STEM по-украински: концепция развития STEM-образования 2027

Концепция развития STEM-образования 2027, разработанная МОН, направлена на модернизацию STEM-образования и имеет важное значение для его широкомасштабного внедрения на всех составляющих и уровнях образования, установления партнерства с работодателями и научными учреждениями и их привлечение к развитию естественно-математического образования.

Согласно Концепции развития, учебные методики и учебные программы STEM-образования будут направлены на формирование компетенций, актуальных на рынке труда, а именно:

1. критического, инженерного и алгоритмического мышления,
2. навыков обработки информации и анализа данных,
3. цифровой грамотности,
4. креативных качеств,
5. инновационности,
6. навыков коммуникации и командной работы.

STEM-образование будет внедряться с учетом принципов личностного подхода, а содержание образования — постоянно обновляться в соответствии с новыми научными достижениями и требованиями рынка труда.

Представители Министерства отмечают, что разработка обновленного типового перечня учебного оборудования для школьных STEM-лабораторий нацелена обеспечить комплектацию кабинетов современными техническими средствами обучения для того, чтобы заинтересовать учеников, привлечь их к учебно-исследовательской, конструкторской и изобретательской поисковой деятельности.

Особенности школьной STEM-образования: мировая практика

Методы преподавания STEM, которые давно уже применяются в лучших мировых учебных заведениях, существенно отличаются от традиционного для постсоветского пространства подхода к естественно-математическому образованию. Они доказывают ученикам, что наука — это не только абстрактное, скучное и большей частью теоретическое занятие. Ведь научные методы можно ежедневно применять в повседневной жизни, если понимать их суть. Результатом такого подхода к образованию становится логико-критическое мышление, сосредоточенность на творческом аспекте решения стандартных задач, интерес к решению реальных проблем общества.

Для того, чтобы STEM-образование стало способом мышления и сформировало мировоззрение человека, привлекать к нему нужно с раннего возраста. Конечно, никто не предлагает учить трехлетнего ребенка кодированию, ведь STEM — это значительно больше, чем работы, программирования и групповые научные проекты.

Знакомство с STEM у младших школьников построено вокруг исследования и понимания окружающего мира и формирования осведомленности с основными направлениями и профессиям STEM. Этот начальный шаг обеспечивает интегрированный подход к обучению с сочетанием всех четырех STEM-дисциплин (Science — наука, Technology — технологии, Engineering — инженерия, Math — математика). Главная цель — вызвать у детей интерес к учебе и науке, а не выполнить определенное количество заданных опытов. Кроме того, именно в младшей школе важно делать акцент на возможности изучения STEM не только в учебном заведении, но и за пределами школьных стен.

На этом этапе изучения STEM-отраслей несколько усложняется, требуя от учеников усвоения новых знаний и навыков. Школьники продолжают знакомиться с направлениями и профессиям STEM и узнавать, каких специфических умений и квалификации требует та или иная отрасль. Именно на этом этапе ученики начинают понемногу определяться со своими предпочтениями и приоритетами будущей карьеры.

Программа обучения сосредоточена на практическом применении полученных навыков, углублению знаний по всем четырем направлениям STEM. Опыты усложняются, их выполнение занимает больше времени, а сам проект призван найти решение актуальных для человечества проблем современности: развитию альтернативной энергетики, уменьшению загрязнения планеты, глобального потепления, путей рационального использования ресурсов и тому подобное. Ученики фокусируются преимущественно на возможностях, которые предоставляет STEM-образование за пределами школы.

Почему STEM-образование важно?

Глобальная экономика меняется — и очень быстрыми темпами. Некоторые рабочие места исчезают благодаря автоматизации, новые профессии появляются ежедневно в результате технологического прогресса.

Постоянное развитие технологий влияет на способ обучения учеников, меняет его, адаптируя к требованиям современного мира. Поэтому навыки, которые школьники получают, обучаясь по принципам STEM, могут обеспечить им мощную базу для успеха: не только в школе, но и в дальнейшей профессиональной карьере.

Сегодня существует определенный дисбаланс: значительная часть школьников и студентов во всем мире еще не изучает STEM и не рассматривает карьеру, связанную с STEM. Это вызывает значительную обеспокоенность, ведь именно сейчас тысячи, миллионы молодых людей получают специальности, которые практически исчезнут или коренным образом изменятся из-за автоматизации уже в течение следующих 10-15 лет.

А вот спрос работодателей на выпускников с квалификациями и навыками STEM растет и будет расти, поскольку становятся важными:

• аналитические навыки: анализ и интерпретация информации и оценка наилучшего направления действий;
• научные навыки: понимание сложных научных понятий и систем;
• математические навыки: точный сбор и анализ данных; применение математического аппарата для решения задач;
• технические навыки: устранение неисправностей и настройка сложной технологической системы или ремонт машины.

