ІМІТАЦІЙНІ ТА ІГРОВІ STEM-ТЕХНОЛОГІЇ І ПРАКТИКИ НА УРОКАХ ПРИРОДНИЧО-МАТЕМАТИЧНОГО ЦИКЛУ

  • Д.С. Мальчикова
  • Р.С. Молікевич
  • І.С. Саф’яник
Ключові слова: STEM-освіта, STEM-навчання, STEM-компетентності, STEM-урок, STEM-ігри

Анотація

Стаття характеризує основні аспекти STEM-освіти: розвиток критичного мислення, інтегро-ваного навчання, активного спілкування всіх учасників освітнього процесу, нестандартних таінноваційних підходів та напрямків розвитку природничо-математичної освіти. Активне впрова-дження STEM-технологій у навчанні перш за все забезпечує злагоджений та мотивований про-цес навчання, де кожна діяльність викликає особливий інтерес та є доступною та зрозумілою дляучнів. Щоб забезпечувати такий тип навчання, викладач повинен спочатку мислити нестандар-тизовано і всебічно, експериментувати і, як правило, постійно вдосконалюватись для досягненнябажаного результату. При розробці якісного уроку у форматі STEM особливу увагу слід звернутина особливості його створення та організації, а саме: усі учні повинні формувати єдиний спільниймеханізм взаємодії та брати активну участь у продуктивному вирішенні реальних ситуацій чи про-блем; доцільно запросити студентів розробити власні демонстраційні моделі чи прототипи; длядосягнення поставленої мети та виробництва справді якісного інноваційного продукту важливоефективно працювати в команді, яка працюватиме як єдиний злагоджений механізм, де коженіз учасників має своє завдання. Рухаючись шляхом інноваційного розвитку, учитель насампередурізноманітнює свій педагогічний підхід до викладу навчального матеріалу та розширює мож-ливості його сприйняття та засвоєння учнями. Інноваційний інтегрований підхід до навчання -один із способів, що поєднує як елементи STEM, так і нестандартні форми подання інформаціїучням. Навчальні сайти, імітаційні тренажери, сучасні віртуальні лабораторії, такі як: «VirtuLab»,лабораторія –«GoogleSites», онлайн-лабораторії «GoLab / Graasp» та цікаві, інтерактивні робочіаркуші («Liveworksheets») дуже ефективні у проведенні STEM-класів. Вони дозволяють учнямпроводити віртуальні захоплюючі та когнітивні експерименти з фізики, географії, хімії, біології, екології та інших предметів, у тривимірних та двовимірних просторах. STEM-освітній простірмультидисциплінарний, орієнтований на компетентністний підхід і забезпечує формування уні-кального набору когнітивних та соціальних навичок, зокрема: здатність виявляти, ставити тавирішувати проблеми, взаємодіяти з іншими в різних соціальних і пізнавальних ситуаціях, кри-тично оцінювати події і явища, мотивувати та рухатися до спільної мети тощо.

