СТЕМ ОСВІТА – ФОРМУЛА УСПІХУ

Анотація

Проблема. Інформаційна революція, створення комп'ютерів, Інтернету і особливо інформаційно-комунікаційних технологій докорінно змінили можливості та середовище навчання. На часі нова освітня парадигма та пошук інструментарію,щодозволить учням відкривати знання для вирішення проблем. Проблеми в науці та житті найчастіше мають міждисциплінарний характер, а навчання у школі відбувається в межах конкретної дисципліни. У статті пропонується перехід від предметно-центричної організації процесу навчання (вертикальна організація: предмет після предмета) до міждисциплінарної організації (горизонтальна організація: проблемноорієнтована). Основою для цієї зміни пропонується навчання STEM. Розглядається походження цього навчання та етапи, які воно проходить. Проведено аналіз його цілей та переваг. Також вказано на труднощі його реалізації. М’які навички, отримані під час навчання STEM, включають вирішення проблем, критичне мислення, креативність, цікавість, прийняття рішень, лідерство, підприємливість, прийняття невдач тощо. Незалежно від майбутнього кар’єрного шляху, обраного дітьми, цей набір навичок допоможе пройти довгий шлях, щоб підготувати їх до інновацій. Крім того, за правильної навчальної програми предмети STEM також дають молодим людям можливість розвинути основні риси, зокрема емпатію, наполегливість та співпрацю. STEM додає якості освітній програмі. Здійснено огляд навчання STEM у Новій Зеландії, Австралії, Англії, США, Індії, Фінляндії, Південній Кореї та Франції. Також розглянуто типи лабораторій для побудови STEM- середовища в навчальних закладах Болгарії. Мета – розкрити міжнародний досвід навчання STEM, представити міждисциплінарний підхід під назвою STEM (Science, Technology, Engineering, Math), у якому знання формуються в процесі вирішення проблем, в освітньому середовищі Болгарії. Методи дослідження. Для досягнення поставленої мети застосовано аналітико-прогностичний та ло- гіко-системний методи, які допомогли узагальнити та систематизувати зарубіжний досвід STEM-освіти та визначити пріоритети побудови STEM середовища в навчальних закладах Болгарії. Основні результати дослідження. У Болгарії стартував проект «Створення національного середови- ща STEM для навичок завтрашнього дня». Усі 2243 школи зможуть подати заявку на кілька основних типів STEM-проєктів. Представлено типи шкільних STEM- центрів: куточки Workshop / Makerspace, науково- дослідні лабораторії, клас для креативних цифрових творців, навчальні приміщення, центр технологій у креативних індустріях, центр цифрових творців, центр природничих наук, досліджень та інновацій, висо- котехнологічно обладнані та підключені класи (VOSKS). Наукова новизна результатів дослідження. Відповідно до традиційної освітньої парадигми, метою освіти є формування «знань-навичок-звичок». Вона базується на знаннях, які стають навичками, а навички стають звичками. Ця парадигма була незмінна до появи комп’ютерів, інтернету та інформаційно-комунікаційних технологій, адже до їх появи вчителі в навчальних закладах і викладачі в університетах були носіями знань і тільки в школі та бібліотеках діти могли здобувати знання. З кінця минулого століття, в результаті інформаційної революції, знання стали набагато більш доступні. Це призвело до зміни освітньої парадигми. Тепер мета навчального процесу: «Навчити учнів відкривати знання для розв’язування задач». Вона базується на проблемах, які необхідно вирішити (діяльність), а знання є засобом для цього. Висновки та конкретні пропозиції авторів. Справжня STEM-освіта має покращити розуміння студентами того, як усе працює, та покращити використання технологій. STEM-освіта також має впроваджувати більше інженерії під час дошкільної освіти. Інженерія безпосередньо бере участь у вирішенні проблем та інноваціях, двох високопріоритетних тем на порядку денному кожної країни. Зазначеному спри- яють типи шкільних STEM центрів: Куточки Workshop / Makerspace створення окремих просторів у кімнатах чи офісах (кутках) для