Досвід забезпечення STEM-освіти у предметно-перетворювальній діяльності школярів

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДОСВІД ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ STEM-ОСВІТИ У ПРЕДМЕТНО-ПЕРЕТВОРЮВАЛЬНІЙ ДІЯЛЬНОСТІ ШКОЛЯРІВ

Васенко Василь Васильович, кандидат педагогічних наук, доцент, завідувач кафедри теорії і методики технологічної освіти та комп'ютерної графіки, Університет Григорія Сковороди в Переяславі, м. Переяслав

Анотація

У статті, з позицій підходів Державного стандарту базової середньої освіти, розглянуто значення освітньої галузі «Технології» у підготовці школярів до самостійного життя у сучасному суспільстві. На основі виділення та аналізу ознак предметно-перетворювальної діяльності учнів встановлено їх важливе значення для вирішення завдань, поставлених перед школою Державним стандартом базової середньої освіти. Звернуто увагу на необхідність осучаснення освітньої галузі «Технології» для вирішення викликів сьогодення та приведення її змісту до європейських і світових вимог. Одним з брендів такого процесу є долучення до STEM-освіти, яка реалізується закордонними освітніми системами. На основі аналізу наводяться трансформації STEM-освіти (STEAM, STREAM), які дозволяють різнобічно розвивати особистість школяра.

У змісті публікації звернуто увагу на те, що важливі елементи цього сучасного освітнього підходу вже реалізовувалися у практиці функціонування національної школи, зокрема, це стосується організації роботи учнів, тобто бригадно, з визначеною кількістю школярів. У досвіді роботи вітчизняної школи, починаючи з 20-х років XX століття, широко практикувався бригадно- лабораторний метод навчання, який відносився до активних методів. У ті ж роки в системі освіти знайшов застосування осучаснений, на той, час метод проектів, розроблений Дж. Дьюї та В.Х. Килпатріком. Тому особливих ускладнень, при врахуванні попереднього досвіду їх використання, ці елементи STEM-освіти не можуть викликати. Крім цього, звертається увага, що розвиток творчої особистості теж знаходив широке застосування у досвіді роботи національної школи. Перш за все, це стосується «теорії розвитку творчої особистості» започаткованої в освіті у 70-х 80-х роках XX століття в системі так званої ТРВЗ-педагогіки, яка знайшла широке використання у практичній діяльності шкільних колективів України, згаданих у тексті статті.

Сучасні умови реформування вітчизняної освітньої системи включають у себе як створення нових інституцій в системі STEM-освіти, розглянутих у тексті статті, так і розробки нормативних документів для її практичної реалізації.

У тексті статті виділяється аналіз накопиченого досвіду педагогів з особливостей розробки над проектами. При цьому чітко виділяється необхідність наявності у кожному з них навчального предмету технології, чи його складових: технології (інженерії) або проектування (конструювання), тобто стрижневого елементу діяльності - предметно перетворювальної. Саме в ній, на основі міждисциплінарних зв'язків можлива не лише інтеграція знань, а і проектування та виготовлення реального предмету, який може бути використаний у побуті чи навчальному процесі. При цьому він може бути і роботизованим, що виокремлює переконання у необхідній наявності предметно-перетворювальної діяльності у будь-якому проекті STEM-освіти. Така думка підтверджується і сучасною теорією мейкерства. Зміст статті цілісно демонструє досвід забезпечення STEM-освіти у предметно- перетворювальній діяльності школярів.

Ключові слова: предметно-перетворювальна діяльність, освітня галузь «технології», STEM-освіта, технології, проектування, творча особистість, активні методи навчання, інтеграція, мейкерство.

Experience of providing stem education in subject- reformative activities of school students

Abstract

In the article, from the standpoint of the approaches of the State Standard of Basic Secondary Education, the importance of the educational field "Technology" in preparing schoolchildren for independent life in modern society is considered. Based on the selection and analysis of the signs of subject- transformative activity of students, their importance for solving the tasks set before the school by the State Standard of Basic Secondary Education was determined. Attention was drawn to the need to modernize the educational field of "Technology" in order to solve today's challenges and bring its content to European and global requirements. One of the brands of such a process is involvement in STEM education, which is implemented by foreign educational systems. On the basis of the analysis, the transformations of STEM education (STEAM, STREAM) are given, which allow versatile development of the student's personality.

The content of the publication draws attention to the fact that important elements of this modern educational approach have already been implemented in the practice of functioning of the national school, in particular, it concerns the organization of students' work, i.e. in teams, with a certain number of students. In the work experience of the national school, starting from the 20s of the 20th century, the brigade-laboratory method of teaching, which belonged to active methods, was widely practiced. In the same years, the modern, at that time, project method, developed by J. Dewey and V.H. Kilpatrick. Therefore, given the previous experience of their use, these elements of STEM education cannot cause special complications. In addition, it should be noted that the development of a creative personality was also widely used in the work experience of the national school. First of all, this concerns the "theory of the development of creative personality" initiated in education in the 70s and 80s of the XX century in the system of the so-called TRVZ pedagogy, which found wide use in the practical activities of school teams in Ukraine. mentioned in the text of the article.

