Актуальність нашого дослідження визначається концептуальними положеннями плану роботи Міністерства освіти і науки України на 2016 рік, затвердженого наказом Міністерства освіти і науки України від 30 грудня 2015 р. № 1383, у якому проголошено стратегію інноваційного розвитку предметів природничого-математичного циклу, науково-дослідної роботи у навчальних закладах, впроваджені і розвитку STREM-освіти в Україні. У  «Стратегії розвитку України – 2020» одним із ключових індикаторів визначено, що у 2020 році 75% випускників середніх шкіл повинні володіти основами інженерного мислення.  Отже, сьогодні освіта України знаходиться на шляху інтенсивного розвитку і потребує нових освітніх технологій, які стануть запорукою успішного економічного розвитку та конкурентоспроможності нашої держави в найближчому майбутньому. При чому такі тенденції спостерігаються й в інших розвинених країнах, таких як Великобританія та Німеччина, де також відчутна недостача спеціалістів за такими напрямами, як математика, природничі науки, комп’ютерні науки та технології.

Одним із напрямків інноваційного розвитку природничо-математичної освіти є система навчання STREM (Science-наука, Technology-технологія, Engineering-інженерія, Mathematics-математика), завдяки якій діти розвивають логічне мислення та технічну грамотність, вчаться вирішувати поставлені задачі, стають новаторами, винахідниками. STREM-навчання дозволить зміцнити та вирішити найбільш актуальні проблеми майбутнього.

Недивлячись на стрімкий розвиток даної методики у світі, можуть пройти роки поки вона буде широко поширена в українських дошкільних навчальних закладах. Технологія STREM тільки починає входити у навчально-виховний супровід дітей раннього та дошкільного віку. Так, сьогодні під керівництвом доктора педагогічних наук Крутій К. Л., розробляється парціальна програма з STREM освіти дітей на етапі дошкільного дитинства. Перспективними напрямками досліджень у аспекті педагогічного супроводу технології  STREM визначено гендерний підхід, питання формування мовного інтелекту, формування дослідницької компетенції у дітей дошкільного віку.

Отже, вивчення предметної сфери SRTEM – це спосіб допомогти сьогоднішнім дітям завтра стати новаторами, цілеспрямованими, творчими і надійними ланками команди, суспільства, країни. Така система освіти вчить жити в реальному швидкозмінному світі, вміти реагувати на зміни, критично  мислити, бути творчою особистістю.

          Наукова новизна та недостатня розробленість питання реалізації STREM-освіти в навчально-виховному супроводі дітей раннього та дошкільного віку зумовили вибір теми курсової роботи «Пріоритети та можливості впровадження  STREM-освіти в дошкільні навчальні заклади України».

4 преимущества раннего STEM обучения

В последние годы все и везде активно говорят о важности и нужности научно-исследовательской деятельности в школе. Тут уж не поспоришь, действительно практическая направленность в обучении здорово мотивирует. А вообще, если разобраться, то ребенок он же по сути своей исследователь, уже в первый год жизни наблюдает, пробует, делает предположения и выводы, делится опытом с «коллегами». Почему бы естественные познавательные порывы не использовать для того, чтобы не ввести ребенка в мир научного творчества? 
В ­американской школе Charles H. Barrows STEM Academy провели исследование и выделили четыре преимущества раннего STEM обучения. Из доклада Heather K. Harkins, Ph.D.

1.     Отсутствие боязни перед научным исследованием. 
Когда ученики постепенно привлекаются к практическим работам, им предлагаются активности соответствующие дошкольному возрасту. Постепенно содержание проектных работ усложняется, но ученики не испытывают страха не справиться с заданием и чувствуют себя уверенно. Не стоит ждать школы, чтобы начать использовать инструменты для научного поиска. Простые приборы и устройства можно и нужно использовать уже в детском саду, когда обучение не только познавательно, но и весело.
В детском саду, мы просим детей измерить температуру с помощью датчика температуры PASCO и посмотреть результаты на мониторе в программе SPARKvue. Это помогает им познакомиться не только с понятием температуры, но и с технологиями измерения. Визуализация же делает это знакомство особенно приятным. Когда эти ребята изучают погоду уже в третьем классе, они используют датчик погоды / анемометр для измерения скорости ветра, а в шестом классе измеряют давление, влажность, точку росы и находят зависимость между параметрами.

