Впровадження елементів STEM – STEAM – STREAM у процес навчання природничих дисциплін

STEM-освіта стала одним з пріоритетних напрямків впровадження та реалізації ключових компетентностей,  провідними принципами якої є інтеграція та дослідницько-проєктна діяльність.

Метою роботи  творчої майстерні було розкрити теоретичні основи STEM-освіти, її методичну скерованість та розробити методичне забезпечення впровадження елементів STEM-STEAM-STREAM в освітній процес природничих дисциплін, зокрема показати практичний аспект – розвивати уміння створювати конспекти уроків, проєктів у форматі STEM-навчання.

Актуальність STEM-освіти пояснюється тим, що в її основі лежать системно-діяльнісний підхід і самостійна дослідницька робота учнів. Крім цього, найбільш популярними та перспективними у майбутньому стануть професії  програмістів, IT-фахівців, інженерів, професіоналів у галузі високих технологій і т. д. Виникнуть нові професії, що мають задовольнити високотехнологічні виробництва на стику природничих наук, зокрема біо- та нано-технологій.

У 5-6 класах запропонована модельна навчальна програма «STEM. 5-6 класи (міжгалузевий інтегрований курс)» авторів Бутурліної О. В. та Артем’євої О. Є., що скеровується на ранню профілізацію учнів та розвиток уявлень про майбутні професії, пов’язані з SТEM-освітою.

Враховуючи актуальність теми, творча майстерня учителів хімії, біології та інших природничих дисциплін активно працювали над вивченням та практичним впровадженням STEM-освіти в освітній процес. Теоретичні основи STEM вивчено координатором групи Марією Савчин, яка розкрила зміст цього поняття, що об’єднує природничі науки, технології, інженерію, математику й долучає мистецтво, медицину, екологію. Основними аспектами STEM-освіти є: міждисциплінарність, інтеграція, практико спрямованість,  технологічні навички. Методиками впровадження є змішане навчання з його моделями (ротаційною, гнучкою, самостійного змішування, поглибленою віртуальною), інтегроване, проєктне та проблемне навчання, навчання на основі дослідження, моделювання.

Результатом дослідження творчої майстерні став методичний посібник, який розглядається як вступ до організації роботи творчої майстерні.

Практичний бік цієї проблеми реалізовано учасниками, які активно працювали над розробками уроків та проєктів. Результатом стало створення наступних посібників: «Впровадження елементів STEM – освіти через зміст уроків хімії, біології та інших природничих дисциплін. Розробки уроків», в який увійшли 13 уроків з різних тем курсу хімії та біології, та «Впровадження елементів STEM – освіти через зміст навчальних проєктів з хімії, біології та інших природничих дисциплін. Розробки   проєктів», який  містить  20 проєктів.

Учасники творчої майстерні:

Савчин  Марія Михайлівна професорка кафедри              природничо - математичної освіти ЛОІППО, кандидат педагогічних наук.	Ольшанська Оксана Романівна Івано- Франків-ський ЗЗСО І-ІІІ ступенів імені Івана Франка Івано- Франківської селищної ради. Учителька біології.
Михайлишин Ольга Зеновіївна Івано- Франківський ЗЗСО         І-ІІІ ступенів імені Івана Франка Івано-Франківської селищної ради.             Учителька біології.	Федевич Надія Ярославівна Ясниський ЗЗСО І-ІІІ ступенів імені Памви Беринди, Івано-Франківської селищної ради. Учителька хімії.
Марчук Галина Григорівна Ліцей імені Богдана Лепкого Дрогобицької міської  ради Львівської області.   Учителька хімії вищої категорії, вчитель-методист.	Тиховська Дарія Іллівна    Івано-Франківський ЗЗСО І-ІІІ ст. ім. Івана Франка смт. Івано-Франкове Івано-Франківської селищної  ради. Вчителька біології.
Деленко Світлана Петрівна Савчинська ЗШ І-ІІІ ст. Сокальської міської ради та в Сокальської МАН         ім. І. Богачевського.                       Учителька хімії, біології, основ здоров’я, вищої кваліфікаційної категорії, вчитель-методист».	Окулова Оксана Володимирівна Івано – Франків-ський ЗЗСО І – ІІІ ст. імені І.Франка Івано – Франківської селищної ради.  Учителька хімії  вищої кваліфікаційної категорії, «вчитель-методист».
Деленко Олег Леонович  Сокальська санаторна школи                    І-ІІІ ступенів ім. Т.Г. Шевченка.    Учитель хімії вищої категорії,                   «вчитель-методист».	Жолнович Іванна Йосипівна Бродівський ОЗЗСО  І-ІІІ ст. №3.     Учителька хімії  вищої кваліфікаційної категорії, «вчитель-методист».
Коцюх Мирослава Степанівна  Вороцівський ЗЗСО І-ІІІ ступенів. Учителька хімії.	Пальцева Ірина Василівна Великомостівський опорний заклад загальної середньої освіти I-II ступенів.                  Учителька хімії  вищої кваліфікаційної категорії, «вчитель-методист».
Думас Мирослава Петрівна Волицька ЗШ І-ІІІ ст. Сокальської міської ради.     Учителька хімії  вищої кваліфі-каційної категорії, «вчитель-методист».	Переймибіда Ірина Петрівна.  Словітський ЗЗСО І-ІІІ ступенів Глинянської міської ради Львівсь-кого району Львівської області.     Учителька хімії  вищої кваліфікаційної категорії, «вчитель-методист».
Бохна Людмила Мар`янівна Золочівська ЗЗСО І – ІІІ ст.№1 Золо-чівської міської ради Золочівського району Львівської області.            Вчителька хімії.	Проць Лариса Степанівна                                Ліцей № 16 імені Юрія Дрогобича    м. Дрогобича Львівської області.               Учителька хімії вищої категорії.
Бірулін Ірина Богданівна              Золочівський ліцей  Золочівської міської ради Золочівського району Львівської області.                   Учителька хімії вищої категорії.