Modern conditions for reforming the domestic education system include both the creation of new institutions in the STEM education system, discussed in the text of the article, and the development of regulatory documents for its practical implementation.

The text of the article highlights the analysis of the accumulated experience of teachers on the peculiarities of project development. At the same time, the need for each of them to have an educational subject of technology, or its components: technology (engineering) or design (construction), is clearly highlighted, that is, the core element of activity - subject-transformative. It is in it, on the basis of interdisciplinary connections, that not only the integration of knowledge is possible, but also the design and manufacture of a real object that can be used in everyday life or in the educational process. At the same time, it can also be robotic, which highlights the belief in the necessary presence of subject-transformative activity in any STEM education project. This opinion is also confirmed by the modern theory of makership. The content of the article holistically demonstrates the experience of providing STEM education in the subject-transformative activities of schoolchildren.

Keywords: subject-transformative activity, educational branch of "technology", STEM education, technology, design, creative personality, active learning methods, integration, making.

Постановка проблеми

Однією з ключових рис сучасного суспільства є швидкі зміни, спричинені переходом від товарної економіки до інтелектуально-творчої. Цей перехід неодмінно призводить до переосмислення ролі людини на сучасному ринку праці. Таким чином, сфера освіти повинна реагувати на ці виклики оновленням навчальних програм для підготовки підростаючого покоління до сучасних вимог. Ці зміни спрямовані на забезпечення оволодіння технологіями та компетентностями, які задовольнять потреби майбутньої професійної діяльності. Основні спрямування розвитку освітньої системи в Україні фокусуються на розкритті творчого потенціалу учнів та надання їм належної соціальної позиції у суспільстві. У цьому контексті перед Новою українською школою постає важливе завдання:

забезпечити всім учням високоякісну освіту, навчити їх самостійно здобувати знання та творчо застосовувати їх для ефективного вирішення життєвих завдань, сформувати здатність досягати успіху у подальшій складній професійній діяльності. Досягнення таких перспектив можливе завдяки спрямованості шкільної освіти на створення для учнів середовища з проектування та перетворення різноманітних природних, конструкційних та штучних матеріалів у продукт, який буде відповідати індивідуальним потребам кожного з них і при цьому забезпечуватиметься доступ до спостереження за результатами своєї творчої діяльності. Такий стан речей є характерним для технологічної освітньої галузі, де предметно-перетворювальна діяльність є провідною, а одним із дієвих сучасних способів забезпечення цього може стати навчання робототехніки в системі STEM- освіти, яке, реалізуючи міжпредметні зв'язки через розвиток учнівської креативності та цікавості способу навчання набуває значної актуальності.

Аналіз останніх досліджень і публікацій

Проблема забезпечення STEM-освіти у предметно-перетворювальній діяльності школярів, нажаль, не знаходить глибокого розгляду в дослідженнях, хоча саме технології та інженерія є стрижневими елементами цього новітнього підходу. При такому стані справ слід виокремити ґрунтовне вивчення та висвітлення вітчизняними вченими теорії і практики предметно-перетворювальної діяльності: І. Андрощук, І. Андрощуком, В. Бербецем, О. Бялик, О. Коберником, С. Ткачуком, В. Тименком та ін.

Проблеми інтеграції навчання в системі STEM-освіти висвітлені у наукових працях Т. Журавель, Н. Соколової та ін., Н. Весела доводить перспективність STEM-освіти, як інноваційної форми, С. Дембіцька, О. Кузьменко, та ін., подають STEM-освіту, як орієнтир оновлення інноваційних технологій; К. Петренко розкриває дидактичні аспекти впровадження STEM-освіти при викладанні дисциплін природничо-математичного циклу; І. Сліпухіна, Н. Полухін досліджують міждисциплінарні зв'язки при навчанні у ЗВО; Ж. Федірко, Н. Дуняшенко вивчають запровадження елементів STEAM- технологій у навчальний процес.

Підготовка майбутнього вчителя до впровадження STEM-освіти досліджували О. Барна, Н. Балик, Г. Шмигер та ін., проблеми підготовки вчителя у системі STEM-освіти набули актуальності у роботах С. Кириленко, О. Кіян та ін.

Метою статті є аналіз досвіду забезпечення STEM-освіти у предметно-перетворювальній діяльності школярів для розгляду та висвітлення можливостей трудової підготовки випускників, розвитку їх важливих навичок.

Виклад основного матеріалу

Сучасні наука і виробництво стикаються з гострим дефіцитом спеціалістів різних галузей: програмістів, інженерів, працівників сфери високотехнологічного виробництва, ІТ-, біо- та нанотехнологій. Ця проблема торкається не лише нашої країни, а існує в усьому світі, хоча особливий воєнний стан накладає на вітчизняне життя додатковий відбиток. Підтвердженням такого стану є результати досліджень останнього періоду в Україні, які демонструють стійке зниження рівня обрання інженерних спеціальностей випускниками. Тобто, саме життя створює нові виклики до трудової підготовки випускників як закладів загальної середньої, так і передвищої та вищої професійної освіти. При цьому існуюча, традиційна система трудової підготовки учнівської молоді у нових умовах на межі вичерпування своїх можливостей.