2.     Включаем мышечную память или дорогу кинестетикам.
Практика – одно из самых важных направлений в STEM обучении. Если теоретические знания подкрепляются опытами, то ученики лучше понимают суть теории. Исследования показывают, что знания лучше сохраняются, если ученики проводили физические реальные испытания. Таким образом запускается механизм мышечной памяти, а это дополнительный плюс для обучения кинестетиков. Использование простых инструментов и средств визуализации в младшем возрасте позволяет в старшем привлекать учеников к решению реальных инженерных и научных задач. 

3.     Ранняя профориентация
По данным исследования, проведенного американским департаментом образования в 2011 году 28% учеников начальных классов проявляют интерес в предметах области STEM, но 50% из них теряют интерес к тому времени, когда они заканчивают школу.
Однако, раннее STEM обучение с последующим усложнением задач помогает ученикам уверенней себя чувствовать в инженерных и научных направлениях. Кроме того, практическая направленность исследований и использование реальных инструментов и экспериментальных установок помогает ученикам получить более полное представление о профессии и проще определиться с выбором.
  

4.     Повышение успеваемости во всех областях. 
В Charles H. Barrows STEM Academy отметили, что ученики перешедшие к ним из других школ улучшили результаты и по «непрофильным предметам», по английскому языку и литературе. Комплексный, STEM-ориентированный подход способствует повышению достижений во всех областях, и связано это с формированием иного подхода к обучению в целом. Обучающиеся с раннего возраста имеющие дело с задачами на основе практического STEM обучения привыкают глубже вникать в проблему, не довольствуются одним только учебником.

Коллеги, а что вы думаете? Замечаете подобные положительные эффекты в применении STEM – подхода? А может быть что-то осталось незамеченным? 


По материалам статьи Want STEM Success? Start Early  

STEAM: секреты инновационной методики

Сегодня развитие STEAM – один из основных трендов в мировом образовании. На первый взгляд, аббревиатура кажется громоздкой и сложной, но, если разобраться, то все предельно прозрачно: S – science, T – technology, E – engineering, A – art, M – mathematics, или: естественные науки, технология, инженерное искусство, творчество, математика. Говоря простым языком, дисциплины, которые становятся самыми востребованными в современном мире. Места, где проводятся занятия по данной методике можно лаконично назвать кружками технического творчества для детей.

http://robolab.by/assets/images/steam_logo.png

Ни для кого не секрет, что для того, чтобы быть успешным в большинстве профессий, необходима интеграция максимального количества навыков. Но как подготовить к этому детей, которых сейчас учат по программам, где связь между предметами видна только очень уж вооруженным взглядом? Правильно! В этом может помочь именно STEAM.

Эта методика изначально подразумевает смешанную среду обучения и показывает ученикам, как научный метод может быть применен к повседневной жизни. STEAM – это одно из направлений реализации проектной и учебно-исследовательской деятельности в школе и вне ее. Здесь учебный план основан на идее обучения учеников с применением междисциплинарного и прикладного подхода. Вместо того, чтобы изучать отдельно каждую из пяти дисциплин, STEAM интегрирует их в единую схему обучения.

Помимо связи предметов с реальной жизнью, этот подход открывает возможность для творчества ученика. При таком подходе проектная деятельность младших школьников ставит ряд задач, которые необходимо решить. Единственно верного решения нет, ученику дается полная свобода творчества. С помощью подобных заданий ребенок не просто генерирует интересные идеи, но и сразу воплощает их в жизнь. Таким образом он учится планировать свою деятельность, исходя из поставленной задачи и имеющихся ресурсов, что обязательно пригодится ему в реальной жизни.   

