Stem образование что это такое
STEM как «серебряная пуля» для образования
Как известно, выражение «серебряная пуля» символизирует универсальный способ, с помощью которого можно решить любую проблему. И в современном мире со стремительно развивающимися технологиями, «серебряная пуля» нужна как никогда, особенно в сфере подготовки профессионалов для высокотехнологичных отраслей. Общепризнанный факт — школьное образование сегодня направлено, как правило, на успешное выполнение тестов, проверку знаний по предметам.
Да, внутри курсов есть логика, они нашпигованы фактами и данными, а вот между собой теоретические предметы почти не пересекаются. И совсем немногие дети умеют применять теоретические знания на практике, потому что не понимают — как естественные науки и математика могут пригодиться в жизни. При этом, уже сегодня от выпускников требуются не просто хорошие знания школьных предметов, но и знания междисциплинарные, формирование которых — процесс длительный. Он должен начинаться еще в школе и только традиционными методиками здесь не обойтись. Тут на помощь приходит STEM-подход.
Что же такое STEM?
Впервые вопросом междисциплинарного и прикладного подхода в образовании озаботились в США, когда американцы столкнулись с серьезной проблемой — при наличии предложений в высокотехнологичных компаниях потенциальные кадры в большинстве своем не обладали достаточной квалификацией. Так, в конце 90-х и зародился STEM-подход к обучению, который сегодня внедряется на государственном уровне в странах, ориентированных на выращивание собственной научно-технической элиты. Главное место в STEM (аббревиатура от Science — естественные науки, Technology — технологии, Engineering — инжиниринг, проектирование, дизайн, Mathematics — математика) отводится практике, соединяющей разрозненные естественно-научные знания в единое целое.
В чем суть технологии STEM?
Если кратко, то в ее основе- инженерный подход к изобретению, скажем, прототипа. Чтобы получить прототип, его необходимо спроектировать. А любое проектирование — это, по сути, описание еще несуществующего объекта, который нужно увидеть, придумать, изобрести.
Первый шаг в проектировании — это постановка задачи. Чтобы конечный результат удовлетворял поставленной цели, необходимо провести тщательное исследование, задействовать все имеющиеся знания, скомбинировать их и получить эффективные решения.
Таким образом, в процессе инженерного исследования, создания или улучшения прототипа, ребенку приходится использовать свои знания по нескольким дисциплинам, что способствует формированию у него естественно-научной картины мира.
Важно, что в данном случае технология STEM удачно дополняет школьное образование по техническим предметам, погружает учеников в понимание самой сути предмета и его применения в практической сфере.
Как обстоят дела со STEM в России?
Сегодня в России перспективными форматами обучения становятся STEM-центры или образовательные программы, которые используют технологию STEM.
Российские STEM-центры работают при поддержке технологичных компаний на базе вузов, технопарков и других образовательных учреждений. В них ребята получают новые знания и умения, вовлекаются в проведение исследований, что позволяет им овладеть на практике навыками научной работы, которые пригодятся при дальнейшем обучении в вузах.
Развить практические навыки можно, также, участвуя в робофестах, турнирах, олимпиадах…
Среди подобных начинаний — турнир по нефтегазовой тематике «Умножая таланты», который проходит в нескольких регионах России. Все конкурсные задания специально разрабатываются действующими инженерами Научно-технического центра «Газпром нефти».
Механика турнира такова: после объявления конкурса школьники регистрируются командами из 3-5 человек. Далее команда получает нестандартное задание: она должна решить реальный кейс из нефтянки. Прежде чем, представить свой проект членам жюри, участникам приходится изучить множество специальных материалов, провести наблюдения или даже поставить опыты. И только лучшие решения на финальном этапе проходят защиту у профессионалов отрасли.
Вот, например, задание для младшей секции: «Бурение солевых интервалов». Для решения задачи восьмиклассникам (!) предлагается оценить потенциальные риски при строительстве нефтяной скважины. Кроме того, они должны описать, как разрушаются горные породы в процессе бурения, определить насколько возможно на этапе строительства скважины повлиять на ее продуктивность, а также выбрать наиболее оптимальную траекторию при бурении. В итоге, обычные школьники погружаются в тонкости нефтяного дела и решают реальные рабочие задачи на достойном уровне.
В итоге у участников турнира формируются навыки проектной работы в команде, умение создать практическое решение на основе академических знаний, оформить и презентовать свой результат.
