педагогічного університету імені В. Г. Короленка та Полтавського національного технічного університету імені Ю.Кондратюка.

У таборі школярі не тільки закріплюють свої знання а й добре відпочивають. Для них проводяться цікаві виховні заходи, спортивні змагання, екскурсії [6].

Висновки

Освіта майбутнього повинна базуватись на світових прикладах STEM (STREAM) - освіти, яка розвиватиметься паралельно з новітнім технологіями. Принцип простий: успішність учня прямо залежить від системи освіти, яка постійно потребує нових методів та форм навчання. Вважаємо, що впровадження інноваційних технологій має бути лише у відповідності до екологічного виховання, тому форми позаурочної діяльності такі як Міжнародна зелена школа та наукові виїзні експедиції Полтавського обласного еколого-натуралістичного центру є ефективні у впровадженні.

Анотація

Зміст статті включає розгляд актуальності STEAM - освіти та успішні закордонні практики на прикладі Ізраїлю. Вивчено стан розвитку цього напрямку в Україні на прикладі діяльності Міжнародної зеленої школи та Полтавського обласного еколого-натуралістичного центру учнівської молоді, описано основні напрямки діяльності цих установ. У статті наведені методики створення інноваційної освіти, яка об 'єднує науку, природу, технології та культуру. Сформульовано основні рекомендації для впровадження STEAM-освіти у навчальний процес. Також описано досвід викладача секції «Хімія», наведено приклади цікавих інтерактивних лабораторних занять та проаналізовано ефективність їх використання у позаурочній діяльності.

Ключові слова: STrEAM-освіта, інновації, природозбереження, наукові експедиції, інтегровані уроки, хімічні досліди.

Размещено на Allbest.ru