Также одним из основных постулатов STEAM-образования является парное обучение в небольших группах. Так, например, на занятиях по робототехнике двое учеников работают за одним компьютером и собирают один конструктор. Это сделано совсем не для экономии учебных материалов. Такой подход предполагает обучение детей сотрудничеству, помогая детям учиться работать в команде, развивать навыки общения, работы в группе.

Почему STEAM так востребован именно сейчас? Проблемы с ухудшением качества образования в области точных наук, мотивацией студентов, количеством и качеством педагогов, являются глобальными. Это проблема рынка, потому что работодатели готовы хорошо платить специалистам, но школьники и студенты не хотят такие предметы выбирать в качестве основных. Именно поэтому STEAM-образование или НТТМ (научно-техническое творчество молодежи) становится приоритетным в странах, где развивают высокотехнологичное производство. Острую необходимость в научно-инженерных кадрах осознает как государство, ориентированное на технологический прогресс и рост инновационной экономики, так и IT-компании, испытывающие «кадровый голод».

Во многих странах STEAM-образование в приоритете по следующим причинам:

- В ближайшем будущем в мире и, естественно, в Беларуси будет резко не хватать: IT-специалистов, программистов, инженеров, специалистов высокотехнологичных производств и др.

- В отдаленном будущем появятся профессии, которые сейчас даже представить трудно, все они будут связаны с технологией и высоко технологичным производством на стыке с естественными науками. Особенно будут востребованы специалисты био- и нанотехнологий.

- Специалистам будущего требуется всестороння подготовка и знания из самых разных образовательных областей естественных наук, инженерии и технологии.

Читая этот материал, многие могут сказать, что все новое – это хорошо забытое старое. Да, конечно, STEAM похожа на методики, которые использовались и ранее. Можно сказать, что философия STEAM-образования основана на старых добрых подходах обучения детей профессиям на уроках труда, разве что изменились инструменты и способы обучения. Так ученики, помимо физики и математики, изучают робототехнику, программирование, пока конструируют и программируют собственных роботов. На занятиях используется специальное технологичное лабораторное и учебное оборудование, такое как 3D-принтеры, средства визуализации и прочее.

Эффективность и востребованность данной методики подтверждается использованием STEAM во многих странах. Например, Австралия, Китай, Великобритания, Израиль, Корея, Сингапур, США проводят государственные программы в области STEAM-образования. В России тоже понимают эту проблему – открывают Центры технической поддержки образования (ЦТПО), в которых частично решаются задачи привлечения учащихся к инженерному делу и роботостроению. Активно вовлекаются бизнес-компании для реализации проектов предметно-ориентированного обучения детей и студентов, что подтверждает правильность данной стратегии в образовании. В Казахстане с 2015 также осуществляется реформа среднего школьного образования. В США действует национальная программа по подготовке 100000 учителей в области STEAM за ближайшие 10 лет.

В Израиле была запущена пилотная инициатива – в дополнение к итоговому экзамену, который сдают ребята по окончанию школы, они проводят обязательную исследовательскую работу. Такую научную работу школьники делают под руководством тьютора – студента или кандидата наук (PhD) из университета. Также с 2015 года в национальной образовательной программе Израиля установлено: 70% времени школьники учатся традиционно, а 30% времени отводится на исследования.

А что же в это время происходит со STEAM-образованием в Беларуси? Оно развивается не так быстро, как хотелось бы, но тоже не стоит на месте. Сейчас усиленным внедрением STEAM занимаются в основном по личной инициативе, а наибольшее распространение оно получает в сфере детского дополнительного образования. Самыми яркими представителями, внедрившими эту систему в свои курсы обучения, являются кружки детской робототехники. 

