Що таке STEM-освіта в закладі освіти

Що таке STEM-освіта

Відповідь на запитання, що таке стем-освіта, закладено в акронімі STEM. 

Модель 5E як частина STEM-освіти

Що таке STEM

СТЕМ-освіта поєднує міждисциплінарні практики та підходи до вивчення природничо-математичних дисциплін. Розшифруємо абревіатуру STEM: 

Водночас сукупність творчих, мистецьких дисциплін об’єднані загальним терміном — STEM and Arts. Серед актуальних напрямів:

• промисловий дизайн;
• архітектура;
• індустріальна естетика.

Утім останнім часом наголошують на важливості поєднання всіх дисциплін, на міждисциплінарному підході. Тому вживають ще акронім STEAM, де літера A = All — усі.

Що таке стем-освіта

Стем-освіта — це напрям в освіті, який охоплює природничі науки, технології, технічну творчість та математику. За ним педагогічний процес є технологією формування та розвитку розумово-пізнавальних і творчих якостей учнів. Рівень таких якостей визначає:

• конкурентоспроможність на сучасному ринку праці
• здатність і готовність до:
  • розв’язання комплексних задач (проблем)
  • критичного мислення
  • творчості
  • когнітивної гнучкості
  • співпраці
  • управління
  • здійснення інноваційної діяльності.

Головна мета STEM-освіти

STEM-освіта має на меті реалізацію державної політики з урахуванням вимог Закону України «Про освіту» задля:

• посилення розвитку науково-технічного напряму в навчально-методичній діяльності на всіх освітніх рівнях;
• створення науково-методичної бази для підвищення творчого потенціалу молоді й професійної компетентності науково-педагогічних працівників.

STEM-освіта  — це система, заснована на міжтрандисциплінарних підходах:

• побудови навчальних програм різного рівня та окремих дидактичних елементів;
• дослідження явищ і процесів навколишнього світу;
• вирішення проблемно орієнтованих завдань.

STEM-освіта в школі: принципи

STEM-освіта в школі упроваджується на основі таких принципів:

• особистісний підхід — врахування вікових, індивідуальних особливостей здобувачів освіти, їх інтересів та здібностей, особливих освітніх потреб;
• постійне оновлення змісту освіти з урахуванням досягнень науки, розвитку технологій та вимог ринку праці;
• наступність — формування необхідних компетентностей на всіх складниках та рівнях освіти;
• патріотизм і громадянська спрямованість; продуктивна мотивація здобувачів освіти до провадження науково-дослідницької та проєктної діяльності, винахідництва;
• істотна роль математики в інтегративному підході реалізації STEM-освіти, послідовне, ґрунтовне, якісне її викладання;
• спонукання до формування та розвиток «гнучких навичок» у здобувачів освіти (навичок презентації, роботи в групі, комунікації);
• використання технологій розвивального та проблемного навчання;
• розвиток закладів спеціалізованої освіти наукового спрямування.

Використання провідного принципу STEM-освіти — інтеграції — дає змогу:

• модернізувати методологічні засади, зміст, обсяг навчального матеріалу предметів природничо-математичного циклу;
• робити процес навчання більш технологізованим та формувати в учнів навчальні компетентності якісно нового рівня;
• якісно готувати молодь до успішного працевлаштування та подальшої освіти.

STEM-освіта в школі спрямована на формування в учнів компетентностей, що дають змогу розв’язувати проблеми суспільства через поєднання природничих наук, технологій, інженерії та математики. Мета розвитку STEM-освіти — поширити інноваційні методики викладання та об’єднати зусилля учасників освітнього процесу і соціальних партнерів задля формування вказаних компетентностей.

Вам для профільного навчання

• Ключ до свідомого вибору, або Як школа впливає на освітню траєкторію підлітка
• Професії майбутнього: профорієнтаційне «коло» з учнями 10-го класу

STEM-освіта: нормативні документи 

Запровадження STEM-освіти має відбуватися у межах чинного законодавства.