Получается, что STEM не просто естественнонаучный и инженерно-технический подход к образованию, как иногда считают, а коренная перестройка всей системы. Предметы STEM учат детей навыкам критического мышления, необходимым для преодоления трудностей, с которыми они могут столкнуться в жизни и в работе. Таким образом STEM и в самом деле может стать той самой «серебряной пулей» для современного образования, по крайней мере, в области естественных наук.
Бум на STEM-образование: 5 онлайн-форматов для подготовки востребованных специалистов
Широкий спектр подходов к STEM-образованию обусловлен его сложностью. Практически все исследователи рассматривают современный образовательный феномен как повышение качества понимания обучающимися дисциплин, относящихся к науке, технологии, инженерии и математике.
Это основа подготовки сотрудников в области высоких технологий: IT-специалистов, программистов, инженеров, специалистов высокотехнологичных производств, которых в будущем будет резко не хватать.
Как считает Брэд Смит, президент Microsoft, технологические компании чувствуют острую нехватку квалифицированных STEM-специалистов — «кризис гениев». При этом эксперты отмечают, что применение цифровых технологий и анализа данных принесет пользу любому бизнесу, независимо от сферы деятельности.
Спрос в России на STEM-образование растет. Появляются школы с интегративным подходом, где нет биологии, физики, химии и математики как отдельных предметов. Их преподают в связи друг с другом.
STEM-модель объединяет в единую систему естественные науки и инженерные предметы и учит работать над проектом на стыке этих дисциплин.
Выпускники таких школ востребованы в корпорациях. Для потенциального работодателя играет роль междисциплинарная гибкость. Важно, чтобы сотрудник воспринимал поставленную задачу как проект и системно подходил к реализации.
Рынок образовательных продуктов в рамках STEM-образования разнообразен. Одна из российских платформ, учебные материалы которой направлены на раннюю профориентацию школьников в области естественных наук и основ нанотехнологий, — это Стемфорд.
На ее примере рассмотрим форматы учебных программ, которые решают задачи современного педагога, работающего в области STEM-онлайн образования, и соответствуют развитию необходимых компетенций у учащихся.
Ученики сопровождаются тьюторами — студентами и аспирантами ведущих университетов: МИЭТ, ВШЭ МИЭМ. Обучающийся бросает вызов себе и окружающим, пытаясь выйти в лидеры и создать собственный проект.
Одна из ключевых задач, которую закрывает такой формат, — мотивировать к исследовательской деятельности и научить учащихся анализировать опытные данные, сопоставлять с теоретическими сведениями и делать выводы.
Учащиеся, используя химические реакции, своими руками изготавливают уникальные игрушки и сувениры, знакомятся с реакциями химического осаждения металлов в виде пленок и свойствами высокомолекулярных соединений.
Формат хакатона предполагает совместную работу. Участникам предлагается поработать над сервисами по поиску и подбору наставников, трекингу эффективности и оптимизации процессов наставничества.
Пример. «Разработка инновационных систем доставки активных компонентов для косметических изделий» для школьников старших классов, студентов профильных образовательных учреждений среднего профессионального образования, студентов младших курсов образовательных учреждений ВО.
Ученики изучают секретные компоненты омоложения, использующиеся в косметологии, процессы разработки липосомальных, микроэмульсионных систем доставки компонентов в кожу, какой бывает косметика и как проверяют ее качество. По результатам итогового тестирования выдается сертификат о прохождении курса, который можно прикрепить в портфолио при трудоустройстве.
Работа над исследовательской лабораторией мотивирует к самостоятельной творческой деятельности и приобретению ими практических навыков научно-исследовательской работы.
Цель такого формата — взаимодействовать и учиться у друг друга. Обсуждение материала способствуют его усвоению и позволяет оперативно осуществлять обратную связь.
Соревновательные квест-игры с экспериментальными заданиями по инженерным, математическим, гуманитарным, естественно-научным и информационно-коммуникативным направлениям с использованием мультимедиа — это сильный инструмент для повышения вовлеченности.
Важно понимать, что в современном образовании прием геймификации срабатывает одинаково хорошо с детьми и взрослыми, потому что миллионы людей играют в компьютерные игры и отлично представляют, что такое «уровни», «прокачка», «задания» (quests), «награды», «достижения».
Пример. Игра Allotrop о засекреченной научной организации С60. Восстанавливая цепь запутанных событий, совершая удивительные открытия, участники силой собственного интеллекта выполняют миссию по спасению ученых.