твор- чості та цифрових технологій або перетворення однієї чи двох класних кімнат на подібне місце. Діяльність у цьому шкільному просторі має бути спрямована (але не обмежуючись) на вирішення проблем реального життя та світу бізнесу, економіки та сучасних глобальних викликів, таких як створення ефективних інженерних рішень екологічних проблем, створення промислових прототипів за допомогою 3D-принтерів, рішення соціальних цілей тощо; Науково-дослідні лабораторії невеликі або додаткові проєкти для практичного обладнання та станцій у природничих науках, забезпечення потреб у дослідженнях, прикладних досліджень та лабораторних робіт: обладнання одного-двох офісних приміщень, складських приміщень або класних кімнат під лабораторію, або встановлення лабораторних станцій у кількох офісах. Проєкт також може включати мобільні/ портативні цифрові лабораторні набори, технічне обладнання, ліцензії на доступ до платформ з електронним контентом з науки тощо, необхідні для прикладної роботи студентів; Клас для креативних цифрових творців – заохочення інтересу учнів до цифрової науки та створення цифрового контенту, але в меншому масштабі – наприклад, одна або дві аудиторії з суміжними загальними просторами. Інноваційний навчальний простір може включати різні апаратні та програмні технології – відповідно до потреб студентів, набори для робототехніки та інженерії, 3D-принтер, електронні дошки та мікрокомп'ютери, творчі куточки, зоопарки тощо; Навчальні приміщення центру молодих дослідників мають бути організовані в кутках і зонах, що дозволить зробити гнучкий навчальний план та організацію дня. Середовище може включати зони для внутрішнього та зовнішнього застосування (біологічні та фізичні науки), зоопарки, станції для проєктів прикладного програмування (розробка додатків, візуальні продукти), робототехніки з інструментами, що відповідають віку тощо; Центр технологій у креативних індустріях забезпечить технологічне середовище навчання та інноваційний навчальний контент для студентів, зацікавлених у розвитку навчальних компаній для цифрових/ відеоігор, мобільних додатків, медіа-продуктів, розробки продуктів, цифрового маркетингу, графіки та дизайну тощо. Центр може включати оснащення навчальних кабінетів комп’ютерами та іншими техноло- гічними рішеннями, специфічним програмним забезпеченням відповідно до потреб творчих індустрій (для малювання, анімації, моделювання, монтажу,, 3D-проектування, дистанційного керування тощо); творчі куточки та простори; відеостудія та знімальне обладнання; студія запису; імітаційне обладнання, віртуальна та доповнена реальність, відео- та аудіотехніка для лінгвістичної діяльності; Центр цифрових творців забезпечує загальноосвітню діяльність, у тому числі цифрові технології, а також створює мотивацію до кар’єрного розвитку за напрямками: програміст прикладних програм, сис- темний програміст, профіль «Апаратні та програмні технології», профіль «Підприємець» та інші. Відповідно до бачення та потреб конкретної школи, цей тип центру може запропонувати 3D обладнання, електронні дошки та мікрокомп’ютери, набір інструментів програмування та робототехніку. Центр може також включати створення майстерень виробників; Центр природничих наук, досліджень та інновацій може надавати студентам можливість працювати над прикладними проєктами, що вирішують реальні справи та проблеми бізнесу, дослідження, експерименти та аналіз. Центр може містити практичні лабораторії з традиційних природничих наук, а також більш специфічні середовища, такі як лабораторії з біотехнології, генетичного аналізу, фармацевтики, елементів харчового виробництва, агротехніки, аналізу ґрунту тощо – відповідно до потреб конкретної школи; Високотехнологічно обладнані та підключені класи (VOSKS): кожна школа зможе подати заявку на VOSKS. Обладнання аудиторій для забезпечення ефективного, необмеженого та рівного доступу до сучасного та цифрового освітнього контенту, доступного всім учасникам навчального процесу через створені Міністерством освітні хмарні платформи.