Так, например, в «Школе робототехники» мы начали внедрять STEAM 3 года назад, как только появились на рынке. Уже тогда мы были уверены, что эта инновационная система – новое слово в образовании. Да, соглашусь, что новое не всегда лучше старого, но мы проверяем эффективность STEAM уже не первый год. Наша учебная программа, которую мы составляли самостоятельно, основываясь на разработках Lego, постоянно улучшается. Она адаптирована под особенности нашей системы образования, перекликается с ней. Самое лучшее доказательство эффективности нашей работы -- достойные места на международных соревнованиях. Самым престижным из них является Всемирная Олимпиада роботов (WRO). Например, в первый год работы «Школы робототехники» мы повезли лучших учеников со всей Беларуси в Сочи, где проходили игры WRO-2015. Наши ребята проделали серьёзную работу и во всех категориях смогли выступить достойно, заняв позиции в верхней половине турнирной таблицы. А уже вторая для нас Олимпиада, прошедшая в Дохе, Катар, дала понять, что была сделана работа над ошибками: ребята из Беларуси остановились в шаге от пьедестала, заняв четвёртое место в одной из категорий и значительно поднявшись в других. Сейчас мы с замиранием сердца ждем третьих для Беларуси соревнований, которые пройдут в Индии. Ученики «Школы робототехники» и многих других кружков по всей стране готовятся к отборочным соревнованиям, которые пройдут 15-16 октября. Мы надеемся, что наши ребята продемонстрируют первоклассные умения и навыки и займут заслуженные места в тройке лидеров. Как же применить методы STEAM в вашей школе? Можно пойти нашим путём, путём проб и ошибок, создать свою уникальную учебную программу, закупить оборудование и заниматься с ребятами по инновационным методикам. А можно просто сотрудничать с нами. Мы поможем организовать презентацию курсов для детей, дадим наборы, обучим педагога и поможем создать кружок робототехники.

Более широкое распространение STEAM в Беларуси может поспособствовать тому, что многие из ребят пойдут не в модные юристы-экономисты, а выберут путь ученого, изобретателя или увлекутся программированием. Ведь нужно не забывать о том, что наша относительно небольшая страна является одним из лидеров в сфере IT, и молодая кровь пошла бы ей только на пользу.

Вадим Крючков,

начальник учебно-методического отдела «Школы робототехники»

http://robolab.by/novosti/steam-sekrety-innovacionnoj-metodiki.html

Япония вводит обязательные уроки программирования в начальной школе новость

Маленькие японцы с юных лет будут изучать основы программирования. По решению министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий (да, в Японии это одно министерство), программирование станет обязательным предметом в начальной школе с 2020 года, обязательным предметом в средней школе с 2021 года и обязательным предметом в старшей школе с 2022 года. Программирование улучшает логическое мышление и творческие способности детей.

В начальной школе программирование будут преподавать в игровой форме. Разработаны учебные материалы, например, где дети пишут программы для управления игровыми персонажами, составляя алгоритм из своеобразных «строительных блоков».

В начальной школе уроки программирования, скорее всего, добавят в учебный план по предмету «наука». 

В некоторых префектурах Японии программирование уже сейчас ввели как обязательный предмет в начальной школе по инициативе школьной администрации, общественных организаций и компаний. Первые эксперименты показали положительный результат, и сейчас эти префектуры станут примером для национальной учебной программы.

В средней школе министерство образования планирует переделать и обогатить те простые примеры программирования, которые сейчас преподают на уроках труда. В старшей школе оставят нынешние продвинутые уроки программирования, но они станут обязательными.

Изменения в школьной программе вызваны высоким спросом на программистов на рынке труда. Предполагается, что в будущем этот спрос будет только увеличиваться. Кроме того, навыки программирования всё чаще требуются людям в повседневной жизни: для управления бытовыми приборами, гаджетами и т.д. 

С детства знающий программирование выпускник школы никогда не затеряется на рынке труда и будет готов к современной жизни.