Образовательная компьютерная игра построена на реальных заданиях из школьной программы по физике, химии и биологии и основам нанотехнологий. Задания интегрированы в геймплей по законам игрового дизайна. Попадая в различные ситуации, игрок решает дидактические задачи и знакомится с ключевыми нанотехнологиями, используемыми в наноиндустрии.
Обычно проводятся с представлением результатов проектной деятельности. Работа ведется в группах. На первом этапе проводят мозговой штурм. Записываются абсолютно все идеи, которые возникают в команде.
Пример. Проблема → «Мы зависим от розетки, когда негде зарядить девайс». Гипотезы решения → «Создать портативное зарядное устройство», «Увеличить срок заряда батареи у гаджетов», «Оборудовать больше общественных мест, чтобы иметь возможность подзаряжать устройство».
После защиты проектов, которые проводят участники, необходимо проанализировать участие в спринте.
Чтобы провести итоговую рефлексию, можно предложить следующие варианты: каждый участник оценивает себя самостоятельно; предлагаем провести взаимную оценку результатов — Peer-to-peer.
При комбинированном варианте, когда совмещаются обе механики, важно, чтобы каждый учащийся сравнил собственную оценку с оценкой деятельности остальных.
STEM-мышление учит работать в команде, анализировать и систематизировать информацию. Формирует саму способность к обучению. Поэтому всем, кто создает образовательные онлайн-программы, важно обратить внимание на развитие у учащихся метапредметных навыков.
В сфере онлайн-образования сформировались три основных направления, перспективных для концепции STEM образования.
1. Индивидуальная образовательная траектория.
Персонализированное обучение, когда учащийся самостоятельно выбирает те предметные области, которые будет изучать.
Индивидуальный подход предполагает обратную связь, когда любой слушатель задает вопрос спикеру в онлайн-формате. Например, это может быть тест с интерактивными заданиями, где итоги теста оформляются как результат с рекомендациями.
2. Переход на смешанный тип обучения.
Соединение офлайн и онлайн-форматов. Учащиеся изучают материалы дома, а на занятиях с преподавателем работают над сложными вопросами.
Сама тематика «Нано» предполагает использование современных технологий: необходимо создать виртуальную среду, добавлять персонификацию, моделирование и прогнозирование карьеры, задействовать приемы, основанные на использовании искусственного интеллекта и подходов Big Data.
Интеллектуальные помощники и чат-боты уже берут на себя большую часть работы в обучении: выдают лекционный материал, принимают выполненные задания в виде автоматизированных тестов.
3. Фокус на проектном мышлении. Для оценки проектной деятельности важна постоянная фиксация всех действий и результатов участников. Только при условии сбора максимально возможного количества информации возможно корректно оценить образовательный результат проектной деятельности.
Развитие онлайн-платформ и учебных учреждений, которым близка идея STEM-образования, создаст условия для трансляции педагогического опыта и внедрения продуктов в образовательный процесс.
В силу того, что нанотехнологии требуют подключения не только знаний, но и фантазии, и перспективного мышления, подходы STEM-образования позволяют подготовить сильных специалистов, кругозор которых выходит далеко за пределы тем, необходимых непосредственно для работы.
Консультация «Стем образование в ДОУ»
Анжелика Ковалева
Консультация «Стем образование в ДОУ»
СТЕМ образование в ДОУ
В настоящее время наблюдается технологическая революция. Высокотехнологичные продукты и инновационные технологии становятся неотъемлемыми составляющими современного общества. В детских образовательных учреждениях, школах и институтах ведущее место начинает занимать робототехника, конструирование, моделирование и проектирование.
По словам Президента РФ В. В. Путина, инженерное образование в РФ нужно вывести на новый более высокий уровень. Министр образования и науки Д.Ливанов подчеркнул: «В целях повышения конкурентоспособности нашей страны требуется усиление технической подготовки кадров». Для решения данной задачи требуется утверждение STEM образования в России. Это позволит подготовить высококвалифицированных специалистов, которые внесут большой вклад в развитие нашего общества и государства.
Инновационные продукты и прогрессивные технологии являются базовой составляющей современной образовательной системы. Они позволяют специалистам наилучшим образом подготовить подрастающее поколение к возможным трудностям взрослой жизни, которые могут возникнуть при выборе подходящей профессиональной деятельности.
Внедрение STEM образования в ДОУ помогает детям научиться быстро ориентироваться в потоке информации и реализовывать полученные знания на практике. Дошкольники приобретают дополнительные практические навыки и умения, которые достаточно востребованы в современной жизни. Увлекательные занятия в виде игр позволяют раскрыть творческий потенциал ребенка.
