Актуальність дослідження. Ілюстративні можливості викладу навчального матеріалу з застосуванням інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) створюють умови для впровадження у загальноосвітніх навчальних закладах STEM-освіти, як запоруки цілісного осягнення учнями освітньої програми на міждисциплінарному рівні. З огляду на сьогоднішню ситуацію у сфері освіти та її трансформацію відповідно до сучасних тенденцій, вчителі повинні впроваджувати та активно використовувати нові, пристосовані до комп’ютерних технологій, методики навчання, що і зумовлює актуальність нашого дослідження.
Об'єкт дослідження. Використання елементів STEM-освіти на уроках алгебри та геометрії у загальноосвітній школі.
Предмет дослідження. Навчальний процес з алгебри та геометрії у загальноосвітній школі.
Мета дослідження. Дослідити механізми застосування компонентів STEM-освіти при вивченні математики в закладах загальної середньої освіти.
Завдання дослідження. Розробити психолого-педагогічні та методичні основи запровадження ІКТ зокрема STEM-навчання у вивченні математики в школі.
Результати дослідження. Аналіз літературних джерел дозволив нам зробити висновок, що STEM-освіта – це низка чи послідовність курсів або програм навчання, яка готує учнів до успішного працевлаштування, до освіти після школи, або для того й іншого, вимагає різних і більш технічно складних навичок, зокрема із застосуванням математичних знань і наукових понять. Акронім STEM вживається для позначення популярного напряму в освіті, що охоплює природничі науки (Science), технології (Technology), інженерію (Engineering) та математику (Mathematics). STEM визначає характерні риси відповідної дидактики, сутність якої виявляється у поєднанні міждисциплінарних практик орієнтованих підходів до вивчення природничо-математичних дисциплін.
STEM-освіта – це категорія, яка визначає відповідний педагогічний процес (технологію) формування і розвитку розумово-пізнавальних і творчих якостей молоді, рівень яких визначає конкурентну спроможність на сучасному ринку праці: здатність і готовність до розв’язання комплексних задач (проблем), критичного мислення, творчості, когнітивної гнучкості, співпраці, управління, здійснення інноваційної діяльності.
На нашу думку математика є основою STEM, оскільки вона забезпечує математичний апарат для інших STEM-предметів. Впровадження елементів STEM-освіти дає можливість показати міжпредметні зв'язки математики з іншими предметами, а також її прикладну спрямованість. Останнім часом багато в навчальному процесі було змінено. Замість дерев'яних дошок все більше використовувались мультимедійні проектори, інтерактивні дошки, мультимедійні маркери. Цифрове обладнання, мобільні ґаджети, персональні комп’ютери значно спростили методику викладання предмету та навчання в навчальних закладах. Вивчення математики не повинно бути засвоєнням фрагментів знань, а стати захоплюючим процесом пізнання оточуючого світу та науки.
Наше дослідження показало, що завдяки STEM-освіті вдається реалізувати усі дієві засоби засвоєння математики:
- математичні практикуми з завданнями дослідницького характеру;
- навчальні проекти;
- демонстрація експериментів з їх аналізом, що систематизує отримані знання;
- навички розв’язування математичних задач.
На нашу думку основна мета учителя в даній діяльності – створити ситуацію успіху в засвоєні математики, дати дитині можливість відчути радість досягнення результату, оцінити власні можливості і повірити в себе. Це підвищує мотивацію, розвиває пізнавальний інтерес, а також дозволяє учню відчути задоволення від навчання і рухатися далі. Саме тому знання, фундаментальні основи яких формуються при вивченні природничо-математичних дисциплін у школі, повинні бути максимально наближені до реального життя.
Вважаємо, що для того, щоб STEM-предмети зацікавили якомога більшу кількість учнів необхідно урізноманітнювати форми навчання.
Наприклад, в 6 класі під час вивчення теми «Відношення» учням пропонується наступне завдання. Спочатку потрібно звернути увагу на те, що у кулінарних рецептах зазначено, скільки потрібно певних продуктів для приготування тієї чи іншої страви, а отже, і в кулінарії не обійтися без знань про відношення.
Потім повідомляється рецепт приготування бісквіта: яйця – 8 шт., борошно – 200 г, цукор – 320 г. Далі пропонується проблемна ситуація: як приготувати бісквіт за цим рецептом, якщо є тільки 2 яйця? Для цього потрібно проаналізувати: 8 яєць – 200 г борошна, 2 яйця - ? г борошна; 8 яєць – 320 г цукру, 2 яйця - ? г цукру. Також перед учнями постають запитання «У скільки разів яєць менше ніж у рецепті?», «У скільки разів менше треба взяти борошна?», «У скільки разів менше треба взяти цукру?», «Скільки борошна треба взяти?», «Скільки цукру треба взяти?». На завершення учні записують кількість усіх продуктів для приготування бісквіта з 2 яєць. Незвичайна форма подання завдань і доступний рівень складності створюють умови для мотиваційної основи творчої діяльності і концентрації уваги на розглянутій проблемі.
Висновки та перспективи подальших досліджень. Впровадження та використання у школі компонентів STEM-освіти є ефективним для вивчення математики та розвитку школярів.
Вважаємо, що використання цих засобів формує в учнів навички роботи з інформацією, що дозволяє їм цілісно осягнути науки.
Література:
- Практичний посібник: Використання елементів STEAM-освіти на уроках математики в сучасній школі/ Мирна І. О., Чемерис М. І., Петренчук С. В., Міхєєва І. М., Якимчук О. О., Павлік Т. В., Головченко Л. А., Мельниченко В. А., Остапенко О. О., Хильчук Н. М. – Житомир:2020.
- Падалко К.А. Формування графічної компетентності учнів у процесі розв’язування геометричних задач / К. А. Падалко, Н. Й. Падалко // Матерiали V мiжнарoднoї наукoвo-практичнoї кoнференцiї «Сучасна наука: прoблеми i перспективи» - Київ, 2019. – С. 18.
- Диня О. І. Впровадження засобів інформаційно-комунікаційних технологій та компонентів STEM – освіти при вивченні геометрії в закладах загальної середньої освіти/ О. І. Диня, К. А. Падалко// Матеріали I міжнародної науково-практичної інтернет-конференції, «Сучасні тенденції та концептуальні шляхи розвитку освіти і педагогіки». –Київ. – 2020. –С. 82-85.
- Український проект «Якість освіти». Перша сесія «WEB-STEM-школа2017» [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://yakistosviti.com.ua/uk/WebSTEM-shkola-2017.
inforum.in.ua@ukr.net