Метод проектов как начальная ступень STEM-обучения.

МЕТОД ПРОЕКТОВ КАК  НАЧАЛЬНАЯ СТУПЕНЬ STEM-ОБУЧЕНИЯ

Мухамадиева Н.В.

КГУ «Гимназия № 9» г.Караганды

Одной из стратегических целей Государственной программы развития образования и науки РК на 2016-2017 гг. является усиление элементов STEM в учебных программах. [1,п.3]  STEM-образование подразумевает смешанную среду, в которой ученики начинают понимать, как можно применить научные методы на практике. Поэтому STEM -образование направлено не только на развитие новых технологий и на инновационное мышление, но и на обеспечение потребности в хорошо подготовленных инженерных кадрах.

Понятие STEM  обозначает интеграцию следующих наук: S – science (наука), T – technology (технология), E – engineering (инженерия), M – mathematics (математика). Характерные составляющие технологии STEM-обучения в КГУ «Гимназия № 9» точечно реализуется с 2005г. в рамках проектной деятельности учащихся.

1. Интегрированное обучение по «темам», а не по предметам.

2. Применение научно-технических знаний в реальной жизни.

3. Развитие навыков критического мышления и разрешения проблем.

4. Повышение уверенности к своим силам.

5. Активная коммуникация и командная работа.

6. Развитие интереса к техническим дисциплинам.

7. Креативные и инновационные подходы к проектам.

8. Мост между обучением и карьерой.

9. Подготовка детей к технологическим инновациям жизни.

10. STEM, как дополнение к школьной программе. [2, с.165-166]

Научная и проектная деятельность является одним из приоритетных направлений работы с одаренными учащимися [3, с. 47], поэтому для учеников гимназии ежегодно организуются проектные недели.

Проекты, над которыми работают ученики в ходе проектной недели,  являются  творческими и выполняются в командах. В ходе реализации такого вида проектов происходит активизация познавательной и практической составляющих, в результате чего школьники производят готовый продукт, который и представляют на защиту членам жюри и зрителям.

Основной акцент в работе с гимназистами делается на интеллектуальное и нравственное развитие личности, что предполагает необходимость формирования у детей критического мышления, их умения работать с информацией. В ходе выполнения проекта деятельность учащихся организуется педагогами гимназии через принцип 6 «П» [4, с.167]:

• Проблема

• Проектирование

• Поиск информации

• Продукт

• Презентация

• Портфолио

STEM обучение состоит из шести этапов: вопрос (задача), обсуждение, дизайн, строение, тестирование и развитие. Эти этапы являются основой проектной деятельности. В свою очередь, сосуществование или объединенное использование различных возможностей является основой креативности и инноваций. Таким образом, одновременное изучение и применение науки и технологии может создать множество новых инновационных проектов.

Осуществляя свои проекты, одни группы создают продукт (творческие проекты), другие проводят различные исследования для доказательства своей гипотезы (исследовательские проекты), третьи разрабатывают учебные пособия, инструкции, рекомендации (практико–ориентированные). В 2017-2018 учебном году на неделе проектов старшего и среднего  звена было заявлено 22 проекта. Все проекты были реализованы и представлены к публичной защите Несомненно, каждый проект имеет свою особенность, о чём свидетельствуют название и содержание проектов. Приведем в пример проекты, имеющие в своей основе элементы  STEM-обучения:

·          Проект «Польза вторсырья». Проект направлен на развитие художественно-эстетических способностей, проектировочных и технологических умений. В процессе работы учащиеся осознают потребность в рациональном использовании отходов текстильной и химической промышленности, экономических ресурсов, в борьбе с глобальным загрязнением почвы и водоёмов бытовыми отходами. В результате реализации проекта учащиеся овладевают навыками изготовления изделий для дома, школы (занятия общего развития, уроки экономики) из вторсырья.

·         Проект «Чудо на ладони». В основе проекта лежит работа учащихся с подручным материалом, в частности с бобинами от бумажных салфеток, цветная гофрированная бумага и т.п., что способствует повышению мотивации к занятиям рукоделием, осознание возможности изготовления новых, интересных сувениров своими руками, а в конечном итоге, развитию мелкой моторики у учащихся начального звена. В этом и заключается новизна проекта.

·          Проект «Воздушный шар». Особенность проекта заключена в том, чтобы не только изучить, понять физические явления, но и создать продукт в виде воздушного шара и продемонстрировать его движение в воздухе на практике.