Посилання

1. Balyk N., Barna O., Shmyger G., Oleksiuk V. (2018) Model of Professional Retraining of Teachers Based on the Development of STEM Competencies / ICTERI 2018 ICT in Education, Research and Industrial Applications. Integration, Harmonization and Knowledge Transfer. Volume II. 318-331 p.
2. Buturlina, O., Dovhal, S., Hryhorov, H., Lysokolenko, T., & Palahuta, V. (2021). STEM Education in Ukraine in the Context of Sustainable Development. European Journal of Sustainable Development, 10(1), 323. URL : https://doi.org/10.14207/ejsd.2021. v10n1p323 (дата звернення: 10.06.2021).
3. Diana, N., Yohannes, & Sukma, Y. (2021). The effectiveness of implementing project-based learning (PjBL) model in STEM education: A literature review. Paper presented at the Journal of Physics: Conference Series, 1882(1) doi:10.1088/1742-6596/1882/1/012146 (дата звернення: 10.06.2021).
4. Hallinen J. (2019) STEM education curriculum.Retrieved from: URL : https://www.britannica.com/topic/STEM-education (дата звернення: 10.06.2021).
5. Як створити хороший STEM-урок (2018). URL : https://nus.org.ua/view/yak-stvoryty-horoshyj-stemurok/(дата звернення: 10.06.2021) [How to create a good STEM lesson (2018). URL : https://nus.org.ua/view/yak-stvoryty-horoshyj-stem-urok/ (in Ukrainian)].
6. Колток Л., Iваник Н. (2020). Упровадження STEM-освіти в освітній процес Нової української школи. Науковий збірник «Актуальні питання гуманітарних наук: міжвузівський збірник наукових праць молодих вчених Дрогобицького державного педагогічного університету імені Івана Франка». Том 3, № 27 [Koltok L., Ivanik N. (2020). Introduction of STEM-education in the educational process of the New Ukrainian School. Scientific collection "Current issues of the humanities: interuniversity collection of scientific works of young scientists of Drohobych State Pedagogical University named after Ivan Franko", Volume 3, № 27 (in Ukrainian)].
7. Кравчук С. «Що таке BYOD?» URL: http://thefuture.news/byod (дата звернення: 10.06.2021) [Kravchuk S. "What is BYOD?" Retrieved from: http://thefuture.news/byod [(in Ukrainian)].
8. Lancaster, T., & Cotarlan, C. (2021). Contract cheating by STEM students through a file sharing website: A covid-19 pandemic perspective. International Journal for Educational Integrity, 17(1) doi:10.1007/s40979-021-00070-0 (дата звернення: 10.06.2021).
9. Li, Y., Schoenfeld, AH, di Sessa, AA et al (2019). «On Thinking and STEM Education». Journal for STEM Education Research 2, 1–13 URL : https://doi.org/10.1007/s41979-019-00014-x (дата звернення: 10.06.2021).
10. Malchykova, D., Pylypenko, I., Davydov, O., Baysha, K., & Omelchenko, N. (2020). Environmental research and natural education priorities: Challenges of globalization and educational reforms in Ukraine. Paper presented at the International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, 2020-August(5.2) 725-732. doi:10.5593/sgem2020/5.2/s22.089 (дата звернення: 10.06.2021) (in English).
11. Maltese A., Lung F.,Potvin G., Hochbein C. (2013). STEM education in the United States. URL : https://www.researchgate.net/publication/258048366_STEM_education_in_the_United_States (дата звернення: 10.06.2021) (in English).
12. Матвійчук Ю.Ю. (2019) STEM-освіта як інструмент реалізації інтегрованого природничоматематичного навчання». Педагогіка та психологія, Харків. Вип. 62. http://journals.hnpu.edu.ua/index.php/pedagogy/article/view/3262 (дата звернення: 10.06.2021) [Matviychuk Yu.Yu. (2019) STEM-education as a tool for the implementation of integrated science and mathematics learning. Collection of scientific works “Pedagogy and Psychology”, Kharkiv. Issue. 62. URL: http://journals.hnpu.edu.ua/index.php/pedagogy/article/view/3262 (in Ukrainian)].
13. Методичні рекомендації щодо розвитку STEM-освіти в закладах загальної середньої та позашкільної освіти у 2020/2021 навчальному році. URL : https://imzo.gov.ua/2020/08/20/lystimzo-vid-19-08-2020-22-1-10-1646-metodychnirekomendatsii-shchodo-rozvytku-stem-osvity-vzakladakh-zahal-noi-seredn-oi-ta-pozashkil-noiosvity-u-2020-2021-navchal-nomu-rotsi/ (дата звернення: 10.06.2021) [Methodical recommendations on the development of STEM-education in general secondary and out-of-school education institutions in the 2020/2021 academic year. Retrieved from: URL : https://imzo.gov.ua/2020/08/20/lyst-imzo-vid-19-08-2020-22-1-10-1646-metodychni-rekomendatsiishchodo-rozvytku-stem-osvity-v-zakladakh-zahalnoi-seredn-oi-ta-pozashkil-noi-osvity-u-2020-2021-navchal-nomu-rotsi/ (in Ukrainian)].