В некоторых других странах программирование уже стало обязательным предметом школьной программы. В 2000 году на это пошёл Израиль. В 2014 году в Великобритании представили программу обязательного обучения программированию детей с 5 лет.

Вероятно, для лучшего эффекта уроки программирования в неанглоязычных странах должны сопровождаться обязательным изучением английского языка в начальной школе.

https://geektimes.ru/post/276276/?mobile=no

STEM-образование в Украине: Перспективы развития

В Киеве подписали меморандум по созданию коалиции STEM-образования

В столице сегодня состоялось подписание Меморандума о создании Коалиции STEM-образования (S (science) — наука, T (technology) — технологии, E (engineering) – инженерия, M (mathematics) – математика).

На данный момент к инициативе Центра развития корпоративной социальной ответственности по созданию коалиции в качестве партнеров уже присоединились компании Киевстар, Syngenta, United Minerals Group, а также ДП НАЭК Энергоатом, Samsung, Украинское ядерное общество, Microsoft Украина, Креативная Международная Детская Школа, Киевский университет культуры и искусств и другие — всего 16 участников. В ближайшее время планируется присоединение еще 90 участников.

В чем преимущества STEM-образования

По данным некоторых исследований привлечение 1% населения к STEM-профессиям повышает ВВП страны на $50 млрд. А потребность в специалистах из этих сферах постоянно растет — в 2 раза быстрее, чем в других профессиях. STEM развивает способности к исследовательской, аналитической работе, экспериментированию, критическому мышлению.

Коалиция уже сформировала 7 ключевых задач, вокруг которых и будут создаваться будущие проекты:

·         подготовка рекомендаций Министерству образования и науки касательно программ дисциплин, входящих в STEM-цикл;

·         реализация программ для внедрения инновационных методов обучения в учебных заведениях;

·         предоставление возможностей для учеников и студентов для проведения исследовательской и экспериментальной работы на современном оборудовании;

·         проведение конкурсов, олимпиад для самореализации;

·         создание информационных площадок;

·         профориентация;

·         развитие международного сотрудничества.

Первые проекты

Касательно последнего пункта Центр развития КСУ уже анонсировал, что при поддержке новосозданной коалиции будет соорганизатором секции по STEM-образованию на Европейском форуме в ноябре в Брюсселе. Также в 5 городах Украины будет реализован проект  «STEM: професії майбутнього». В прошлом году проект охватил 20 школ города Киева, теперь же в нем смогут поучаствовать учебные заведения Львова, Одессы, Харькова, Днепропетровска и Винницы.

5 питань про STEM-освіту: що воно таке і чому змінює долю наших дітей

Ви ніколи не замислювались про те, яким буде світ через якихось десять років? Дивлячись як стрімко розвивається людство, важко передбачити, чи не так? Та саме в цьому світі наші діти житимуть та будуватимуть кар’єру.  Чи здатні сучасні школи підготувати їх до цього? Відповіддю може стати STEM освіта.

Що з себе представляє STEM освіта, якими принципами керується дана методика і які несе переваги. У цій статті ми дамо відповіді на п’ять основних питань, які виникають у зацікавлених батьків.

Що таке STEM-освіта?

Абревіатура STEM розшифровується як Science (Наука), Technology (Технології), Engineering (Інженерія) та Mathematics (Математика). Саме ці напрями лежать в основі даної методики освіти. При цьому дані дисципліни вивчаються не окремо, як ми звикли, а у комплексі. Велике значення грає практичне застосування отриманих знань. Дитина не просто знайомиться з новими напрямами розвитку точних наук та інженерії, а вчиться реалізовувати вивчене на практиці. Учні отримують практичні навички, що можуть зробити наше життя простіше, наприклад створення «розумного дому».

В Україні тематика STEM освіти також набирає популярності. Навіть існує державна установа – Інститут модернізації змісту освіти, що зазначає важливість STEM освіти для України та працює над впровадженням даної методики в освітніх закладах.