·          Проект «Байтерек-сердце Астаны». Результатом данного проекта также является демонстрация инженерного мышления, когда учащиеся не только конструируют, но и овладевают знаниями  в области физики, архитектуры, дизайна. Модель «Байтерек-сердце Астаны» стала достойным экспонатом школьного музея.

·            Проект   «Уникальность планеты Земля».  Создавая модель солнечной системы, учащиеся постарались отобразить наиболее яркие особенности каждой планеты, чтобы их визуально можно было запомнить. Изучив особенности планет, пришли к выводу, что ни на одной планете солнечной системы жизнь пока зародиться не может, т. к. для ее появления необходимы кислород и вода.

·          Проект «Робототехника как увлечение». Учащиеся, работающие над проектом, доказали, что в наши дни робототехника применяется абсолютно во всех областях и профессиях: в промышленности, в медицине, на войне и даже в космосе, роботы помогают нам по дому, а возможно в будущем и заменят многие профессии человека. В ходе исследования, пришли к выводу, что робототехника очень интересный, увлекательный и познавательный процесс. Над созданием роботов трудятся настоящие ученые и инженеры, но каждый школьник может придумать дизайн одного из них.

Основной целью проектной деятельности, как  части учебно-воспитательного процесса гимназии, является формирование компетентностной личности, умеющей работать в разнообразной информационной среде, способной познавать и творить культуру путём диалогичного общения, готовой к дальнейшему развитию, самосовершенствованию и самореализации в современном поликультурном мире.

Вполне очевидно, что метод проектов имеет ряд отличий от  STEM-обучения,  но, тем не менее, проектная деятельность создает предпосылки по реализации STEM-обучения уже в учебных программах. На очередном этапе внедрения обновленного содержания образования в гимназии с 2017-2018 учебного года  идет реализация прикладных курсов по «Робототехнике» и «3D моделированию», где учащиеся имеют возможность реализовать себя, применить имеющиеся знания и опыт по различным дисциплинам, раскрыть свои творческие способности и задатки, продемонстрировать свою компетентность, ощутить успех. Данная работа позволяет выявить учащихся, обладающих исследовательскими, творческими способностями, проявляющих интерес к углубленному изучению определенной учебной дисциплины или образовательной области.

Для обеспечения реализации элементов STEM в учебных программах в гимназии создаются оптимальные условия: организационно-управленческие, материально-технические, учебно-методические, информационные. Целенаправленно создается атмосфера, способствующая выработке у учащихся умений делать выбор, эффективно использовать ресурсы, сопоставлять теорию с практикой.

В гимназии особое внимание отводится включению в STEM-обучение  культурных аспектов: становление духовно-нравственной личности учащегося в рамках реализации программы «Рухани Жанғыру», что гармонирует с основами воспитательной системы гимназии в целом. 

Преимущества проектной деятельности, как групповой работы, решают основные недостатки STEM-обучения:

1. Слабость коммуникативных навыков. В STEM- обучении больше внимания обращают на формулы, уравнения, структуры материалов.

2. STEM-обучение предполагает определенный набор действий, что способствует потере творческих навыков.

3. Инженеры, которые, хорошо обучены справляться с операционными системами и техникой, могут чувствовать затруднение в решении обычных «житейских проблем».

4. Ярко выраженная узкая специализация учителей по STEM-обучению могут способстовать формированию фрагментарных знаний у школьников.

 Для создания условий по успешной реализации элементов STEM-обучения в учебных программах может стать дополнительная профессиональная подготовка учителей, готовых работать в единой системе естественно-научных учебных дисциплин и технологий.

Список литературы.

1. Государственная программа развития образования и науки РК на 2016-2017 гг.

2. Методические рекомендации по внедрению STEM образования. Астана 2017г.

3. Савенков А.И. Развитие детской одаренности. М., 2008.

4. Киреева  О.В.  Формирование  исследовательской  активности 

школьников. М., 2005.

Краткое описание документа:

В статье рассматривается метод проектов в системе обучения. Представлен результат реализации проектной деятельности учащихся КГУ "Гимназия № 9" за 2017-2018 учебный год. Приводятся доказательства, что проектная деятельность может служить первым этапом STEM-обучения. Для обеспечения реализации элементов STEM в учебных программах в гимназии создаются оптимальные условия: организационно-управленческие, материально-технические, учебно-методические, информационные. Целенаправленно создается атмосфера, способствующая выработке у учащихся умений делать выбор, эффективно использовать ресурсы, сопоставлять теорию с практикой.