STEM-освіту часто називають «навчанням навпаки». Ланцюжок «від теорії до практики» у STEM зазвичай зворотний: спочатку – гра, придумування та майстрування пристроїв і механізмів, а вже потім, у процесі цієї діяльності, – опанування теорії і нових знань. Але, звісно, STEM-освіта – це не тільки «навчання навпаки». Абревіатура STEM розшифровується як science (природничі науки), technology (технологія), engineering (інженерія), mathematics (математика) – і найбільший «козир» STEM-освіти у тому, що вона допомагає опанувати їх не відокремлено, а за допомогою інтеграції всіх п’яти дисциплін у єдину систему навчання.

Чи затребувані нові підходи в українській системі освіти? Якими є перші успіхи і невдачі STEM-першопрохідців? Про це на всеукраїнському науковому семінарі в рамках VII Міжнародної науково-практичної конференції «Інноваційні технології навчання обдарованої молоді» розповіли педагоги-практики, які працюють у школах, вишах і позашкіллі. Кажуть: ще рік тому дізналися про саме лише поняття STEM, а нині вже можуть поділитися першими результатами роботи.

Винайти велосипед заново

Усі активісти STEM-освіти констатують: універсальних рецептів щодо впровадження такого навчання немає.

У київському НВК №141 «ОРТ», наприклад, досвід із тривимірного проектування, програмування, робототехніки та мікроелектроніки накопичили чималий, але як краще організувати STEM-навчання – ще розмірковують. (До речі, вони підтримують ідею, що до слова STEM варто додати літеру «А», що означає: art, мистецтво).

– Але краще, коли STEAM-освіта – це не окремий центр при школі, а напрями, впроваджені у весь навчальний процес закладу, – ділиться думками директор НВК Юрій Кіньков. – Я переконаний, що майбутнє – саме за інтеграцією предметів. Наприклад, курс робототехніки «Від простих машинних механізмів до мікроелектроніки» у нас викладають на уроках трудового навчання – знання, які отримують діти, «дотичні» до фізики, інформатики тощо. І будь-яке навчання краще починати одразу з практики, щоб, образно кажучи, велосипед діти щоразу винаходили самі. Тоді вони розумітимуть, для чого їм потрібні знання та де їх можна застосувати.

У НВК №141 вчаться моделювати, конструювати, вивчати мобільну робототехніку, електроніку, інженерну графіку, тривимірне моделювання, прототипування, мехатроніку тощо. Природничі дисципліни учні опановують не в теорії, а за допомогою дослідів і експериментів.

Коли не вистачає шкільної матеріальної бази – учителі домовляються з університетами про «наукову допомогу». Наприклад, саме зараз учні НВК закінчують збирати 3D-принтер у Київській політехніці.

Юрій Кіньков застерігає колег від небезпеки імітації STEAM.

– Тридцять років тому була мода у класних журналах писати «ТСО» (технічні засоби навчання), – каже Юрій Григорович. – Хто частіше використовує «ТЗН» – той і є кращим учителем. Дуже боюся, щоб ми не перетворили STEAM на чергову профанацію «ТЗН». Така освіта – це засіб, інструмент для досягнення мети, а не тренд, який повинен бути скрізь і всюди.

Роботи і дебати

Третій рік упроваджують STEM-освіту і в Харківському санаторному навчально-виховному комплексі №13. Директор НВК Галина Михайленко розповідає, що у цьому закладі давно міркували над тим, як змінити ситуацію із застосуванням знань у реальному житті.

– Давно помітили, що у туристичному поході, наприклад, діти не можуть пояснити природні явища, які вивчали на уроках, розрізнити птахів чи звірів. А ще школярі з гарними знаннями з історії не завжди можуть використати ці знання під час вивчення літератури, а чудові математики відчувають складнощі на уроках хімії, – розповідає Галина Володимирівна. – Іншими словами – учні можуть мати відмінні оцінки за теорію, а застосувати знання в житті (чи при вивченні інших шкільних предметів) – не вміють.

Ситуація почала змінюватися, коли школа взяла участь у проекті LEGO Foundation. Першим до проекту долучилось дошкільне відділення, і дуже швидко його вчителі переконалися, що конструювання можна використовувати не тільки для загального розвитку, а й у математиці, вивченні світу, розвиткові мови. Тому методику почали застосовувати у початковій школі й середній. З інтересу до конструювання «почалися» і інші напрями роботи у НВК. Наприклад, участь у архітектурних дитячих конкурсах. Діти із захворюваннями хребта не почуваються поза соціумом: разом зі студентами архітектурного факультету Харківського національного університету міського господарства розробили проект площі Свободи, реконструкцію парку «Жуки» (саме тут знаходиться школа).

В одному з конкурсів НВК здобув перемогу в номінації «Архітектура» і отримав конструктори з робототехніки. Завдяки цьому у школі активно розвивається ще один напрям – конструювання роботів.

– Нам пощастило – у нас працюють хороші молоді вчителі фізики й інформатики, які використовують нові методи для викладання навчального матеріалу, – продовжує розповідь директор. – Для дітей нові форми роботи стали абсолютним відкриттям. Здавалося б, звичайний санаторний заклад, де учні перебувають 5 днів на тиждень, і раптом – роботи! Діти з особливими потребами мріють стати інженерами, конструкторами. І вони ними обов’язково стануть.

Так робототехніка та LEGO-конструювання стали у цій школі інструментами із запровадження STEM-освіти. Але ними тут вирішили не обмежуватися. В українсько-німецькому проекті з дебатних технологій, у якому бере учать НВК, його педагоги також вирішили використати підходи STEM. Наприклад, під час дебатів обговорюють технічні теми, чи потрібно вдома встановлювати індивідуальне опалення. Для цього доводиться серйозно попрацювати, вивчити тему, знайти аргументи «за» і «проти».

– За STEM-освітою – майбутнє, – переконана Галина Михайленко. – Ми живемо у світі, який не розділено на окремі дисципліни чи предмети, тому й дітям важливо бачити його цілісним.

Від «науки в собі» до навчання в житті

У тому, що майбутнє – за міжпредметною інтеграцією, переконана і доцент кафедри інформатики та методики викладання Тернопільського національного педагогічного університету Ольга Барна. На її думку, сьогодні діти отримують фрагментарні знання, які можна порівняти з пазлами. І лише у небагатьох учнів ці «пазли» складаються в єдину «картину» світу.

– На жаль, навіть у тих школах, де впроваджують STEM-освіту, це робиться в межах окремих предметів, у жорстких рамках програм, – визнає Ольга Барна. – До того ж діти отримують знання від учителя, з підручників, з інтернету і дуже рідко апробують їх самі.

Між тим у Європі, навпаки, більшість шкільних предметів – практико-орієнтовані. Під час вивчення теми «Відсотки» учні мають порахувати, наприклад, скільки відсотків потрібно платити за банківський кредит, – практичні задачі для школи «диктує» саме життя.

Викладач переконана, що завдання університету – підготувати (і швидко перепідготувати) педагогів, які б уже сьогодні-завтра могли реалізовувати STEM-освіту. І допомогли середній школі організувати таке навчання «не політерно» (коли кожна наука з системи STEM – окремо), як це часто спостерігається нині, а саме в комплексі.

Запровадити STEM-освіту в школі найкраще можна у профільних класах. Зокрема, у класах математичного профілю робити прості інженерні розрахунки тощо.

Класи: 2 клас

Предмети: Освіта в цілому