На розв'язання цих проблем розробляються альтернативні можливості, зокрема, Державний стандарт базової середньої освіти, важливим елементом якого у плані трудової підготовки, виступає освітня галузь «Технологія». Саме вона має забезпечити організацію навчання технологіям на якісно новій основі проектно-технологічного підходу, спрямованого на особистісно-орієнтоване навчання, яке створює можливості для використання засвоєних знань та вмінь у практичну, включно з предметно-перетворювальною, діяльність і реалізує потенціал творчого розвиту школярів. Тобто, інтегруються всі види діяльності учня: від появи творчого задуму, його документування, проєктування і виготовлення до реалізації готового продукту. Для цього мета технологічної освітньої галузі сформульована так: «реалізація творчого потенціалу учня, формування критичного та технічного мислення, готовності до зміни навколишнього природного середовища без заподіяння йому шкоди засобами сучасних технологій і дизайну, здатності до підприємливості та інноваційної діяльності, партнерської взаємодії, використання техніки і технологій для задоволення власних потреб, культурного та національного самовираження» [3]. Для реалізації завдань технологічної освітньої галузі властивим є весь період навчання учнів у закладах загальної середньої школи упродовж усіх вікових періодів їх розвитку і охоплює відповідно до структури три рівні: 1-4, 5-9 та 10-11 (12) класи.

Центральне місце змістовного наповнення освітньої галузі «Технологія» відводиться знанням про перетворюючу діяльність людини. Підтвердження цього знаходимо в аналізі змісту модельних навчальних програм «Технологічна освітня галузь» [11]. На сьогодні вони представлені чотирма варіантами для 5-6 та чотирма для 7-9 класів. Правда, спостерігається деяке зниження інтересу розробників двох варіантів цих документів з огляду на кількісний склад авторських колективів, від чого, ймовірно, відбулися суттєві зміни мети навчального предмета «Технології» в одному з них. Проте, змістовне наповнення характеризується, насамперед, тим, що діяльнісна складова завершується предметним результатом, матеріальним продуктом, який отримується з предметно-перетворювальної діяльності школярів. Тобто, знаходить реалізацію твердження науковців, що саме через результат, продукт праці людина опосередковано спілкується з іншими, що й зумовлює зміст і форми ставлення її до них, а найбільш ефективною предметно-перетворювальна діяльність стає тоді, коли вона має комплексний характер, передбачає належну складність та базується на особливостях й індивідуальних можливостях кожного учня. При організації такої діяльності важливо включати учнів у виконання завдань високого рівня складності, оскільки праця, яка не вимагає інтелектуальних, фізичних, психологічних, моральних та інших зусиль, гальмує розвиток самостійності, ініціативи та творчості, а також пригнічує інтереси школярів. Водночас, організація діяльності, яка вимагає розумної напруги зусиль школярів, допомагає їм вирішувати реальні життєві проблеми та проявляти приховані можливості [15; 17]. Таким чином, у предметно- перетворювальній діяльності учень може, свідомо відчуваючи власну свободу, творити світ, встановлювати передбачувану мету, обирати способи поведінки та спілкування з оточуючими. Ця діяльність взаємодіє зі світом предметів та зі світом людей, що надає їй двоєдину природу. Звісно, усе це потребує інтеграції уроків технології з іншими навчальними предметами і забезпечує вікові потреби учнів у пізнанні довкілля.

Тобто, новітні виклики суспільного розвитку вимагають осучаснення системи трудової підготовки виконавців у всіх сферах життєдіяльності та виробництва. Ця вимога, особливо, стосується освітньої галузі, що чітко виділяється попереднім текстом. Одним з таких актуальних напрямів модернізації та інноваційного розвитку освітнього процесу загальноосвітніх навчальних закладів України може бути STEM-орієнтований підхід до навчання, який грунтується на популяризації інженерно-технологічних професій серед підростаючого покоління майбутніх працівників, підвищенню їх поінформованості про можливості їх кар'єрного росту в інженерно-технічній сфері, формуванню стійкої мотивації у вивченні дисциплін, на яких базується STEM-освіта [9]. Його зародження відноситься до 1990-х рр., а на сьогодні проходить впровадження у країнах, орієнтованих на формування власної науково-технічної еліти на державному рівні. До них належить і наша держава, свідченням чого є прийняття відповідної нормативної бази [7] та створення умов для її реалізації.

Запропонований досвід має новизну, оскільки створює основу для самореалізації як успішної особистості, так і фахівця та громадянина. Це досягається шляхом формування ключових компетентностей, зафіксованих Концепцією «Нова українська школа», з використанням засобів STEM-освіти, яка являє собою послідовність курсів чи програм навчання і забезпечує підготовку учнів до успішного працевлаштування, освіти після школи або того й іншого. Вона вимагає різних технічно складних навичок, зокрема використання математичних знань і наукових понять [14]. Загальна середня освіта складається з трьох рівнів, тому і навчання STEM можна реалізовувати за таку ж кількість етапів, застосовуючи інтегрування традиційних навчальних предметів чи певних курсів на кожному з них. Звісно, основні завдання при цьому різнитимуться. Так, для початкового рівня, важливим є стимулювання природної допитливості та підтримка інтересу до навчання, як нового виду діяльності учнів; мотивація самостійності у діяльності при створенні простих виробів, конструкцій з різних деталей, включно з LEGO. Базова школа має забезпечувати стійкий інтерес до природничо-математичних наук і через залучення до предметно-перетворювальної діяльності формувати сукупність практично важливих знань, визначальних для майбутнього самостійного життя людини. Таке можливо через залучення школярів до дослідницької та винахідницької роботи, реалізації їх індивідуальності та самовираження у роботі різнопрофільних гуртків, свідомої участі в конкурсах, фестивалях тощо. Профільна школа має створити умови для свідомого вибору випускником професії через усвідомлений вибір подальшої освіти STEM - профілю та поглибленої підготовки з груп предметів STEM.

