ВПРОВАДЖЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ STEM – ОСВІТИ У НАВЧАННЯ МАТЕМАТИКИ

Анотація.  В статті піднімається проблема використання STEM-технологій в навчанні математики. Наводиться приклад моделі STEM-освіти з акцентом на математику та природничі науки.

Ключові слова: STEM-освіта, навчання математики, ІКТ, інтегрований урок, сучасний вчитель.

Україна прагне інтегруватися до європейського та світового освітнього простору, де пріоритетом є формування цінностей та компетентностей учнів. Для досягнення цієї мети необхідно реформувати вітчизняну систему освіти, суттєво оновити зміст й методику навчання, що в свою чергу, вимагає вдосконалення процесу викладання математики в школі. Значимість та успіх кожного громадянина суспільства на ринку праці  надзвичайно зростає завдяки його математичній підготовці і вмінню використовувати її в своїй трудовій діяльності.

Одним  з  актуальних  напрямів  модернізації  та  інноваційного  розвитку природничо-математичного профілів освіти  виступає  STEM-орієнтований  підхід  до  навчання,  який  сприяє  популяризації  інженерно-технологічних  професій  серед  молоді,  підвищенню  поінформованості  про можливості  їх  кар’єри  в  інженерно-технічній  сфері,  формуванню  стійкої мотивації у вивченні дисциплін, на яких ґрунтується STEM-освіта.

STEM-освіта (англійською – Science, Technology, Engineering, Math, що в перекладі означає наука, технологія, інженерія та математика) – це низка чи послідовність курсів або програм навчання, яка готує учнів до успішного працевлаштування, до освіти після школи, вимагає різних і більш технічно складних навичок, зокрема із застосуванням математичних знань і наукових понять.

З метою інтеграції математики і природничих наук запропонована модель STEM-освіти. У цій моделі для успішного переходу від традиційної до інтегрованої моделі навчання зроблено акцент на важливості комплексного викладання знань, на взаємодії вчителя і учнів. Ця модель передбачає системний підхід до вивчення природничо-математичних дисциплін і сприяє розвитку інновацій, реалізації творчого потенціалу особистості та її допрофесійної підготовки.

Модель STEM-освіти з акцентом на математику та природничі науки

Дана модель пов'язує STEM-освіту з інтегрованим викладанням різних предметів. У той час як овальні форми STEM-складових орієнтовані на збереження унікальних характеристик у кожній STEM-дисципліні, такі як глибокі знання, навички та вміння, стрілки з фігур представляють керовану взаємодію «вчитель – учень».

Під час проведення STEM уроків вчитель виступає консультантом, менеджером, а учень дослідником. Вчитель надає інформацію про деякі об’єкти, а учень встановлює властивості об’єктів, виводить формули, формулює означення, наводить приклади.

STEM-освіту часто називають «навчанням навпаки». Ланцюжок «від теорії до практики» у STEM зазвичай зворотний: спочатку – гра, придумування та майстрування пристроїв і механізмів, а вже потім, у процесі цієї діяльності, – опанування теорії і нових знань. Найбільша перевага STEM-освіти у тому, що вона допомагає опанувати нові знання не відокремлено, а за допомогою інтеграції всіх п’яти дисциплін у єдину систему навчання. Ми живемо у світі, який не розділено на окремі дисципліни чи предмети, тому й дітям важливо бачити його цілісним. Сьогодні діти отримують фрагментарні знання, які можна порівняти з пазлами. І лише у небагатьох учнів ці «пазли» складаються в єдину «картину» світу.

STEM-освіта за допомогою практичних занять демонструє дітям можливість застосування науково-технічних знань в реальному житті. На кажному уроці учні планують, розробляють моделі сучасної індустрії. Створюють проекти, намагаються запропонувати власну модель. Аналізують, роблять висновки, пов’язують її з життєвими ситуаціями, з власним досвідом. Це дає їм можливість бути більш впевненими у власних можливостях, навчитися йти до власної мети, долати перешкоди, перевіряти свою роботу багато разів, але не зупинятися перед перешкодами.

Педагог має навчити учнів мислити, розмірковувати, досліджувати, робити висновки, обґрунтовувати та обстоювати свої думки. Нині найдоцільнішим способом дати їм усі необхідні для цього знання й вміння є метод проектів. Недарма його називають педагогічною технологією XXІ століття. Специфіка методу проектів полягає у підготовці особистості до реального життя, співпраці, самостійного навчання, пошуку та використання інформації.