Стем-освіта в НУШ: нормативно-правове забезпечення 

Розвиток STEM-освіти регулюють такі нормативно-правові акти:

• закони України «Про освіту», «Про повну загальну середню освіту», «Про позашкільну освіту», «Про наукову і науково-технічну діяльність», «Про інноваційну діяльність», «Про культуру»;
• Державний стандарт початкової освіти (постанова КМУ від 21.02.2018 № 87);
• Державний стандарт базової середньої освіти (постанова КМУ від 30.09.2020 № 898);
• Концепція реалізації державної політики у сфері реформування загальної середньої освіти «Нова українська школа» на період до 2029 року (розпорядження КМУ від 14.12.2016 № 988-р);
• Концепція розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти) (розпорядження КМУ від 05.08.2020 № 960-р);
• План заходів щодо реалізації Концепції розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти) до 2027 року (розпорядження КМУ від 13.01.2021 № 131-р);
• Положення про порядок здійснення інноваційної діяльності у сфері освіти (наказ МОН від 12.05.2023 № 552);
• Стандарт спеціалізованої освіти наукового спрямування (наказ МОН від 16.10.2019 № 1303);
• Типовий перелік засобів навчання та обладнання для навчальних кабінетів і STEM-лабораторій (наказ МОН від 29.04.2020 № 574; у редакції наказу МОН від 01.09.2025 № 1201).

План заходів з розвитку STEM-освіти

План заходів щодо реалізації Концепції розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти) до 2027 року Кабінет Міністрів України затвердив 13 січня 2021 року. 

Так, затверджено комплекс заходів, спрямованих на:

• формування і розвиток навичок науково-дослідницької та інженерної діяльності, винахідництва, підприємництва, ранньої професійної самовизначеності та готовності до усвідомленого вибору майбутньої професії;
• популяризацію науково-технічних та інженерних професій;
• поширення інновацій у сфері освіти.

Серед запланованих розробок:

• цикл відеолекцій для вчителів фізики, математики і початкових класів зі STEM-освіти;
• новий зміст STEM-освіти для здобувачів загальної середньої освіти (державні стандарти, типові освітні та навчальні програми предметів та інтегрованих курсів, курсів за вибором) та позашкільної освіти (навчальні програми гуртків, секцій та інших творчих об’єднань).

Нове та практичне: актуальні матеріали без води

• Помилки штучного інтелекту: на що зважати заступнику директора і вчителю
• Урок читання без нудьгування: як використати Gemini для інтерактивної роботи з текстом

План заходів з розвитку STEM-освіти також передбачає:

• проведення конференцій, семінарів, симпозіумів з питань використання новітніх методик STEM-освіти для педагогічних та науково-педагогічних працівників;
• проведення семінарів щодо впровадження STEM-освіти для працівників місцевих органів управління у сфері освіти, центрів професійного розвитку, навчально-­методичних центрів та кабінетів профтехосвіти, керівників закладів освіти; розроблення відповідних програм підвищення кваліфікації;
• створення баз даних або інтерактивних карт закладів освіти, які впроваджують STEM-освіту, їх постійне оновлення;
• проведення конкурсів, турнірів, олімпіад, літніх шкіл, всеукраїнських фестивалів науки для здобувачів освіти, педагогічних працівників;
• проведення профорієнтаційних заходів для здобувачів освіти у форматі проєктів «Професії майбутнього», тижнів з популяризації STEM-освіти тощо;
• включення до навчальних програм з історії основ розвитку науки та технологій;
• підвищення кваліфікації педагогічних та науково-педагогічних працівників з питань використання новітніх методик STEM-освіти;
• створення нових STEM-центрів та STEM-лабораторій, оснащення обладнанням природничо-математичних кабінетів у закладах освіти;
• оновлення дизайну пришкільних ділянок;
• сприяння утворенню закладів спеціалізованої освіти наукового спрямування;
• упровадження та підтримка гуртків і секцій науково-технічного напряму закладів позашкільної освіти;
• розроблення та впровадження сучасних методик дистанційного навчання природничо-математичних предметів;
• забезпечення поповнення бібліотек закладів освіти якісною науково-популярною та науковою літературою.

З метою модернізації закладів загальної середньої освіти МОН обирає заклади, які можуть отримати сучасне обладнання для профільного навчання. Йдеться насамперед про розвиток старшої профільної школи — з новими STEM-лабораторіями, кабінетами робототехніки, мультимедійними кабінетами та сучасними освітніми просторами для учнів 10–12 класів. У МОН наголошують: профільна школа має перейти від застарілого формату навчання до моделі, де учні працюють із сучасними технологіями, практичними кейсами та міждисциплінарними курсами.

STEM-освіта в НУШ: навчально-методична робота

Запровадження STEM-навчання має відбуватися:

• на засадах особистісно орієнтованого, діяльнісного і компетентнісного підходів;
• за розуміння напрямів освітніх реформ;
• задля більш якісного та сучасного навчання учнів.