З огляду на таку роботу сучасної школи можна передбачувати, що характерними ознаками сучасної успішної людини має стати креативне, аналітичне, творче, інноваційне мислення, вміння працювати над проектами в команді, інформаційна грамотність і навички ефективного використання інформаційно-комунікаційних технологій [20]. При цьому слід зауважити, що STEM-освіта у провідних країнах світу хоч і була визнана ефективною формою підготовки працівників з інженерним мисленням, постійно піддавалася аналізу та удосконаленню. Так американськими вченими було запропоновано для підготовки творчого фахівця, який здатен приймати креативні рішення включити в освіту додаткові компоненти. Зокрема, Національний науковий фонд (NSF) і Національний фонд мистецтв (NEA) спільно запропонували таким компонентом визначити сукупність творчих, мистецьких дисциплін, що об'єднані загальним терміном Arts, актуальними напрямами якого є промисловий дизайн, архітектура, індустріальна естетика тощо. Цей підхід прийнято позначати STEM and Arts - STEAM. Подальші дослідження виявили недостатність навичок мислення, втілених у читанні і письмі (Reading and wRiting), тому STEAM трансформувалось у STREAM. Слід констатувати, що всі три напрями в багатьох світових країнах набули швидкого розвитку [19]. Нажаль, в Україні інтерес до STEM, STEAM і STREAM-освіти лише починає розвиватись. Упровадження STEM-освіти в закладах загальної середньої освіти відбувається вкрай повільно. Як правило, така робота пов'язується з інформаційно-комунікаційними технологіями та робототехнікою. Активно долучаються лише окремі вчителі-практики та творчі колективи. Їхній досвід переконує у ефективності інтегрованого навчання, яке є основою STEM-освіти [5].

Застосування STEM-технологій змінює звичну форму викладання (діяльності вчителя), де уроки зазвичай орієнтовані на педагога. За методикою STEM увага зосереджується на практичних завданнях або проблемах - учінні (діяльності школярів). При цьому учні здобувають можливість шукати шляхи розв'язання не в теорії, а способом спроб та помилок. Такі зміни дозволяють надати дитині більшої автономності, коли комунікаційні взаємини між учнем та вчителем мають менший вплив на процес навчання. Завдяки цьому школярі навчаються бути самостійнішими, приймати власні рішення та нести за них відповідальність [8].

Варто зазначити, що виконання навчальних проектів як з усіх навчальних предметів, так і з технологій мають на увазі інтегровану дослідницьку, творчу діяльність окремих учнів чи утворених груп з 3-4 осіб, спрямовану на одержання самостійних результатів при консультативній допомозі вчителя, за потреби. Така організація роботи дозволяє за рахунок міжпредметних зв'язків підвищити як рівень викладання кожного з навчальних предметів, так і ефективність навчального процесу в цілому. Наявність при цьому предмету технології дозволяє при виконанні проекту широко використовувати не лише навчально-пізнавальну, а і предметно-перетворюючу діяльність, що формує міцніший і усвідомленіший досвід реалізації знань у практичній роботі. Дослідниками пропонуються різні форми такої інтеграції уроків технології з навчальними предметами шкільного курсу: використання на уроках технології знань, умінь та навичок, набутих на інших уроках і навпаки; використання наочності, інструменту та обладнання кабінетів різних предметів (фізики, хімії, біології тощо) та проведення на їх базі уроків технології; виготовлення саморобних приладів з комплекту домашньої лабораторії; комплексне використання знань, умінь і навичок школярів у навчальних майстернях, на позакласних заняттях з технічної творчості [6]. Загального поширення при виконанні STEM-проєктів на уроках технології набувають звичні форми роботи, які пов'язані із визначенням проблеми, генеруванням ідей невеликих груп учнів, застосуванням ескізного дизайну з виконанням креслення чи ескізу, виготовленням моделі продукту у зменшеному вигляді з проходженням випробувальних дій, виготовленням виробу та його презентації [4].

Для належного розуміння особливостей такої роботи слід детальніше зосередитися на розгляді важливих елементів STEM-підходу, які реалізовувалися у практиці функціонування національної школи. Перш за все, це стосується організації роботи з охоплення учнів, тобто бригадного, з визначеною кількістю школярів. Бригадно-лабораторний метод у вітчизняній школі став результатом кардинального реформування освітнього простору у 20-х - на початку 30-х рр. ХХ ст. як форма навчання, яка передбачала самодіяльність, розвиток ініціативи і творчості учнів і являла собою приклад адаптації західних педагогічних ідей та практик у тодішній заідеологізованій освітній системі. У таких умовах неузгодженості, нерегулярності ініціативності учнів, бракові компетентних професіоналів-педагогів у 1931-1932 тогочасну освіту почали позбавляти інноваційних напрацювань попередніх років. Тому з певністю можна говорити про досвід такої роботи. В останньому десятилітті ХХ ст. у незалежній Україні використання елементів цього методу розпочалося в школі як групова проєктна діяльність з розв'язання проблемних ситуацій, написання творчих робіт і тп., що знайшло відображення і у програмних документах з організації Нової української школи [1].

