Развитие STEM-образования в Украине: вызовы и перспективы

В начале августа Кабинет Министров Украины принял Концепцию развития естественно-математического образования (т.е. STEM-образования), реализация которой предусмотрена до 2027 года. А уже в конце сентября на общественное обсуждение был вынесен проект распоряжения КМУ «Об утверждении плана мероприятий по реализации Концепции развития математического образования (STEM-образования) на 2020-2027 годы».

Проект предусматривает развитие STEM и внедрение этого метода обучения, начиная еще с начальных классов. Что важного в этой Концепции, и почему для Украины таким актуальным является развитие школьного STEM-образования?

STEM и STEAM образование: что общего

Прежде всего, предлагаем напомнить, что такое STEM.

STEM — это общепринятая аббревиатура, образованная из начальных букв наук, которые комплексно сочетаются и интегрировано и неотрывно друг от друга изучаются:

1. Science — наука,
2. Technology — технологии,
3. Engineering — инжиниринг,
4. Mathematics — математика.

Такая система обучения сочетает в себе важнейшие для современной жизни каждого человека естественные науки и математические образовательные области и способствует полноценному развитию личности школьника благодаря приобретению компетенций, формирует не только восприятие естественнонаучного видения окружающего мира, но и жизненные ценности ребенка. А еще такой подход к обучению позволяет с самого детства воспитать в ребенке такие качества и навыки, которые помогут ему в будущем стать квалифицированным специалистом с высокой конкурентоспособностью на мировом рынке труда. Именно благодаря этому этот метод обучения быстро получил популярность во всем мире.

Возникновение и развитие STEM

STEM-образование зародилось в США — еще в 90-х гг ХХ в. И в наше время профессии STEM пользуются здесь большим спросом. Более того, их называют профессиями будущего, небезосновательно считая, что это один из самых эффективных подходов к образованию. Ведь STEM — это не только программирование, кодирование, инженерия и навыки работы в команде. Это и конкурентные преимущества для построения карьеры в таких остро актуальных сферах деятельности как биохимия, биоинженерия, астрофизика, геология, стратегический менеджмент.

Интересно, что сейчас наибольшее количество выпускников, получивших высшее образование по программе STEM, из Китая и Индии. США — на третьем месте. Следом идут Россия, Иран, Индонезия, Япония, Австралия, страны Европы. Исследования показывают, что выпускники STEM пользуются значительно большим спросом среди работодателей, и, соответственно, получают значительно высшую зарплату и могут выбирать для себя более благоприятные условия труда. Развитие STEM в мире также является одной из приоритетных целей устойчивого развития ООН.

Поэтому можно сделать однозначный вывод: тот факт, что во всех украинских школах к 2027 году планируется внедрение STEM-образования — несомненный шаг вперед для воспитания современного, компетентного, конкурентоспособного поколения.

STEAM: дополнение или самостоятельный метод?

STEM и STEAM отличаются лишь одним компонентом: A — Arts, искусство.

С развитием STEM этот метод начал подвергаться критике тех, кто считал такой подход к образованию несколько однобоким: слишком техническим, лишенным эмоциональности и креативности. Как ответ на такие упреки, к естественно-математическому и инженерно-техническому компонентам добавилась еще и художественная составляющая. Теперь школьники изучают еще и искусство — но, конечно же, с точки зрения STEM: электронная музыка, компьютерная графика, 3D-дизайн и тому подобное.

Сейчас практически не существует четкого разделения обучения на STEM и STEAM: ведь и там, и там есть креативная и артистическая составляющая, поощряется творческий взгляд на обыденные задачи и нестандартные решения.

Оборудование STEM-лабораторий

Обязательное оснащение школьных STEM-лабораторий и подбор инновационного оборудования для STEM стал настоящим вызовом для учителей в отечественных реалиях. Ведь нужно было не только подобрать соответствующее учебной программе оборудование, но и быстро понять, как его используют.

Окончательную версию Приказа МОН, регулирующего оборудование учебных кабинетов и STEM-лабораторий, было опубликовано 29 апреля 2020. Теперь перечень, указанный в тексте приказа, служит полезной подсказкой для учителей. В нем содержатся не только названия оборудования, необходимого для STEM-лабораторий, но и его основные технические характеристики и необходимые комплектующие.

Перечень STEM и STEAM-оборудования

В обновленный перечень учебных средств и оборудования обязательно входят:

1. 3D-оборудование (3D-принтер, 3D-сканер, 3D-ручки — с запасом расходных материалов, достаточным на весь учебный год).
2. Цифровые станки: лазерный, токарный и фрезерный (все — с расходными материалами, а еще с числовым программным управлением, специальными защитными очками и столом для безопасного использования).
3. Программируемые электронные модули с программным обеспечением и методическими пособиями по эксплуатации.
4. Мехатронные системы и станции для воспроизведения различных технологических процессов в игровой форме.
5. Учебные роботы и тренировочные поля для проведения занятий по робототехнике.
6. Конструкторы — желательно с разными типами соединения, чтобы ученики имели как можно более широкое представление о видах и возможности конструирования.
7. Фото-видеостудия с соответствующим оборудованием и программным обеспечением, где школьники научатся изготавливать качественный видео и аудиоконтент от записи к монтажу и обработки с дополнительными эффектами.
8. Система виртуальной реальности: очки и шлем - для использования с соответствующим учебным программным обеспечением и расширению возможностей обучения благодаря дополненной и виртуальной реальности.
9. Машинка для вышивки с компьютерным управлением.
10. Дополнительные средства обучения и дополнительное оборудование, с помощью которого можно будет работать над групповыми проэктам и проводить различные виды исследований и экспериментов.
11. Дополнительное программное обеспечение для обучения с учетом количества имеющихся ПК и мультимедийного оборудования.

Что предусматривает Концепция развития STEM-образования 2020-2027

МОН предусматривает модернизацию STEM-образования и ее внедрение на всех уровнях образования: начальном, базовом, высшем и профильном и профессиональном уровнях.

Для успешной реализации Концепции планируется налаживание сотрудничества с ведущими работодателями. Развиваться учебные заведения будут в соответствии с требованиями рынка труда, чтобы школьники получали не теоретическое образование, оторванное от реального мира, а полезные и конкурентные практические умения и навыки.

Значительное внимание будет уделяться воспитанию критического, инженерного, алгоритмического мышления, развитие уверенных навыков обработки информации и анализа данных. На первое место также относятся такие компетентисности как цифровая грамотность, креативные качества и инновационность, а также — навыки коммуникации и командной работы.