В Україні, яка сьогодні активно інтегрується у
світовий науковий та технологічний простір, з кожним роком підвищується
значущість STEM-освіти. Необхідність впровадження такої освітньої технології
зумовлена різними чинниками. Так, у багатьох сучасних загальноосвітніх
закладах середньої освіти спостерігається низький рівень зацікавленості учнів
навчанням, здебільшого через те, що:
– на уроках, які мають переважно теоретичну
спрямованість, здобувачі освіти засвоюють значну кількість формул, правил і
законів, проте не отримують достатніх знань щодо їх практичного застосування;
– навчальні предмети у більшості випадків викладаються
ізольовано один від одного, що зумовлює відсутність цілісності у формуванні
знань, умінь і навичок, необхідних для успішної життєдіяльності в умовах
глобалізованого та динамічного світу. Унаслідок цього знання, які опановують
учні, часто залишаються відірваними від реального життя.
Відсутність практико-орієнтованих занять, творчих
завдань та експериментальної діяльності спричиняє зниження мотивації дітей до
навчання.
STEM-освіта (природничі науки, технології, інженерія,
математика), яка поєднує проєктну та інтегрувальну міждисциплінарну діяльність:
- забезпечує узгодженість між змістовим наповненням
різних навчальних предметів, що допомагає учням формувати комплексне
розуміння світу і підходити до проблем з різних точок зору;
- робить навчання більш цікавим і практично
орієнтованим (відповідно до досліджень Едґара
Дейла та інших науковців, найкраще засвоюється той матеріал, який було
опрацьовано на практиці), готує учнів до вирішення реальних життєвих проблем,
що сприяє підвищенню мотивації та залученості учнів у освітній процес. Вони
бачать реальні застосування своїх знань, що стимулює їх до активного навчання;
- допомагає оволодіти хмарними технологіями,
здібностями до програмування, опрацювання алгоритмів, конструювання та обслуговування
електронних пристроїв, а також ефективного використання різноманітних
програмних і апаратних засобів для розв’язання прикладних завдань;
- сприяє розвитку у здобувачів освіти гнучкості
розуму, критичного та практично орієнтованого мислення, навичок
логічного аналізу та розв’язання проблем. Вони опановують методи наукового
підходу до виконання завдань, здійснюють пошук та аналітичне опрацювання даних,
на основі отриманого досвіду, аналогій та узагальнень роблять обґрунтовані висновки.
Це надає здатність орієнтуватися у складних ситуаціях, ефективно вирішувати
проблеми без сторонньої допомоги, реалізовувати власну позицію та ухвалювати
виважені рішення;
- розвиває здатність учнів працювати в команді,
приймати рішення в умовах неповної визначеності, комунікувати і ефективно
презентувати свої ідеї;
- формує здібності до аналітичної та дослідницької
роботи, експериментування, генерування нових ідей і створення інноваційних
рішень щодо існуючих проблем;
- уможливлює професійну мобільність випускників
ЗЗСО, що у сучасному суспільстві стає нормою, бо обумовлено динамічними змінами
ринку праці та зростаючими вимогами до компетентності фахівців. Традиційна
вузькоспеціалізована освіта поступово втрачає актуальність, адже сучасні
економічні умови потребують адаптивного підходу до виконуваної роботи,
здатності до швидкого самонавчання та орієнтації у різних сферах діяльності.
Набуття універсальних професійних вмінь та навичок є ключовою вимогою до
підготовки конкурентоспроможних спеціалістів.
Дієвим засобом реалізації STEM-освіти на уроках
технологій є проєктно-технологічна діяльність учнів. Виконання навчальних
проєктів передбачає інтегровану, дослідницьку та творчу діяльність школярів,
спрямовану на отримання самостійного результату під науково-методичним
керівництвом учителя. STEM-підхід створює умови для застосування проєктного
навчання, що поєднує знання з різних галузей і забезпечує формування
навчального середовища, орієнтованого на розв’язання конкретних
практико-орієнтованих завдань із залученням усіх учасників освітнього процесу.
З огляду на положення чинного Державного стандарту
базової середньої освіти, яким у межах технологічної освітньої галузі
передбачено вивчення модуля «Творче застосування традиційних і сучасних
технологій декоративно-ужиткового мистецтва», доцільним є впровадження
розширеного підходу STEM-освіти – STEAM, що інтегрує мистецтво (А – art)
як важливу складову творчого розвитку здобувачів освіти.
В якості прикладу застосування STEAM-підходу у
викладанні навчального предмета «Технології» пропонується опис реалізації
проєкту «Виготовлення годівниці для птахів».
Організаційно-підготовчий етап.