Ліпше один раз спробувати, ніж сто разів почути. Ця прописна істина «працює» і в школі: хоч як не вчи теорію, а на полички розставляє все практика. У цьому і полягає секрет ефективності проектного навчання. Учень, який виконує проект, має змогу досліджувати і робити власні відкриття, а головне –розвиватися саме у тому напрямі, який йому цікавий.

Працюючи в групах учні вільно висловлюють власну думку, відстоюють її, вчаться правильно формулювати та презентувати свою роботу. Чим більше вони займаються практичною роботою, тим більше розкривають власні здібності та більше проявляють зацікавленість до технічних дисциплін. Це дає можливість правильно вибрати майбутню професію, навчитися розуміти складну термінологію, підготуватися до сприйняття життя.

     Навички, необхідні для здобуття STEM- професій:

1. Вміння бачити і розв’язувати проблему комплексно і нестандартно;
2. Проводити дослідницьку діяльність;
3. Вміти використовувати ІКТ;
4. Вміти спілкуватися рідною та іноземними мовами;
5. Вміти працювати в команді;
6. Не боятися брати на себе відповідальність.

Як на уроках математики розвинути навички, що необхідні для набуття  STEM- професій?

1. Розвивати критичне мислення учнів;
2. Прикладна направленість курсу математики. Поєднання декількох наук та мистецтва;
3. Ознайомлення учнів з елементами та методами наукових досліджень;
4. Учні виконують наукові та пошукові проектні роботи;
5. Самостійна робота з текстом;
6. Учні виконують лабораторні роботи на уроках математики;
7. Раціональний розподіл між репродуктивним та творчим завданням;
8. Розв’язування завдань, що спрямовані на розвиток валеологічних, екологічних та патріотичних цінностей учнів.

В оновленій програмі з математики значна увага приділяється розвитку  ключових компетентностей. Такі ключові компетентності, як вміння вчитися, ініціативність і підприємливість, екологічна грамотність і здоровий спосіб життя, соціальна та громадянська компетентності, можуть формуватися відразу засобами всіх навчальних предметів. Виокремлення в навчальних програмах таких наскрізних ліній ключових компетентностей, як

«Екологічна безпека та сталий розвиток», «Громадянська відповідальність», «Здоров’я і безпека», «Підприємливість та фінансова грамотність», спрямоване на формування в учнів здатності застосовувати знання й уміння в реальних життєвих ситуаціях.

Математика виникла з потреб людини. І тому важливо щоб на кожному уроці вчитель розглядав життєві ситуації які можна вирішити за допомогою математики. По можливості більшість задач, що пропонуються учням для розв’язання, повинні мати практичний зміст. Для зручності вчителів у програмі з математики у кінці кожного класу сформульовано певний перелік практичних задач, що можуть виконуватись на уроках. Їх розв’язання сприятиме реалізації наскрізних ліній ключових компетентностей. Це можуть бути задачі про архітектурні споруди рідного міста, або відомі на весь світ пам’ятки архітектури; це задачі біологічного змісту по розмноження бактерій, ріст популяції комах; хімічного змісту про утворення розчинів, швидкість ходу хімічної реакції; географічного змісту про площу материків, солоність води в морі, висоту гір над рівнем моря; фізичного змісту про швидкість руху тіла, виконану роботу, силу струму тощо.

Особливою  формою  наскрізного  STEM-навчання  є  інтегровані  уроки,  які  спрямовані  на  встановлення  міжпредметних  зв’язків,  що сприяють формуванню в учнів цілісного, системного світогляду, актуалізації особистісного ставлення до питань, що розглядаються на уроці. Інтегровані уроки можуть проводитись двома шляхами:

-через об’єднання схожої тематики кількох навчальних предметів;

-через  формування  інтегрованих  курсів  або  окремих  спецкурсів шляхом об’єднання навчальних програм таких предметів.

       Основою  ефективності  таких  уроків є  чітке  визначення  мети  і відповідне  їх  планування  для  забезпечення  різнобічного  розгляду  учнями певного об’єкта, поняття, явища з використанням навчальних засобів різних предметів.  Особливість  планування  і  проведення  інтегрованих,  бінарних уроків  полягає  у  тому,  що  вони  можуть  проводитись  як  одним  учителем, який викладає предмети, що  інтегруються, так і декількома.