Образование STEM воспитывает критическое мышление, повышает научную грамотность и дает возможность для развития следующего поколения новаторов.

STEM-образование: украинские реалии

Несмотря на то, что украинские школы только начинают подготовку к работе по принципам STEM, уже очевидны некоторые типичные особенности внедрения нового для нас STEM-образования:

• Неподходящий уровень материально-технического обеспечения учреждений образования.
• Неправильное понимание всеми участниками образовательного процесса сути образования по новым стандартам.
• Неготовность учителей к принципиально нового оборудованию и методикам преподавания.

Как оборудовать STEM-лабораторию в постсоветской школе

Только современные, только что построенные «с нуля» учебные заведения полностью соответствуют техническим требованиям для реализации STEM-обучения. Их просторные помещения можно хоть сейчас превращать в современные лаборатории, укомплектованные всем необходимым для проведения опытов и знакомства с инновациями.

Большинство же украинских школ, пытаясь оборудовать STEM-лабораторию согласно приказу МОН № 574 «Об утверждении Типового перечня средств обучения и оборудования для учебных кабинетов и STEM-лабораторий», теряют свой энтузиазм еще на начальном этапе. Где в переполненном маленьком кабинете разместить большую мультимедийную панель, что нужно для фото-видеостудии, за какие средства приобрести все цифровые станки с расходными материалами на целый год, рекомендованные Министерством?

Радует то, что поддержка STEM-образования на государственном уровне предусматривает финансовую поддержку и обеспечение необходимыми для закупов средствами всех школ, пусть даже и постепенно.

Касательно обустройства школьных кабинетов под STEM-лаборатории, предлагаем придерживаться следующих советов:

1. Парты и другая мебель должны быть устроены так, чтобы обеспечить школьникам максимальную мобильность при работе над проектами: например, обеспечьте широкие проходы между рабочими столами. Или позаботьтесь о создании рабочих ячеек под каждый отдельный проект или вид деятельности.
2. Сотрудничество является важной составляющей любого проекта или деятельности STEM. Класс должен быть оснащен так, чтобы ученики имели возможность работать в различных по размерам группах. Обратите внимание на удобные одноместные парты, которые при необходимости группируются в модули.
3. Очень облегчит школьникам процесс обучения адекватно подобранная современная визуализация.
4. Что же касается учебных роботов, мехатронных систем, использования 3D-технологий и возможностей программирования, то оснащение лабораторий ограничивается не столько потребностями и желаниями учителя, сколько средствами, выделенными на закупку.

Выбрать из огромного ассортимента инновационных учебных средств сложно, особенно в условиях ограниченного бюджета. Именно поэтому в компании B-Pro существует отдельный методический отдел, специалисты которого всегда готовы профессионально помочь в оптимальном оборудовании STEM-лабораторий. Во-вторых, при необходимости разработать урок по принципам STEM-образования можно и без применения инновационного оборудования. Это, конечно, требует от учителя дополнительных усилий и фантазии, но для творческого педагога не является непреодолимым препятствием. В частности, можно воспользоваться и идеями зарубежных коллег:

• Для начальных классов:

Вас может заинтересовать эксперимент «Как сделать ракету из бумаги?» Вен МакДугал, учительницы биологии и магистра в области образования.

Аэродинамика в начальной школе? Почему бы нет! Вам понадобится только бумага клейкая лента, ножницы и соломинки — и ваши ученики уже инженеры, исследующие различные конструкции космических кораблей и их связь с дальностью полета.

• Для средней школы:

Аманда Робб, учительница биологии, которая получила степень магистра в медицинской школе Тафтса по клеточной и молекулярной физиологии, предлагает сделать автомобиль из канцелярской резинки. Это настоящий инженерный проект, который позволит учащимся в конце урока понять закон сохранения энергии и его практическое применение.

Дорогое инновационное оборудование? Только линейка, соломинки, зубочистки, резинки, шило, ножницы, крышки от бутылок и горячий клей.

• Для старшей школы:

Та же Аманда Робб предлагает опыт по электрохимии: исследовать, можно использовать картофель как источник энергии для питания небольшого часов.

В ходе эксперимента вы сможете обсудить с учениками химический состав картофеля, законы окислительно-восстановительных реакций и принцип действия гальванических элементов. А понадобится для этого немного: две большие картофелины, нож, медная проволока, гвозди, покрытые цинком, зажимы-крокодилы и маленькие цифровые часы.

Попробуйте, и вы убедитесь, что для STEM-образования главное — не огромная лаборатория с инновационной техникой и дорогой мебелью, а идеи учителя и его желание передать детям жажду знаний и исследования мира.