На цьому етапі здобувачі освіти об’єднуються у малі
групи (по 3–4 особи) для дослідження аналогів та вибору прототипу виробу, який
будуть виготовляти. Під час вибору прототипу учні залучають знання з різних
галузей:
- S (Science – наука): застосування знань біології, фізики та
хімії для дослідження потреб птахів. Учні вивчають видовий склад птахів
регіону, їхні харчові потреби та поведінкові особливості; визначають
оптимальні місця розміщення годівниць. Поряд із цим досліджуються властивості
матеріалів із позицій їхньої екологічності, стійкості до атмосферних впливів та
безпечності для птахів. Зокрема, встановлено недоцільність використання
картону, паперу, фанери без відповідної обробки, а також рослинних матеріалів
через їхню недовговічність. Легкі пластикові ємності також визнано
малопридатними для виготовлення годівниць, оскільки через незначну масу вони
можуть надмірно розгойдуватися під дією вітру, що, у свою чергу, потребує
додаткових кріплень, збільшує витрати і погіршує естетичні характеристики
виробу. Крім того, годівнички яскравого неприродного кольору або з
декоративними елементами у вигляді зображень інших птахів чи тварин можуть
викликати настороженість у пернатих і відлякувати їх.
- T (Technology – технології): використання
інформаційно-комунікаційних технологій для пошуку зразків конструкцій
годівниць, а також аналіз можливостей виготовлення виробів із різних матеріалів
з урахуванням технологічних особливостей (наприклад, складність обробки
металів).
На основі результатів проведеного дослідження, з
урахуванням основних вимог до виробу – функціональності, довговічності,
економічності, екологічності та оригінальності – учні ухвалюють рішення щодо
вибору прототипу годівнички з деревини.
У процесі подальшої роботи розглядаються такі аспекти:
- E (Engineering – інженерія): вивчення конструктивних особливостей
виробу, аналіз варіантів з’єднання дерев’яних елементів, оцінювання міцності та
доцільності використання різних типів кріплень;
- A (Art – мистецтво): обговорення питань естетичного
оформлення виробу, вибору оздоблювальних матеріалів і кольорової палітри з
урахуванням екологічних вимог;
- M (Mathematics – математика): визначення геометричних параметрів
виробу та його складових, виконання відповідних розрахунків.
Конструкторський етап.
На даному етапі учні:
- E (Engineering): складають план виконання проєкту, розробляють
технічну документацію (ескізи, кресленики, технічні малюнки, технологічні
карти), добирають необхідне обладнання та інструменти, організовують робочі
місця та розподіляють між собою завдання в групах;
- T (Technology): використовують комп’ютерні програми для створення
креслеників і 3D-моделей годівничок, підготовки презентацій результатів
проєкту; здійснюють добір технологій обробки матеріалів;
- A (Art): виготовляють трафарети зображень для декорування
виробу, вибирають орнаменти та матеріали для оздоблення;
- S (Science): здійснюють економічне та екологічне
обґрунтування виготовлення виробу;
- M (Mathematics): здійснюють розрахунки розмірів конструкції
годівнички, об’єму контейнера для корму, визначають необхідну кількість
матеріалів, а також проводять відповідні обчислення в межах мінімаркетингового
дослідження. Окрему увагу приділяють встановленню пропорцій отворів конструкції
відповідно до фізіологічних потреб птахів. Крім того, учні виконують
графічні зображення виробу із застосуванням відповідних інструментів і
технологій креслення.
Технологічний етап.
Під час технологічного етапу здобувачі освіти
безпосередньо виконують заплановані технологічні операції, дотримуючись правил
охорони праці:
- T (Technology): застосовують різноманітні технології
обробки деревини та інших матеріалів необхідних для виготовлення виробу.
- S (Science): отримують пояснення фізичних та
хімічних законів і процесів, що безпосередньо пов’язані з технологічною
діяльністю. Зокрема, учасники проєкту ознайомлюються з важливістю розведення
зубів пилки для запобігання перегріву полотна, необхідністю витримки клею для
забезпечення міцності з’єднання деталей, а також з вимогами безпеки при роботі
з електричним обладнанням (наприклад, з обґрунтуванням того, чому
електроприлади не можна вмикати мокрими руками). Крім того, учні аналізують
вплив геометричної форми деталей на надійність конструкції.
Заключний етап.
На завершальному етапі здобувачі освіти здійснюють
апробацію (тестування) готового виробу, його корегування за потреби, рефлексію
(самооцінку та самоаналіз результатів діяльності), підводять підсумки.
T (Technology): використовують комп’ютерну техніку для
презентації своїх проєктів перед однокласниками, педагогами, представниками
адміністрації, громадськості.
Відповідають на запитання, аналізують ефективність
застосованих рішень і роблять висновки щодо досягнутих результатів.
https://forms.gle/
вчительство закладів загальної середньої освіти; 
