Главная страница
Навигация по странице:

  • Этапы разработки технических игрушек для учителей

  • Список литературы

    		•

    Steam-образование учителей. Возможности и перспективы stemобразования в системе повышения квалификации педагогов


    Скачать 26.55 Kb.
    НазваниеВозможности и перспективы stemобразования в системе повышения квалификации педагогов
    АнкорSteam-образование учителей
    Дата29.08.2022
    Размер26.55 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаSteam-образование учителей.docx
    ТипДокументы
    #655873

    ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ STEM-ОБРАЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ ПЕДАГОГОВ

    Аннотация

    STEM-образование выступает одним из приоритетных направлений в системах образования многих стран. В статье рассмотрены подходы различных стран к применению STEM-технологий в образовании и системе повышения квалификации педагогов.

    Abstract

    STEM education is a priority in the education systems of many countries. The article discusses the approaches of different countries to the use of STEM technologies in education and professional development of teachers.

    Ключевые слова: STEM-образование.

    Keywords: STEM education.
    Если бы будем сегодня учить детей так же, как и вчера, то мы украдём их завтрашний день. Джон Дьюи.

    Современные темпы информатизации, повсеместная цифровизация системы образования и преобразование ее парадигмы приводят к неотъемлемым изменениям самих подходов к обучению. Быстроменяющиеся тенденции образования и активное развитие новых информационно-коммуникационных технологий актуализируют комплексные подходы к обучению. Прогнозируемая четвертая промышленная революция, которая представляет собой внедрение искусственного интеллекта и киберфизических систем в жизнедеятельность человечества требуют преобразования системы образования уже сегодня. В докладе всемирного экономического форума за 2019 год отмечается возможное усиление основных рисков при внедрении искусственного интеллекта и машинного обучения [1]. На момент выхода на рынок труда большинство учащихся средних школ будут выполнять работы, которые еще не существуют, большинство печатной продукции по информационно-коммуникационным технологиям становятся неактуальными уже до выхода на печать. В таких условиях, жизненно необходимыми становятся навыки функциональной грамотности учащихся, критического мышления, оптимизация времени и механизмов получения новых знаний, формирование полной картины мира.

    Одним из способов решения сложившихся вызовов и потребностей становится образовательная технология STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics), которая представляет собой новые подходы к обучению учащихся, основанные на комплексном подходе к изучению определенной проблемы или явления. Аббревиатура «STEM» была впервые предложена американским бактериологом Р. Колвэлл в 1990-х годах, но активно начала использоваться с 2011 года и связана с именем биолога Джудит А. Рамали, которая как руководитель Института естественных наук США, отвечала за разработку новых образовательных программ [2].

    STEM - это адаптация акронима от английского (S – science, T – technology, E – engineering, M – mathematics). Существует также другие направления STEM, которые помимо всех перечисленных направлений включают в себя А (Art) искусство – (STEAM), R (Reading + wRiting) чтение и письмо – (STREAM). STREAM-технология в большой степени ориентирована на научно-исследовательскую деятельность посредством развития навыков чтения и письма. Существуют также различные вариации STEAM построенные на других сопутствующих методах PBL (Problem Based Learning), PhBL (Phenomenon-based learning) и др.

    Таблица 1. Сравнение различных направлений STEM-технологий № Наименование Акроним от английского Определение технологии 1. STEM Science, Technology, Engineering, Mathematics образовательная технология, предназначенная для объединения науки и технологии, инженерии и математики, которые являются жизненно важными для понимания законов мира. 2. STEAM Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics образовательная технология, предназначенная для объединения науки и технологии, инженерии вместе с искусством и математикой, которые являются жизненно важными для понимания законов мира. 3. STREAM Science, Technology, Reading + WRiting Engineering, Arts, and Mathematics образовательная технология, предназначенная для объединения науки и технологии, инженерии вместе с искусством и математикой, которые являются жизненно важными для понимания законов мира через чтение и письмо. 4. STEM PhBL Science, Technology, Engineering, Mathematics through Phenomenonbased learning образовательная технология, предназначенная для объединения науки и технологии, инженерии и математики, которые являются жизненно важными для понимания законов мира основанная на исследовании явлений. 5. STEM PBL Science, Technology, Engineering, Mathematics through Problem-based learning образовательная технология, предназначенная для объединения науки и технологии, инженерии и математики, которые являются жизненно важными для понимания законов мира, основанная на исследовании проблем.

