Як провести STEM-урок?

Пропоную матеріали з добірки Бібліотеки «На Урок», які допоможуть запровадити принципи STEM-освіти у навчальний процес.

Сьогодні ми часто чуємо про STEM-освіту, STEM-технології, STEM-лабораторії тощо. Що ж таке STEM?  «На Урок» не лишився осторонь цього важливого питання і підготував низку тематичних матеріалів.         

Абревіатура STEM утворюється від слів Science (Наука), Technology (Технології), Engineering (Інженерія) та Mathematics (Математика). Легко зрозуміти, що саме ці поняття формують основу нової методики в освіті.

Незвичною для традиційної школи особливістю є те, що технології, математика та інженерія не вивчаються як окремі науки (навіть із урахуванням міжпредметних зв’язків), а сприймаються учнями як єдність наукових знань і практичних прийомів їх застосування.

Ще одна особливість у тому, що вчитель перестає бути основним джерелом знань. У центрі уроку – проблема чи практичне завдання. А діти мають самостійно знайти шляхи вирішення проблеми, застосувавши наявні знання, здійснивши експеримент і, можливо, зробивши помилки.

Що ж робити учителеві? Запропонувати необхідний інструментарій, спостерігати за ходом наукового пошуку, стимулювати до висновків, допомагати зрозуміти і усунути недоліки.

Логічно, що за таких умов на перший план виходить не володіння теорією, а вміння використовувати свої знання на практиці. І уроки стають практичними заняттями, які демонструють можливості застосування теоретичних знань у конкретних ситуаціях.

Розробляючи моделі, створюючи проекти, діти аналізують інформацію, співвідносять її з наявним досвідом і знаннями. Це формує в них упевненість у власних силах, переконаність у тому, що вони зможуть за необхідності вирішити складні проблеми.

Групова робота, що часто застосовується у такого роду проектах, привчить висловлювати власну думку, відстоювати її, співпрацювати з однокласниками, сприймати і розуміти точку зору іншої людини. Застосування STEM на уроці навчить дітей сприймати завдання, формулювати дослідницьку гіпотезу, застосовувати оригінальні способи пізнання, розвиватиме аналітичне і критичне мислення.

Як застосувати STEM у навчальному процесі?

Проводити різноманітні дослідження.

Яка довжина аркуша в зошиті? Якої довжини ручка? Як це виміряти? Вже такі завдання покажуть найменшим учням, як працювати з вимірювальними інструментами, як фіксувати, аналізувати, застосовувати інформацію, сформують уявлення про багатовимірність світу. Що для цього потрібно? Набір інструментів найпростіший – лінійка, трикутник, транспортир.

З чого почати?

Наприклад, у 1 класі дослідити...яблуко! На уроці «Харчування і здоров’я. Я і яблуко»  (автор – Балицька Валентина Андріївна, вчитель початкових класів) діти вчаться висловлювати припущення, шукати інформацію для підтвердження або спростування думки, заздалегідь готувати дані для роботи.

Надалі дослідження мають ускладнитися і теж саме яблуко вивчатиметься на уроці математики «Величини та їх вимірювання» (автор – Сухацька Наталія Миколаївна, вчитель початкових класів). Юні науковці проводитимуть різноманітні дослідження – зважуватимуть, розраховуватимуть середню масу, піддаватимуть впливу хімічних речовин, а також – як справжні дослідники – заноситимуть результати проведених операцій в картку дослідника!  

Можна використати STEM-технології під час інтегрованого уроку з математики у 3 класі «Зачаровані числа», як це пропонує Вельможко Людмила Петрівна, вчитель початкових класів, і попросити учнів виміряти довжину олівця або парти, ширину зошита чи підручника.

І навіть якщо ваші учні вже розуміють, що таке довжина, що таке ширина, які існують одиниці вимірювання, їм буде цікаво відчути себе науковцями, що отримують інформацію, застосовуючи спеціальні інструменти, фіксують і систематизують отримані дані. Звісно, надалі завдання, технології, інструментарій ускладнюватимуться.

Наприклад, на уроках хімії можна створити... вулкан. Для цього треба тільки насипати невелику кількість оранжевого амоній дихромату у вигляді конуса, нанести кілька крапель спирту і підпалити. Ефектно? Авжеж! Чи це зацікавить учнів? Безперечно! Проведення такої демонстрації на уроці «Хімія – природнича наука. Речовини та їх перетворення у навколишньому світі» пропонує Пахолюк Ігор Вадимович, учитель хімії та біології. А як цікаво буде юним дослідникам самостійно створити такий вулкан! І вони точно запам’ятають формули речовин цієї хімічної реакції!

Використовувати моделі та роботів.

У старших класах на уроках можна застосовувати складні прилади, багатокрокові послідовності вимірювань, проводити вже майже лабораторні дослідження. Або власноруч створювати об’ємні моделі геометричних фігур на уроках геометрії, збирати обладнання для проведення досліджень і моделювання різноманітних фізичних чи хімічних процесів.  

Наприклад, провести STEM-урок на тему «Електричне коло» (автор Богатир Ольга Василівна, вчитель фізики та астрономії), на якому при формуванні знань про електричне коло застосовується stem-іграшка. 

Або інтегрувати робототехніку в навчальний процес, як це запропоновано в посібнику Бондаренко Ліни «Інтеграція технологій LEGO MINDSTORMS Education EV3 в навчальний процес».

Запроваджувати STEM-підходи можна не тільки на уроках, безпосередньо пов'язаних з точними науками. Великий простір для пошуків надають й інші предмети. Наприклад, на заняттях образотворчого мистецтва учні можуть спостерігати за кольорами, дослідити процес фотосинтезу, вивчити ефект веселки, провести дослідження з розчином крохмалю та йодом, створити власні копії витворів мистецтва або макети геометричних фігур, працювати з різноманітною інформацією, готувати відповідні презентації тощо. Прикладом може бути матеріал, запропонований у посібнику «STEM-теми гімназиста. Образотворче мистецтво» Касянчук Галини Миколаївни, вчителя образотворчого мистецтва.