У ті ж роки, у системі освіти знайшов застосування осучаснений на той час метод проєктів, розроблений Дж. Дьюї та В.Х. Килпатріком. Цей метод став популярним завдяки грамотному поєднанню теоретичних знань і практичних навичок для розв'язання конкретних проблем спільної діяльності. Основною ідеєю виступає створення умови для формування самостійних, ініціативних та відповідальних громадян, здатних ефективно співпрацювати у вирішенні соціальних, виробничих та економічних завдань. Досягнення цього можливе при розвитку особистісних якостей та творчих здібностей, самостійному набутті знань та розв'язання проблем при умінні орієнтуватися в суспільному житті. Останнім часом цей метод набуває все більшої популярності у багатьох країнах світу і має певний досвід використання у вітчизняній освіті. Сьогодні метод проєктів вважається одним із найперспек- тивніших у навчанні, оскільки сприяє творчій самореалізації його учасників, підвищує їхню мотивацію до цього процесу, сприяє розвитку інтелектуальних здібностей і формує навички пошуково-дослідницької роботи [12].

Крім цього, у STEM-підході звертає на себе увагу цілісний процес розвитку творчої особистості, який теж має застосування у досвіді роботи національної школи. Головним чином, це стосується «теорії розвитку творчої особистості» розробленої та запровадженої у вітчизняній освіті у 70-х 80-х роках XX століття. Поширеною вона була в системі ТРВЗ-педагогіки. Остання широко використовувалася у практичній діяльності шкільних колективів України. Зокрема, трансдисциплінарний (міждисциплінарний) підхід, заснований на ТРВЗ, реалізується STEM-освітою. Його ознакою є технологія винахідницької творчості, пов'язаної зі зміною техніки, що розвивається за певними законами, а також зі створенням нових засобів праці, незалежно від суб'єктивного до цього відношення, підпорядковуючись об'єктивним закономірностям [16]. ТРВЗ, маючи за основу перетин науки, технології, інженерії та математики не допускає елементу випадковості вирішення поставлених завдань.

Серед задач для розв'язування широке застосування мають графічні, пов'язані з аналізом графічних зображень, наведених в умові. З них необхідно одержати потрібні дані для розв'язання. Тому, саме графічна задача може бути одним із засобів розв'язування винахідницьких завдань та розвитку просторового мислення і уяви, потребуючи активної розумової діяльності. [13]. Ця теорія успішно розвивалася у навчальних закладах Києва, Луганська Одеси, Полтави, Рівного, Харкова та інших міст України, а досвід такої роботи зможе слугувати успішності запровадження STEM-освіти.

Вітчизняна шкільна освіта нині вирішує важливе завдання поєднання системи проектно-технологічного навчання на уроках з STEM-підходом, спрямованим на заохочення зацікавленості учнів до навчання та підготовки їх до успішного розв'язання складних завдань реального життя. Освіта у галузі STEM може відповісти на актуальну сьогодні проблему втрати інтересу молодого покоління до навчання, оскільки ключовою мотивацією для них стане розуміння власних потреб у знаннях та можливості їх застосування в реальних життєвих ситуаціях. Така інтеграція STEM та проектно- технологічної системи навчання технологій може бути ефективнішою, оскільки ці зусилля дозволяють створити комплексну освітню програму, яка розвиває як технічні, так і практичні навички учнів. Підтвердженням цієї тенденції можуть слугувати зусилля науковців і практиків до створення модельних програм з предмету «Технології». Звісно, авторський відбиток бачення особливостей реалізації завдань Нової української школи залишили STEM-підходи на другорядних позиціях, але головне - розпочати роботу, щоб бачити можливості для її удосконалення та осучаснення.

До них можна віднести таку спрямованість, як використання можливостей проектно-орієнтованого навчання, побудованого на предметно- перетворювальній діяльності вирішення реальних проблем та завдань, щоб спонукати учнів до застосування STEM знань у практичних ситуаціях. Об'єднувальна спрямованість можлива через інтеграцію інформації дослідної роботи з різних предметів у розробку проекту з вирішення практичної інженерної чи побутової проблеми, що цілісно і системно забезпечить розвиток міжпредметних зв'язків. Природно, така робота сприятиме позитивним зрушенням у відношенні школярів до бажання добирати та застосовувати ефективні технології розробки проектів та виконанні предметно-перетворювальної діяльності, якими можуть стати, для прикладу, комп'ютерне моделювання, програмування, використання програм САПР, тощо.