    Многие развитые страны, такие как США, Китай, Финляндия, Австралия, Великобритания, Израиль, Корея, Сингапур, проводят государственные программы в области применения STEMобразования. Однако мнения современных исследователей относительно технологии STEM неоднозначно и представлено различными вариациями данного подхода в системах образования разных стран мира. Так, на официальном сайте правительства США в открытом доступе опубликован документ разработанный управлением научно-технической политики администрации президента и комитетом по политике в области STEM-образования США под названием «Путь к успеху: американская стратегия STEM-образования», в котором отмечены основные направления по внедрению и использованию STEM технологий как научно-технический потенциал который предопределяет экономическое развитие страны [3].

    Согласно данным опроса, приведенным на сайте международной компании EqualOcean занимающейся инвестиционными исследованиями и предоставлением информационных услуг в Китае, технология STEAM является наиболее популярной среди всех представленных в системе образования Китая [4]. В статье вестника департамента рекламы коммунистической партии Китая приводятся слова директора Центра обучения STEM, Ван Су о важности STEM в системе образования Китая. Также в рамках развития STEM-образования международный технологический гигант IBM запустил образовательную программу в Китае, в которой 200 сотрудников работают в качестве преподавателейдобровольцев по STEM в начальных и средних школах Китая, используя свой опыт [5]. STEM в Китае рассматривается как важный элемент национальной стратегии развития талантов.

    Германия выбрала собственный акроним для описания STEM-подхода — это MINT, что в переводе означает математика, информатика, естественные науки и техника.

    Германия, как страна, впервые объявившая миру о наступлении эры 4ой промышленной революции, делает многое для реализации этого подхода в школах страны. Так согласно данным ресурса https://www.mint-regionen.de/ существует 120 регионов, которые внедряют на практике этот образовательный тренд. Национальный MINT-портал вычленяет векторы развития и точки роста: дигитальная трансформация школ, цифровые компетенции молодежи, MINT для девочек, техника [6].

    Дважды в год появляются отчеты о состоянии и развитии данного направления в стране, также идет постоянная корреляция с другими странами по итогам сдачи тестирования PISA. Статистика о выпускниках ВУЗов MINT-направленности по состоянию на 2017 показывает, что Германия обогнала все страны по этому показателю, стр.102 осеннего доклада 2019 г [7].

    В стране осуществляется инициатива «MINT Zukunft schaffen» (с нем.яз «Создаем MINT будущее»), в рамках которых замеряются все показатели, связанные с результатами реализации MINT: компетенции, число выпускников университетов данной направленности, процент женщин-участниц данной сферы (31% от общего числа в 2018). Реализация MINT в Германии осуществляется под патронажем канцлера страны Ангелы Меркель, которая на 4 национальной MINT встрече на высшем уровне в 2016 году высказала пожелание не пускать на самотек вопрос привлекательности MINTобразования и MINT -профессий, а с раннего возраста показывать красоту этого направления и формирование осознанности при выборе такой профессии. На 7-ой национальной MINT-встрече на высшем уровне в 2019 году обсуждались вопросы несоответствия школьного образования запросам времени, предлагался алгоритм решения вопроса через тесную связь образования, промышленных предприятий и гражданских инициатив в этой сфере.

    Интересным является опыт внедрения технологии STEM через активный метод конструирования технических игрушек, представленный во вьетнамских школах. Основным акцентом внедрения STEM во Вьетнаме выступает идея развития активного межпредметного обучения на основе разработки технических игрушек. В работе Le Xuan Quang и соавторов выделены 5 этапов проектирования технических игрушек для учителей и учеников. Также приведен пример разработки технической игрушки согласно вьетнамскому учебному плану, потребности учащихся 8-х классов в разработке мини-гоночного автомобиля.