STEM и стереотипы

Исследования показывают, что уже в возрасте 5-6 лет восприятие девушками предметов STEM и обучения на основе STEM начинает меняться. И одной из причин является именно общественное мнение, особенно — высказывания родителей и учителей. Девочки могут подсознательно меньше интересоваться наукой, начать терять уверенность, считая, что STEM — это то, что хорошо удается только мальчикам, а не сфера, в которой лидером может стать девочка. Это восприятие может существенно повлиять на результаты обучения и даже на выбор профессии после окончания школы.

Но это — просто стереотип, миф, который нужно развенчать если не с первых лет жизни ребенка, то хотя бы с первого класса школьного обучения. Поэтому задача каждого учителя — акцент на равных возможностях, способностях, талантах детей в STEM, независимо от их гендерной принадлежности.

Реализация STEAM-образования в Украине: реалии войны

Какие перспективы развития школьного STEAM-образования сейчас, в условиях войны? Удастся ли реализовать принятую ранее стратегию?

В Донецком государственном университете внутренних дел 21 апреля 2023 г. состоялась запланированная Международная научно-практическая интернет-конференция «Актуальные аспекты развития STEAM-образования в условиях евроинтеграции». На встрече присутствовали не только украинские ученые, но и эксперты из Польши и Германии. Участники отметили, что, несмотря на сложную ситуацию с организацией образовательного процесса в Украине, вопросы внедрения STEAM-технологий в преподавании нормативных и выборочных дисциплин в учебных заведениях разного профиля все еще остаются актуальными. Кроме того, важно поработать над созданием платформы для общения ученых, педагогов, управленцев и соискателей образования.

Ключевые моменты, отмеченные всеми участниками конференции: теоретико-методологические аспекты формирования у учащихся личностных навыков, коммуникации в сфере гендерного направления в контексте STEAM-образования, правильное использование образовательных платформ для организации международной проектно-исследовательской STEAM-деятельности, а также обеспечение качества высшего образования в контексте глобальных перспектив формирования европейского инновационного пространства.

Несколько позже, 17 мая, в рамках Четырнадцатой международной выставки «Современные учебные заведения – 2023» состоялась Всеукраинская научно-практическая конференция «STEM – мир инновационных возможностей. Модель STEM-образования: стратегии, структура, направления и формы деятельности». Важным и актуальным для всех участников стало обсуждение таких вопросов как текущее состояние и прогнозы и перспективы развития украинского STEM-образования. Профильные эксперты представили модели внедрения STEM-образования в учебных заведениях, обсудили особенности изучения эффективных научно-методических подходов реализации направлений STEM-образования.

Также, несмотря на войну, отдел STEM-образования Государственного научного учреждения «Институт модернизации содержания образования» в этом году уже в пятый раз подряд проводит всеукраинское мероприятие «Лучшая STEM-публикация». Присоединиться может каждый желающий – заявку на первый этап можно подать до 31 августа 2023 года.

Присоединяйтесь и внесите свой вклад в развитие стем-образования, актуализацию учебных методов и средств и повышение профессионального уровня педагогов.

Из этого можно сделать выводы, что вопрос развития украинского стем-образования не теряет актуальности. Конечно, практическая реализация претерпела некоторые изменения, постоянно адаптируясь к текущей ситуации

В целом среди трендов развития STEM в Украине на 2023-2024 учебный год прогнозируется развитие по следующим аспектам:

1. Использование возможностей для онлайн обучения.
2. Проведение соревнований по робототехнике среди разных возрастных групп учащихся.
3. Геймификация стем-образования для привлечения детей еще с дошкольного возраста.
4. Повышение медиаграмотности.
5. Акцент на создании инклюзивного пространства.

Подготовка учителей — залог успеха Концепции развития STEM

Как видим, опыт многих стран свидетельствует: STEM — это не только современные школьные лаборатории с инновационным оборудованием (хотя это и важно для полноценного обучения). STEM — это, прежде всего, философия, взгляд на жизнь и отношение к окружающему миру. И только учитель может стать для школьников проводником в мир безграничных возможностей науки и технологий, не просто проводя интересные опыты, но и помогая изменить мышление и ежедневно расширять горизонты.

Есть много простых, но от этого не менее увлекательных вещей, которые вы можете реализовывать в классе, чтобы уже сейчас создать свой вклад в развитие STEM-образования в Украине.

Поощряя ребенка задавать вопросы, вы вынуждаете его активному участвовать в обучении и помогаете понять окружающий мир. Когда дети спрашивают «почему?» — не давайте им сразу же готовый ответ. Вместо этого стимулируйте познавательный интерес и ход мысли альтернативными вопросами и идеями, направленными на самостоятельные поиски ответа.

Мы же со своей стороны всегда рады оказать вам квалифицированную помощь в подборе оборудования для STEM-лабораторий, экспертные советы и методическую поддержку, доставить, установить и настроить инновационную технику, провести инструктаж по использованию необычного оборудования — обращайтесь в B-Pro!