14. Molikevych, R. S., Bohadorova, L. M., Kovalova, K. I., & Okhremenko, I. V. (2019). The use of geoinformation systems in educational and professional programs for the training of geographes. Paper presented at the International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, 19(5.4) 355-360. doi:10.5593/sgem2019/5.4/S22.048 (дата звернення: 10.06.2021) (in English).
15. Про схвалення Концепції розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти). URL : https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/960-2020-%D1%80#Text (дата звернення: 10.06.2021) [On approval of the Concept of development of natural and mathematical education (STEM-education). URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/960-2020-%D1%80#Text (in Ukrainian)].
16. Osadchyi, V., Valko, N., & Kushnir, N. (2019). Determining the level of readiness of teachers to implementation of stem-education in ukraine. Paper presented at the CEUR Workshop Proceedings, 2393 144-155.
17. Павленко А.І. (2017) Проблеми якості сучасної шкільної природничо-математичної освіти: теоретичні підходи і дидактичні технології вирішення. Запоріжжя: СТАТУС. 112 с. [Pavlenko A.I. (2017) Problems of quality of modern school natural and mathematical education: theoretical approaches and didactic technologies of decision, 112 p. Zaporozhye. STATUS. 112 p. (in Ukrainian)].
18. Pylypenko, I., Malchykova, D., Davydov, O., & Baysha, K. (2018). Professional education for sustainable development: Experience of ecologists educational programs creating. Paper presented at the International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, 18(5.4) 233-240. doi:10.5593/sgem2018/5.4/S22.030 (дата звернення: 10.06.2021) (in English).
19. Rico, A., Agirre-Basurko, E., Ruiz-González, A., Palacios-Agundez, I., &Zuazagoitia, D. (2021). Integrating mathematics and science teaching in the context of education for sustainable development: Design and pilot implementation of a teaching-learning sequence about air quality with pre-service primary teachers. Sustainability (Switzerland), 13(8) doi:10.3390/su13084500(дата звернення: 10.06.2021).
20. Santangelo, J., Hobbie, L., Lee, J., Pullin, M., Villa-Cuesta, E., & Hyslop, A. (2021). The (STEM)2 network: A multi-institution, multidisciplinary approach to transforming undergraduate STEM education. International Journal of STEM Education, 8(1) doi:10.1186/s40594-020-00262-z (дата звернення: 10.06.2021).
21. Наукові записки Малої академії наук України (2017). Вип. 10. Серія : Педагогічні науки. Київ: Інститут обдарованої дитини НАПН України, 2017. 275 с. URL : http://man.gov.ua/upload/activities/Scientifik_note/Scientifik_note_JASU_10. (дата звернення: 10.06.2021) [Scientific notes of the Small Academy of Sciences of Ukraine (2017). Vip. 10. Series: Pedagogical Sciences Kyiv: Institute of Gifted Children of the National Academy of Pedagogical Sciences of Ukraine, 275 p. Retrieved from: http://man.gov.ua/upload/activities/Scientifik_note/Scientifik_note_JASU_10.pdf (in Ukrainian)].
22. Song, H., & Zhou, M. (2021). STEM teachers’ preparation, teaching beliefs, and perceived teaching competence: A multigroup structural equation approach. Journal of Science Education and Technology, 30(3), 394-407. doi: 10.1007/s10956-020-09881-1 (дата звернення: 10.06.2021).
23. STEM-освіта. URL : https://imzo.gov.ua/stem-osvita/ (дата звернення: 12.06.2021) [STEM education. URL : https://imzo.gov.ua/stem-osvita/ (in Ukrainian)].
24. STEM-освіта: стан впровадження та перспективи розвитку (2017): Матеріали ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції (9–10 листопада 2017 року), Київ, ДНУ «Інститут модернізації змісту освіти», 160 с. [STEM-education: the state of implementation and prospects for development (2017) Proceedings of the III International Scientific and Practical Conference (November 9-10, 2017), Kyiv, DNU "Institute for Modernization of Educational Content", 160 p. (in Ukrainian)].
25. Журавель Т.О., Соколова Н.О. (2016) Інтегроване навчання – основний складник STEM-освіти. Освіта та розвиток обдарованої особистості. № 12, 32-34 [Zhuravel T.O., Sokolova N.O. (2016) Integrated learning – the main composition of STEMeducation / T.O. Zhuravel. Education and development of a gifted personality, № 12, 32-34 (in Ukrainian)].
Опубліковано
2021-07-27
Сторінки
79-86
Розділ
СЕКЦІЯ 3 ГЕОГРАФІЧНА ОСВІТА