Компетентнісна модель навчання

Перехід до компетентнісної моделі навчання та впровадження нових методичних підходів передбачає:

• принципово нове цілепокладання у педагогічному процесі;
• зміщення акцентів у навчальній діяльності з вузькопредметних на загальнодидактичні оновлення структури й змісту навчальних предметів, спецкурсів тощо;
• визначення та оцінювання результатів навчання через ключові й предметні компетентності учнів;
• наскрізне STEM-навчання;
• компетентнісно орієнтовані форми та методи навчання;
• системно-діяльнісний підхід;
• інноваційні, ігрові технології навчання;
• технології case-study;
• інтерактивні методи групового навчання;
• проблемні методики з розвитку критичного і системного мислення тощо;
• корегування змісту окремих тем навчальних предметів з акцентом на особистісно-розвивальні, ігрові методики навчання;
• ціннісне ставлення до досліджуваного питання;
• створення педагогічних умов для здобуття результативного індивідуального досвіду проєктної діяльності та розробки стартапів.

Ключові компетентності Нової української школи гармоніюють у системі STEM-освіти та створюють основу для успішної самореалізації особистості і як фахівця, і як громадянина.

Як створити навчальний комікс за допомогою Storybook у Gemini

Gemini допомагає навіть складні теми легко перетворити на яскраві сторителінгові історії. У статті — покроковий алгоритм, який допоможе створити власний навчальний комікс

МЕНІ ЦЕ ЦІКАВО

Інтегровані уроки

Особливою формою наскрізного STEM-навчання є інтегровані уроки/заняття, спрямовані на:

• встановлення міжпредметних зв’язків, що сприяють формуванню в учнів цілісного, системного світогляду;
• актуалізацію особистісного ставлення до питань, що розглядають на уроці.

Основа ефективності інтегрованих уроків/занять — чітке визначення мети і планування задля різнобічного представлення та розгляду певного об’єкта, поняття, явища з використанням навчальних засобів різних предметів.

Особливість планування і проведення інтегрованих, бінарних уроків у тому, що їх може проводити як один учитель, так і кілька. Через складність координації діяльності педагогів інтегровані уроків необхідно планувати заздалегідь за участю всіх учителів паралелі.

Якщо програмовий матеріал різних навчальних предметів можна інтегрувати в межах одного навчального дня — допустимо організовувати «тематичні дні», коли всі уроки за розкладом спрямовують на:

• реалізацію єдиної освітньої мети;
• досягнення конкретного результату.

Задля залучення учнів до практичної діяльності доцільно:

• розширити діапазон організаційних форм та методів навчання, способів навчальної взаємодії;
• надати пріоритет засвоєнню навчального матеріалу під час екскурсій, квестів, конкурсів, фестивалів, хакатонів, практикумів тощо.

Для формування та 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.

Дослідницько-проєктна діяльність

Дослідницько-проєктна діяльність є одним із ефективних засобів формування компетентностей.

Під час виконання навчальних проєктів активізують інтегровану дослідницьку, творчу діяльність учнів, спрямовану на отримання самостійних результатів під керівництвом учителя.

У процесі вивчення різних тем за дослідно-проєктної діяльності:

Оцінюють проєктну діяльність індивідуально, за довільною системою.

Під час виконання навчальних проєктів реалізують різнорівневі дидактичні, виховні та розвивальні завдання:

• учні набувають нових знань, умінь і навичок, які знадобляться в житті;
• розвиваються мотивація та пізнавальні навички учнів;
• формується вміння самостійно орієнтуватися в інформаційному просторі, висловлювати власні судження, виявляти компетентність.

У перспективі це сприяє зміні ціннісних пріоритетів та світоглядної позиції у молоді в бік формування відповідальної, соціально-активної, громадянсько-патріотичної врівноваженої поведінки.

Висновок

STEM-освіта в НУШ є одним із актуальних напрямів модернізації та інноваційного розвитку природничо-математичного й гуманітарного профілів освіти. Стем-орієнтований підхід до навчання у школі сприяє популяризації інженерно-технологічних професій, підвищенню поінформованості про можливості кар’єри в інженерно-технічній сфері, формуванню стійкої мотивації у вивченні дисциплін, на яких ґрунтується STEM-освіта.

Використано матеріали журналу Заступник директора школи