      З  метою  залучення учнів до практичної  діяльності  бажано  розширити діапазон  організаційних  форм,  методів  навчання,  способів  навчальної взаємодії  та  надати  пріоритет  засвоєнню  навчального  матеріалу  у  процесі екскурсій,  квестів,  конкурсів,  фестивалів,  хакатонів,  практикумів  тощо. Водночас, для формування і перевірки предметних компетентностей учитель має  спиратися  на  систему  інтегрованих  завдань,  спрямованих  на застосування  учнями  способів  навчально-пізнавальної  діяльності,  знань, умінь  і  навичок  для  розв’язання  певних  задач  у  змодельованих  життєвих ситуаціях.

Потужним засобом заохочувального відбору молоді, яка згодом зможе реалізувати себе у науково-технічній сфері є участь у   заходах  за підтримки  Міністерства  освіти  і  науки  України,  наприклад:  олімпіадах  з предметів  природничо-математичного  циклу,  міжнародному  математичному конкурсі  «Кенгуру», міжнародному  ІТ-конкурсі  «Бобер», Всеукраїнському  фізичному  конкурсі «Левеня», міжнародному інтерактивному конкурсі «Колосок», Міжнародній природознавчій грі «Геліантус», І етапі (районному) всеукраїнського конкурсу –захисту НДР учнів - членів МАН України.

Гарним прикладом використання STEM–освіти  є  проведення районних заходів: фізико-математичного марафону, веб-квесту «Математика-це наука чи життя», наукових пікніків. При впровадженні STEM – освіти у викладання математики рекомендую скористатися досвідом В.О.Руденко, вчителя математики Мар’янівської ЗШ І-ІІІ ст.. з питань використання у своїй роботі: методу проектів, веб-квестів, задач прикладного змісту, використання ІТ технологій. Матеріали досвіду знаходяться на блогах за посиланнями:

Блог «Математика для всіх» http://mathematics-for-you.blogspot.com/

Блог «Математика прикладна» http://mathblogadress.blogspot.com/

Блог «Авторська майстерня» http://avtorska.blogspot.com/

Блог веб-квесту «Математика –це наука чи життя?» http://kvestrayon.blogspot.com/p/3.html

Блог веб-квесту «Тригонометричний серпантин» https://trigserpantin.blogspot.com/

Впровадження STEM – освіти в загальноосвітніх навчальних закладах району під час навчання математики позитивно вплине на результати навчальної діяльності учнів, сформує навички самостійної діяльності, розвиватиме креативність, підвищить мотивацію учнів до навчання, інтерес до предмету та бажання для здобуття STEM-професій. Отримані в процесі навчально-дослідницької діяльності навички учні зможуть застосовувати  для самоосвіти, саморозвитку, самореалізації в житті.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. STEAM-освіта: інноваційна науково-технічна система навчання» .[Електронний ресурс]. – Режим доступу :http://ippo.kubg.edu.ua/content/11373
2. Морзе Н. Презентація STEAM-освіта [Електронний ресурс]. – Режим доступу http://www.stemschool.com/
3. Кузьменко О. Сутність та напрямки розвитку STEM – освіти // О.Кузьменко/ Наукові записки. Серія: Проблеми методики фізико-математичної і технологічної освіти. – Випуск 9 (ІІІ). – С. 188-190.
4. План заходів щодо впровадження STEM-освіти в Україні на 2016-2018 роки/ [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://drive.google.com/file/d/0B3m2TqBM0APKQmc4LUd2MmVFckk/view
5. Лист Міністерства освіти і науки України від 09.08.2017р. №1/9-436

Методичні рекомендації щодо впровадження STEM-освіти у загальноосвітніх та позашкільних навчальних закладах України на 2017/2018 навчальний рік.

Unknown лютого 02, 2018 7 Комент.

Поділитись в соцмережах

Facebook Google+ Vkontakte

Рекомендуем × − +

Вибрані публікації

All

ВПРОВАДЖЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ STEM – ОСВІТИ У НАВЧАННЯ МАТЕМАТИКИ

4/ 5

Oleh Unknown