    Этапы разработки технических игрушек для учителей:

    1. Учителя должны изучать предметы и содержание предметов, связанных с STEM (технология, математика, физика и т.д.).

    2. Определение взаимосвязи предметов с результатами обучения (например, знаниями, навыками, отношением к учащимся), связанными с STEM, и возможностью их интеграции.

    3. Определение типа технических игрушек. Вопросы должны быть разработаны так, чтобы помочь учащимся найти связь между знанием содержания и техническими игрушками.

    4. Разработка, тестирование, усовершенствование. Учителя разрабатывают технические игрушки и оценивают возможное применение игрушек для обучения STEM.

    5. Поручить учащимся делать технические игрушки. Могут быть использованы различные методы обучения на основе проблем, на основе проектов, на основе запросов и так далее.

    Таблица 2. Сравнение ключевых моментов STEM-направлений с урочно-предметным подходом (УПМ) (по Рождественской Л.В. с дополнением)

    1. STEM: Междисциплинарный подход, в котором осуществляют совместную учебную деятельность ученики и учителя. В процессе этой деятельности ученики и учителя овладевают проектным мышлением. УПМ: Ученик и учитель остаются в рамках и логике одного учебного предмета. Результат - “разрозненные знания” по разным предметам.

    2. STEM: Вопросы и формулирование проблем предшествуют поиску ответов и углублению в контент (по необходимости). УПМ: Ответы существуют без вопросов в виде "готового знания". Трансляция контента от учителя к ученику (обязательная).

    3. STEM: Обучение строится на артефактах* и феноменах. Рассматриваются проблемы, связанные с жизнью и миром ученика. Контекст, который интересен и важен сегодня, даже если речь идет о будущем. УПМ: Тематически то, что по плану, в учебнике. Декларируется: это пригодится в будущем.

    4. STEM: Совместное исследования ученика с учителем и другими участниками проектной группы. Вырабатывается умение взаимодействовать. УПМ: Индивидуальное выполнение упражнений на отработку навыков. С точки зрения ученика, это "навыки не известно для чего".

    5. STEM: Важен продукт, полученный в процессе деятельности. УПМ: Продукт деятельности не обозначен. Важна внешняя оценка формального результата, чаще всего, в виде отметки.

    6. STEM: Задачи и критерии оценивания продукта вырабатываются в совместной работе. УПМ: Есть правильные ответы в учебнике.

    7. STEM: Продуктивная командная работа над одним проектом в рамках нескольких предметов. Происходит формирование эффективной метапредметной коллаборативной среды. УПМ: Метапредметная связь в командной работе прослеживается слабо.

    Рассмотрим некоторые полезные онлайн сервисы и ресурсы для учителей, реализующих идеи STEM в своей педагогической практике (Таблица 3).

    1. STEM academia https://stem-academia.com/ Виртуальная лаборатория по STEM образованию (повышение квалификации, олимпиады, ресурсы и др.)

    2. Европейская платформа для учителей естественных наук https://www.science-onstage.eu/ Самое большое в Европе (более 30 стран) сообщество учителей STEM

    3. Учебная робототехника для STEM http://er4stem.acin.tuwien.ac.at/ Портал по учебной робототехнике для STEM (новости, ресурсы, проекты и др.)

    4. LUMA Centre Finland https://www.luma.fi/en/centre/ Сайт национального научного образовательного центра LUMA по STEM (конкурсы, курсы, учебнометодические материалы и др.)

    5. Учебный институт STEM Массачусетского Университета Науки, Технологии, Инженерии и Математики (STEM Ed) https://scholarworks.umass.edu/ stem/ На портале размещены в открытом доступе различные материалы по STEM от MIT, ссылки на конференции и конкурсы

    6. Онлайн курс «STREAM — подход в образовании: теория и практика» https://novator.team/group/13/st ream Онлайн курс состоящий из трех модулей по STEM-STEAMSTREAM-подходу в обучении

    7. Самый крупный немецкий портал по работе с девочками в MINT https://www.cybermentor.de/ Здесь собрана информация о школах, работающих в этом направлении, о достижениях женщин в MINT-сфере