Позитивний результат цього і буде основою творчості та ініціативи, пошуку інновацій, розвиток критичних та аналітичних проявів мислення. Результати досліджень підтверджують можливості забезпечення STEM-освіти у предметно-перетворювальній діяльності школярів, що підтверджується розвитком у них навичок, як співробітництво - здатності роботи в команді особистостей з різною повнотою розуміння проблеми для досягнення інноваційних результатів її розв'язування; комунікативність - можливість спілкування «один на один» і «один-з-багатьма»; творчість (з можливість покращити проект чи його нерозкриті можливості використанням креативних вмінь; критичне мислення - здатність осмислено, вдумливо й обґрунтовано проаналізувати і застосовувати знання [2].

Досвід роботи з інтеграції STEM з проектними завданнями показує, що до структури уроку мають включатися основні предметні знання, узагальнені поняття та наукові й інженерні навички. Доречним видається керівництво процесом реалізації проекту або вчителем інформатики, або технологій, хоча в команді всі вчителі важливі, а відсутність будь-кого з них не гарантує вдалого проекту. При цьому слід зважати, що саме виконання STEAM- проектів потребує облаштування лабораторій у школах необхідними чотирма дидактичними комплектами: 1) мікроконтролери, електронні компоненти та програмовані електронні модулі для моделювання, дослідів і робототехніки; 2) 3Б-принтер для моделювання та графіки; 3) цифровий фрезерувальний верстат для моделювання, конструювання та фрезерування; 4) голографічний екран з відеокамерою, фоном та проектором для створення голографічних навчальних відео, які потребують фінансування чи можуть надатися IT-компаніями [18].

У нашій країні розробляється модель навчання STEM, що включає в себе ряд сучасних, але відомих педагогам технологій: використання кейсів, контекстних задач, проектно-орієнтованого навчання, мейкерства, коучингу та інших, які можуть бути використані при вивченні будь-якого шкільного предмету та адаптовані до вимог STEM-освіти. Сучасне життя потребує активної творчої особистості, та виховати її можна лише впроваджуючи у педагогічну практику сучасні стратегії розвитку освіти, зокрема, мейкерство, завданням якого є «пробудження» творчої активної особистості. Поняття «мейкер» походить від англійського слова «maker», що означає «творець» або «виробник». У сучасному контексті, термін «мейкер» вказує на людину, яка активно виготовляє різноманітні об'єкти, пристрої або проекти, використовуючи при цьому різноманітні ручні, електрифіковані, електронні або комп'ютеризовані інструменти. Вони вирізняються своєю креативністю, інноваційністю та здатністю до самостійного навчання і можуть працювати у різних галузях, від програмування, робототехніки та електроніки до швейної справи, дерево- чи металообробки, виділяючись індивідуальним творчим потенціалом кожної особистості, здатної реалізовувати знання та навички у мануальній, технологічній та творчій сферах. Реалізація STEM-навчання здійснюється з використанням різноманітних організаційних форм: уроку/заняття, проєкту, квесту, хакатону та ін. [10]. Вагомим доповненням до них є цілком доступні ресурси: творчі гуртки, майстер-класи, невеличкі майстерні, тощо.

Із запропонованого огляду чітко виділяється стрижень STEM-навчання - виконання проекту. В основі кожного з них, де результатом передбачено виготовлення чогось лежить предметно-перетворювальна діяльність. У свою чергу, її показником є якість отриманого виробу. Тому, саме майстерність виконавця роботи, не залежно від галузі, сфери, напряму чи виду, визначалася українською культурою головним життєвим здобутком людини, а рівень «майстра» був у пошані для оточуючих.

Висновки

Таким чином, предметно перетворювальна діяльність школярів на уроках технологій здатна забезпечувати належне запровадження STEM- освіти. Остання, у свою чергу, дозволяє позитивно вплинути на трудову підготовку випускників, що створює доволі високий потенціал у вирішенні проблеми забезпечення висококваліфікованими творчими, ініціативними, самостійними працівниками різні сфери виробництва, зокрема, і напрям інженерії, який покликаний вирішувати проблему задоволення життєвих потреб у предметах побуту та виробництва. Система STEM-освіти, яка складається у вітчизняній школі дозволяє використати накопичений досвід здійснення навчального процесу з елементами активних методів навчання, які застосовувалися у попередні етапи розвитку національної освітньої галузі. Успіх запровадження STEM-освіти, значною мірою, визначається технологіями її проведення, зміст яких доцільно погоджувати з надбаннями української культури. Перспективи подальших досліджень, у розрізі розглянутої теми, вбачаємо не лише у вивченні та запровадженні зарубіжного досвіду, а, перш за все, у розробці вітчизняних методичних та практичних матеріалів для усіх видів STEM-освіти: STEM, STEAM та STREAM.

школяр stem навчання інженерно-технологічний

Література:

1. Бригадно-лабораторний метод. URL: https://studfile.net/preview/9270539/page: 19/

2. Гриб'юк О.О., Юнчик В.Л. Розв'язування евристичних задач в контексті STEM- освіти з використанням системи динамічної математики GEOGEBRA. Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання у підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми: зб. наук. пр. Випуск 43. Київ-Вінниця : ТОВ фірма «Планер», 2015. С. 206-218.