Якщо ви хочете вже зараз залучити свою дитину до знайомства зі сферами STEM, в томучислі й робототехнікою, дізнайтеся більше про наших навчальних роботів-конструкторів.

Чим STEM відрізняється від звичайної спеціалізованої школи?

По-перше, змінюється звична для нас форма викладання, коли урок побудований навколо вчителя. За STEM методикою, в центрі уваги знаходиться практичне завдання чи проблема. Учні вчяться знаходити шляхи вирішення не в теорії, а прямо зараз шляхом спроб та помилок.

Крім того, вже починаючи з ранніх етапів навчання, у класі використовуються спеціалізовані інструменти: наприклад програми з комп’ютерної анімації такі як CAD. Зазвичай діти починають знайомство з такими програмами на перших курсах університету, але за методикою STEM – вже у старшій школі.

Які навички отримує дитина в процесі навчання?

На відміну від класичної, в нашому розумінні, освіти, за STEM дитина отримує набагато більше автономності. На процес навчання набагато менше впливають стосунки, що склалися між учнем та вчителем, що дає можливість більш об’єктивно оцінювати прогрес. За рахунок такої автономності, дитина вчиться бути самостійною, приймати власні рішення та брати за них відповідальність. Зі слів Елада Інбара, засновника компанії, що займається інтеграцією роботів у навчальний процес шкіл Сполучених Штатів, коли діти взаємодіють роботами, вони легше сприймають власні помилки. Тут можна прослухати більше про його досвід використання роботів для вивчення навіть гуманітарних напрямів таких, як мова.

Навички критичного мислення та глибокі наукові знання отримані в результаті навчання за STEM, дозволяють дитині вирости новатором – двигуном розвитку людства.

Які перспективи для дитини, що навчалася за методикою STEM?

Вже зараз відчувається недостача спеціалістів сфер STEM. Згідно досліджень організації Change the Equation, у Сполучених Шатах на одного потенційного працівника в середньому припадає 1,7 відкритих вакансій у галузях STEM. При цьому конкуренція в інших галузях складає приблизно 4,1 кандидата на одну позицію.

Бюро статистики робочої сили Сполучених Штатів стверджує, що до 2018 року попит на спеціалістів сфер STEM буде розподілятися наступним шляхом:

Більше про дослідження та перспективи STEM освіти у світі можна прочитати по цьому посиланню.

При чому такі тенденції спостерігаються й в інших розвинених країнах, таких як Великобританія та Німеччина, де також відчутна недостача спеціалістів за такими напрямами, як математика, природничі науки, комп’ютерні науки та технології.

На конференції iForum 2016 в Києві було розглянуто питання перспектив STEM освіти в Україні. Тут можна подивитися лекцію з форуму на тему «STEM в Україні. Бути чи не бути?».

Які є способи впровадження STEM принципів в процес розвитку дитини?

Надивлячись на стрімкий розвиток даної методики освіти, можуть пройти роки поки вона буде широко поширена в українських школах. На щастя батьки можуть не чекати державних реформ, а вже зараз залучати дитину до знайомства зі STEM напрямами. Одним із рішень є придбання навчальних роботів-конструкторів. Окрім самого набору запчастин, ви отримуєте підручник, що розроблений для дітей різного віку для отримання ними знань з робототехніки, програмування та механіки. Якщо недостача вашого вільного часу може стати на заваді, то варто звернути увагу на STEM центри та курси (такі як Сократ). Там з вашою дитиною працюватимуть вчителі з багатолітнім досвідом на високоякісному обладнанні.

Також на нашому блозі ми пропонуємо коротенькі заняття із цікавими завданнями для вивчення окремих можливостей роботів-конструкторів.

Тож якщо ви помітили особливу зацікавленість точними науками з боку вашої дитини або хочете, щоб він або вона розвивалася у даному напрямку – STEM освіта є тим інструментом, що забезпечить їх успіх у світі майбутнього.