Что же такое СТЕМ образование в ДОУ? Это комплексное обучение, которое включает в себя одновременное исследование базовых принципов точных наук. К ним относится инженерия, математика, технология. Дети учатся видеть взаимосвязь происходящих событий, лучше начинают понимать принципы логики и в процессе создания собственных моделей открывают для себя что-то новое и оригинальное. Комплексный подход способствует развитию их любознательности и вовлечению в образовательный процесс.
КАК МОЖНО ВНЕДРИТЬ STEM ТЕХНОЛОГИИ В ДЕТСКОМ САДУ?
• Организовать конструктивные занятия. Для этого можно использовать роботов-конструкторов и различные робототехнические устройства. Разнообразные задания в игровой форме помогут детям развить логику и алгометрическое мышление. Дошкольники смогут научиться быстро решать практические задачи и приобрести для себя базовые знания программирования.
• Провести экскурсионные мероприятия. Изучение окружающей среды при помощи проведения полевых работ вместе с дошкольниками даст возможность детям изучить структуру листьев, провести анализ воды, понаблюдать за насекомыми. Это поможет им проникнуться особой любовью к восхитительным творениям и осознать свою ответственность перед ними.
• Подготовить игровые занятия. В этом случае можно организовать увлекательные мероприятия в форме подвижных игр, танцев и развлечений. Это позволит детям лучше развить коммуникативные навыки, пополнить словарный запас, освоить грамматические особенности построения речи, научиться проектировать новые уникальные модели.
Сегодня можно встретить множество разнообразных учебных модулей, которые входят в СТЕМ образование в ДОУ. Например, модуль «Дидактическая система» позволит детям познакомиться с геометрическими фигурами и телами, освоить самые распространенные предметы окружающего мира.
Ведущая составляющая STEM обучения — это экспериментально-инженерная деятельность. В игровой форме дети учатся считать, измерять, сравнивать, приобретать навыки общения. Это помогает им приобретать необходимые математические, филологические и инженерные навыки. Дети в знакомых предметах определяют новые и неизвестные для себя свойства. Непринужденные занятия в форме увлекательной игры развивают воображение и творческий потенциал.
ПРЕИМУЩЕСТВА STEM ТЕХНОЛОГИЙ
• Помогают выработать инженерные навыки.
• Позволяют приобрести качества, необходимые для работы в команде.
• Содействуют умению анализировать результаты проделанных мероприятий.
• Способствуют наилучшей познавательной активности дошкольников.
Комплексный подход в обучении содействует наилучшему уровню развития мыслительных навыков и открывает большую дверь для выбора более перспективной и востребованной профессии. Современная методика непринужденно и легко вовлекает детей в научно-творческую деятельность. Это способствует планомерному развитию интеллектуальных способностей, которые необходимы во взрослой жизни.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИНТЕРАКТИВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ДОУ
• Ребенок стремительно обучается аккуратному обращению с техникой;
• При помощи сенсорных установок в дошкольных образовательных учреждениях и детских садах развиваются таланты детей и их творческие способности, а также повышается усидчивость и снижается гиперактивность ребят.
• Сенсорные игровые комплексы развивают мелкую моторику и повышают уровень чувствительности у детей.
• Современное интерактивное оборудование для детского сада улучшает восприятие новой информации ребенком, стимулирует самообразование и повышает интерес к обучению.
Все производимые развивающие комплексы для детей соответствуют программе ФГОС в ДОУ и в начальной школе (федеральные государственные образовательные стандарты, а также стимулируют развитие ИКТ (информационно-коммуникационных технологий) в образовательных учреждениях.
ИГРОВОЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ДЕТСКОГО САДА «АНРО МУЛЬТИЛАБОРАТОРИЯ»
Педагогические исследования показывают, что одной из основных проблем образовательной системы в детских дошкольных учреждениях является потеря интереса к процессу познания. Детям нравится, когда они являются активными участниками какого-либо мероприятия или эксперимента. Дошкольники – это настоящие исследователи с неутомимой жаждой новых впечатлений и большой любознательностью.
В связи с этим в дошкольную систему образования необходимо включать мероприятия по осмысленной деятельности, где дети смогут принимать участие в различных экспериментах. Детское экспериментирование позволяет надолго усвоить информацию, ведь когда ребенок самостоятельно что-то видит, слышит и делает, он чувствует себя полноценным участником учебного процесса. Игровые творческие комплексы для ДОУ открывают большие возможности для интеллектуального развития детей дошкольного возраста.