3. Державний стандарт базової середньої освіти. URL: https://www.kmu.gov.ua/npas/ pro-deyaki-pitannya-derzhavnih-standartiv-povnoyi-zagalnoyi-serednoyi-osviti-i300920-898

4. Елементи STEM-освіти на уроках трудового навчання та технологій як важливий чинник розвитку творчої особистості школяра. URL: https://naurok.com.ua/stattya-vikoristannya- el ementiv- stem-osviti -na-urokah-trudovogo-navchannya-ta-tehnol ogi-372113.html

5. Журавель Т.О. Інтегроване навчання - основний складник STEM-освіти / Т. О. Журавель, Н. О. Соколова // Освіта та розвиток обдарованої особистості. - 2016. - № 12 (55). - С.32-34

6. Журавель Т.О. Інтегроване навчання як основний складник STEM-освіти. Освіта та розвиток обдарованої особистості. К: 2021. № 18 (72). С.32-34

7. Концепція розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти). URL: https://www.kmu.gov.ua/npas/pro-shvalennya-koncepciyi-rozvitku-a960r

8. Лопатка Г.Ф. STEM-освіта: шкільні і позашкільні можливості її запровадження. URL: http://elar.ippo.edu.te.ua:8080/bitstream/123456789/4570/1/04_Lopatka.pdf

9. Методичні рекомендації щодо впровадження STEM-освіти у загальноосвітніх та позашкільних навчальних закладах України на 2017/2018 навчальний рік. URL: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v1470777-17#Text

10. Методичні рекомендації щодо розвитку STEM-освіти в закладах загальної середньої та позашкільної освіти у 2022/2023 навчальному році/ Лист ІМЗО № 22.1/10-1080 від 15.08.2022 року. URL: https://osvita.ua/doc/files/news/871/87129/IMZO_1080.pdf

11. Модельні навчальні програми «Технологічна освітня галузь». URL: https://imzo.gov.ua/ model-ni-navchal-ni-prohramy/tekhnolohichna-osvitnia-haluz/

12. Рогозіна Л.А., Негур А.А., Залюбівська О.Б. Педагогічні ідеї Д. Дьюї у світлі сучасних освітніх тенденцій. URL: https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/all-hum/all-hum- 2017/paper/download/2273/1718

13. Розв'язування винахідницьких задач: методична розробка.

14. Смерека Г.І. Завдання і умови впровадження STEM-освіти. URL: http://elar.ippo. edu.te.ua:8080/bitstream/123456789/4573/1/07_Smereka.pdf

15. Теорія і методика навчання технологій: навчальний посібник / І.П. Андрощук,

І.В. Андрощук, В.В. Бербець, О.В. Бялик та ін.; за заг. ред. О.М. Коберника. Умань: ФОП Жовтий О.О., 2015. 474 с.

16. Теорія розв'язання винахідницьких задач.

17. Ткачук С.І., Коберник О.М. Основи теорії технологічної освіти : навчальний посібник. Умань: Видавничо-поліграфічний центр «Візаві», 2014. 304 с.

18. Три STEAM-проекти, які можна реалізувати у школі. URL: https://osvitoria. media/experience/try-steam-proekty-yaki-mozhna-realizuvaty-u-shkoli/

19. Фролов А.В. Роль STEM-образования в «новой» экономике США. URL: https:// studref.com/396378/ekonomika/frolov_rol_stem_obrazovaniya_novoy_ekonomike Вопросы новой экономики. 2010. № 4. С. 80-91

20. Шулікін Д. STEM-освіта: готувати до інновацій: відбувся Всеукраїнський круглий стіл “STEM-освіта в Україні: від дошкільника до компетентного випускника”. Освіта України. 2015. № 26. С. 8-9.

References:

1. Brigadno-laboratornij metod [Brigade-laboratory method]. studfile.net Retrieved from https://studfile.net/preview/9270539/page:19/ [in Ukrainian].

2. Grib'juk, O.O., Junchik, V.L. (2015). Rozv'jazuvannja evristichnih zadach v konteksti STEM-osvhi z vikoristannjam sistemi di^m^no'/ matematiki GEOGEBRA [Solving heuristic problems in the context of STEM education using the GEOGEBRA dynamic mathematics system]. Suchasni informacijni tehnologu ta innovacijni metodiki navchannja u pidgotovci fahivciv: metodologija, teorija, dosvid, problemi - Modern information technologies and innovative teaching methods in the training of specialists: methodology, theory, experience, problems, 43, 206-218 [in Ukrainian].

3. Derzhavnij standard bazovo'i' seredn'o'i' osvhi [State standard of basic secondary education]. www.kmu.gov.ua Retrieved from https://www.kmu.gov.ua/npas/pro-deyaki-pitannya- derzhavnih-standartiv-povnoyi-zagalnoyi-serednoyi-osviti-i300920-898 [in Ukrainian].

4. Elementi STEM-osvhi na urokah trudovogo navchannja ta tehnologij jak vazhlivij chinnik rozvitku tvorcho'i' osobistosti shkoljara [Elements of STEM education in the lessons of labor training and technology as an important factor in the development of the creative personality of a schoolchild]. naurok.com.ua Retrieved from https://naurok.com.ua/stattya-vikoristannya- elementiv-stem-osviti-na-urokah-trudovogo-navchannya-ta-tehnologi-372113.html [in Ukrainian].