 Матеріали, подані у посібниках розроблені вчителями з великим педагогічним досвідом, вчителями вищої кваліфікаційної категорії, більшість з яких мають звання «вчитель-методист». Вони охоплюють різні теми з курсу хімії та біології, що інтегрують знання і вміння хімії, біології, екології, географії, фізики, математики, української літератури, англійської мови. Використано багато сучасних методик і технологій:  квест-уроки (М. Савчин, М. Думас, О. Ольшанецька, О. Михайлишин), інтегровані (О. Деленко, С. Деленко, І. Пальцева, І. Переймибіда, Н Фадевич, М. Коцюх), урок-дослідження (І. Жолнович), урок в методиці «перевернутого класу» (О. Окулова), уроки з теми «Основні класи неорганічних сполук» за методологією Education Scrum (Г. Марчук), пленерний урок (Д. Тиховська).

STEM — це насамперед маркер актуалізації усіх альтернативних підходів та ідей в області педагогіки і сучасної освіти. Він спрямований на посилення реалізації навчальних програм природничо-наукового компоненту за допомогою інноваційних технологій.

Під час розробки проєктів метою було показати доцільність та можливість використання елементів STEM-освіти у проєктній діяльності, їхню практичну спрямованість, зв’язок з життям. Всі вони характеризуються використанням дослідницьких методів, де вдало інтегруються знання хімії та біології, розкриваються наскрізні змістові лінії: «Дослідження наявності хімічних речовин у складі березового соку» (О. Деленко); «Небезпечні речовини побутової хімії», «Етиловий спирт – бути чи не бути» (І. Жолнович); «Волокна», «Екологічний стан річок міста Дрогобич», «Молоко та молочні продукти» (Л. Проць); «Я навчу свою родину бути ощадливою», «Виробництво біопалива з відходів фруктів» (О. Окулова); «Виготовлення мила в домашніх умовах» (С. Деленко); «Дослідження цінності меду» (І. Переймибіда); «Способи приготування пельменів» (Д. Тиховська).

Виховання ціннісних орієнтацій висвітлено в проєктах: «Формування  екологічного світогляду  через використання  інформаційно – комунікаційних технологій  у викладанні  хімії», «Вода – джерело життя на Землі» (І. Жолнович).

Учасниками  творчої майстерні виконані проєкти у формі квестів, зокрема: «Позакласний захід - квест для учнів 8 класу «Подорож Океаном Хімічних елементів» (Н. Федевич): «Квест «Періодичний закон і періодична система  хімічних елементів». 8 клас» (М. Думас);   «рН розчину» веб – квест на платформі GoLab/Graasp  9 клас» (О. Окулова); «Квест «Турнір Знавців Хімії» 8 клас. Ребуси 7 клас» (М. Коцюх).  Наявний проєкт заняття гуртка «Основи біології» (Д. Тиховська) та з моделювання «ХімІКТ» Моделювання хімічних  процесів і явищ за допомогою візуального програмування в Scratch. 7 клас» (О. Окулова, О. Тиховська) і «Моделювання в природознавстві та біології» (О. Михайлишин).

 

Отже, робота творчої майстерні була різнобічною та скерованою на усвідомлення цього тренду в освіті, а також на використання його елементів в освітньому процесі під час вивчення хімії, біології та інших природничих предметів.

Щиро вдячна керівнику творчої майстерні Оксані Окуловій, усім учасникам за плідну працю та рецензенту,  кандидату хімічних наук, доценту, декану хімічного  факультету Львівського національного університету імені Івана Франка Григорію Дмитріву.            

      Марія Савчин, 

      професорка кафедри природничо-математичної освіти

      КЗ ЛОР «Львівський обласний інститут післядипломної педагогічної освіти»,

      кандидат педагогічних наук