    8. Ресурс земли Нижняя Саксония для женщин, интересующихся MINT https://www.niedersachsentechnikum.de/ Есть раздел об университетах, реализующих MINT-направление и тематических акциях

    9. Ресурс для женщин и девочек, проявляющих интерес к сфере MINT https://www.komm-machmint.de/ Самая широкая поддержка общества и министерства образования

    10. Ресурс земли Саарланд, Германия https://www.saarland.de/mint.ht m Содержит материалы для начальной школы и для вовлечение девочек

    11. Resources for STEAM https://www.edutopia.org/article /STEAM-resources Список ресурсов, примеров, инструментов по преобразованию STEM в STREAM

    12. 36 Resources for STEM Project-Based Learning Activities https://wabisabilearning.com/blogs/stem/36-stemproject-based-learning-activities?utm_source=Email&utm_m edium=Drip&utm_campaign=April%20NL2 Сборка ресурсов для родителей или учителей, которые хотят работать в STEM-подходе

    Анализируя опыт стран, работающих со STEM, можно сделать вывод о том, что данная технология является весьма интересной и полезной с точки зрения развития навыков будущего 4К (коммуникация, кооперация, критическое мышление, креативность) необходимых учащимся уже сегодня. В то же время при внедрении данной технологии, не стоит забывать о целях образования и значимости каждого предмета в процессе подготовки учащихся. STEM это не просто объединение различных предметов в одном проекте, это попытка развития эффекта синергии при познании законов окружающего мира. Некоторые исследователи рассматривают STEM как отдельную философию понимания законов вселенной через призму конкретных предметов. Другие как способ предотвращения отделения науки от реального мира. В связи с чем в процессе внедрения STEM-технологий может возникнуть проблемы определения приоритетов и учета всех целей предметов, включенных в определенный проект. Различные вариации акцентов данной образовательной технологии такие как (явление, контекст, исследование, проект, проблема) могут только запутать учащихся в достижении поставленных целей.

    Список литературы

    1.Доклад всемирного экономического форума. Интернет-ресурс. Режим доступа: http://reports.weforum.org/global-risks-2019/chapterone/

    2.Авдеева Т.И. Сборник научных статей по итогам работы Международного научного форума «Наука и инновации-современные концепции» (г. Москва, 17 мая 2019 г.). Том 1 / отв. ред. Д.Р. Хисматуллин. – Москва: Издательство Инфинити, 2019. – 128 с.

    3.«Путь к успеху: американская стратегия STEM-образования». Интернет-ресурс. Режим доступа: https://www.whitehouse.gov/wpcontent/uploads/2018/12/STEM-Education-StrategicPlan-2018.pdf (15.02.2020)

    4.The Trend of STEAM in China’s Education Industry. Интернет-ресурс. Режим доступа: https://equalocean.com/education/20190425-thetrend-of-steam-in-chinas-education-industry

    5.Experts say STEM education is the key to nurturing necessary talent. Интернет-ресурс. Режим доступа: https://www.chinadaily.com.cn/a/201901/14/WS5c3bf 77aa3106c65c34e43f6.html

    6.Национальный форум STEM Германии. Интернет-ресурс. Режим доступа: https://www.nationalesmintforum.de/themen/aktuelles /aktuelle-studien-zur-mint-bildung/

    7.Осенний отчет MINT-2019. Интернет-ресурс. Режим доступа: https://www.nationalesmintforum.de/fileadmin/medie nablage/content/themen/aktuelles/2018/aktuellestudien/2019/IW-Gutachten-MINT-Herbstreport2019.pdf

    8. Le Q. et al. Integrated science, technology, engineering and mathematics (STEM) education through active experience of designing technical toys in Vietnamese schools//British Journal of Education, Society & Behavioural Science. – 2015. – Т. 11. – №. 2. – С. 112.

    9.Рождественская Л.В. «STEM - STEAM - STREAM на смену предметам и предметникам.» Интернет-ресурс. Режим доступа: https://novator.team/post/142

    написать администратору сайта