5. Zhuravel', T.O. (2016). Integrovane navchannja - osnovnij skladnik STEM-osvhi [Integrated education - the main component of STEM education]. Osvita ta rozvitokobdarovano'ї osobistosti - Education and development of gifted personality, 12 (55), 32-34 [in Ukrainian].

6. Zhuravel' , T.O. (2021). Integrovane navchannja jak osnovnij skladnik STEM-osvhi [Integrated learning as the main component of STEM education]. Osvita ta rozvitok obdarovano'ї osobistosti - Education and development of a gifted personality, 18 (72), 32-34 [in Ukrainian].

7. Koncepcija rozvitku prirodnicho-matematichno'i' osvhi (STEM-osvhi) [Concept of development of science and mathematics education (STEM education)]. www.kmu.gov.ua Retrieved from https://www.kmu.gov.ua/npas/pro-shvalennya-koncepciyi-rozvitku-a960r [in Ukrainian].

8. Lopatka, G.F. STEM-osvіta: shUl'm і pozashkіl'nі mozhlivosti її zaprovadzhennja [STEM education: school and extracurricular opportunities for its implementation]. elar.ippo.edu.te.ua: 8080 Retrieved from http://elar.ippo.edu.te.ua:8080/bitstream/123456789/4570/1/04_Lopatka.pdf [in Ukrainian].

9. Metodichni rekomendaci'i shhodo vprovadzhennja STEM-osviti u zagal'noosvitnih ta pozashkil'nih navchal'nih zakladah Ukraini na 2017/2018 navchal'nij rik [Methodological recommendations for the implementation of STEM education in secondary and extracurricular educational institutions of Ukraine for the 2017/2018 academic year]. (n.d). zakon.rada.gov.ua Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v1470777-17#Text [in Ukrainian].

10. List LMZO “Metodichni rekomendacii shhodo rozvitku STEM-osviti v zakladah zagal'not seredn'ot ta pozashkil'noї osviti u 2022/2023 navchal'nomu roci” [Letter of IMZO “Methodological recommendations for the development of STEM education in institutions of general secondary and out-of-school education in the 2022/2023 academic year”]. osvita.ua Retrieved from https://osvita.ua/doc/files/news/871/87129/IMZO_1080.pdf [in Ukrainian].

11. Model'ni navchal'ni programi «Tehnologichna osvitnja galuz'» [Model educational programs "Technological educational industry"]. imzo.gov.ua Retrieved from https://imzo.gov.ua/ model-ni-navchal-ni-prohramy/tekhnolohichna-osvitnia-haluz/ [in Ukrainian].

12. Rogozina, L.A., Negur, A.A., Zaljubivs'ka, O.B. Pedagogichni Met' D. D'juї u svitli suchasnih osvitnih tendencij [Pedagogical ideas of D. Dewey in the light of modern educational trends]. conferences.vntu.edu.ua Retrieved from https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/all- hum/all-hum-2017/paper/download/2273/1718 [in Ukrainian].

13. Rozv'jazuvannja vinahidnic'kih zadach: metodichna rozrobka [Solving inventive problems: methodical development].

14. Smereka, G.I. Zavdannja i umovi vprovadzhennja STEM-osviti [Tasks and conditions of implementation of STEM education]. lar.ippo.edu.te.ua:8080 Retrieved from http://elar.ippo. edu.te.ua:8080/bitstream/123456789/4573/1/07_Smereka.pdf [in Ukrainian].

15. Androshhuk, I.P. , Androshhuk, I.V. , Berbec', V.V. , Bjalik, O.V. (2015). Teorija і metodika navchannja tehnologij [Theory and technique of learning technologies]. Uman': FOP Zhovtij O.O. [in Ukrainian].

16. Teorija rozv'jazannja vinahidnic'kih zadach [The theory of solving inventive problems].

17. Tkachuk, S.I., Kobernik, O.M. (2014). Osnovi teorii tehnologichno'i osviti [Basics of the theory of technological education]. Uman': Vidavnicho-poligrafichnij centr «Vizavi» [in Ukrainian].

18. Tri STEAM-proekti, j aki mozhna realizuvati u shkoli [Three STEAM proj ects that can be implemented at school]. osvitoria.media Retrieved from https://osvitoria.media/experience/try- steam-proekty-yaki-mozhna-realizuvaty-u-shkoli/ [in Ukrainian].

19. Frolov, A.V. Rol' STEM-obrazovanija v «novoj» jekonomike SShA [The role of STEM education in the "new" US economy]. Voprosy novoj jekonomiki -, 4, 80-91. Retrieved from https://studref.com/396378/ekonomika/frolov_rol_stem_obrazovaniya_novoy_ekonomike [in Ukrainian].

20. Shulikin, D. (2015). STEM-osvita: gotuvati do innovacij: vidbuvsja Vseukrains'kij kruglij stil “STEM-osvita v Ukraini: vid doshkil'nika do kompetentnogo vipusknika” [STEM education: preparing for innovation: the All-Ukrainian round table "STEM education in Ukraine: from preschool to a competent graduate" was held]. Osvita Ukraini - Education of Ukraine, 26, 8-9 [in Ukrainian].

Размещено на Allbest.ru