ЧТО ЖЕ ВХОДИТ В ПРОГРАММУ И КАКИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ РЕШАЮТСЯ:
Образовательный модуль «Дидактическая система Ф. Фребеля»
— Экспериментирование с предметами окружающего мира;
— Освоение математической действительности путем действий с геометрическими телами и фигурами;
— Освоение пространственных отношений;
— Конструирование в различных ракурсах и проекциях.
Образовательный модуль «Экспериментирование с живой и неживой природой»
-формирование представлений об окружающем мире в опытно-экспериментальной деятельности;
-осознание единства всего живого в процессе наглядно-чувственного восприятия;
-формирование экологического сознания
— способность к практическому и умственному экспериментированию, обобщению, установлению причинно-следственных связей, речевому планированию и речевому комментированию процесса и результата собственной деятельности;
-умение группировать предметы;
-умение проявлять осведомленность в разных сферах жизни;
-свободное владение родным языком (словарный состав, грамматический строй речи, фонетическая система, элементарные представления о семантической структуре);
-умение создавать новые образы, фантазировать, использовать аналогию и синтез.
Образовательный модуль «Математическое развитие»
-комплексное решение задач математического развития с учетом возрастных и индивидуальных особенностей детей по направлениям: величина, форма, пространство, время, количество и счет.
Образовательный модуль «Робототехника»
-развитие логики и алгоритмического мышления;
-формирование основ программирования;
-развитие способностей к планированию, моделированию;
-обработка информации;
-развитие способности к абстрагированию и нахождению закономерностей;
— умение быстро решать практические задачи;
-овладение умением акцентирования, схематизации, типизации;
-знание и умение пользоваться универсальными знаковыми системами (символами);
-развитие способностей к оценке процесса и результатов собственной деятельности.
Образовательный модуль «Мультстудия «Я творю мир»
— организация продуктивной деятельности на основе синтеза художественного и технического творчества.
Каждый модуль направлен на решение специфичных задач, которые при комплексном их решении обеспечивают реализацию целей STEM-образования: развития интеллектуальных способностей в процессе познавательно-исследовательской деятельности и вовлечения в научно-технического творчество детей младшего возраста.
Консультация «Дошкольное образование в Германии» Дошкольное образование в Германии. Само понятие «Детский сад» родом из Германии. Именно педагог Фридрих Фрёбель впервые заговорил о необходимости.
Консультация для воспитателей «Экологическое образование дошкольников» Герасимова Т. А. Консультация для воспитателей «Экологическое воспитание дошкольников» «Благодаря восприятию прекрасного в природе и искусстве.
Консультация на тему «Правовое образование в ДОУ» С древних времен человечество понимало, что жизнь начинается с детства. Ребенок приходит в мир беспомощным и беззащитным. Его жизнь полностью.
Консультация «Музыкальное образование» Вашему вниманию представлен сайт учителя начальных классов…ФИО. Он создан в разделе wix! Цель создания сайта – 1. Создание условий для.
Образование в России. Особенности речевого развития дошкольников и его влияние на дошкольное образование За последние три десятилетия в России произошло значительное развитие институционального дошкольного образования. Однако верно сказать,.
Консультация «Экологическое образование» Экологическое образование – одна из актуальных проблем современности. Она обусловлена объективной причиной: надвигающейся на человечество.
Эссе «Специальное образование и инклюзивное образование — ступени равных возможностей» Эссе на тему «Специальное образование и инклюзивное образование- ступени равных возможностей» У них такие же сердца, такие точно мысли,.
Что такое STEAM-образование?
По данным статистики, уровень спроса на STEAM-профессии с 2011 года возрос на 17%, в то время как спрос на обычные профессии возрос всего лишь на 9,8%, что говорит о большой востребованности данной системы образования во всем мире.
Но с чем же связан такой высокий спрос? Во многих странах STEAM-образование в приоритете по некоторым причинам:
Интегрированное обучение
Так чем же отличается данная система образования от традиционного способа обучения наукам? STEAM-образование подразумевает смешанную среду, в которой ученики начинают понимать, как можно применить научные методы на практике. Обучающиеся по этой программе, помимо математики и физики, изучают робототехнику, на которой программируют и конструируют собственных роботов. На занятиях используется специальное технологическое оборудование.
На Международной конференции “STEAM forward”, которая прошла в 2014 году в Иерусалиме, были высказаны следующие заявления:
