243
Изложение основного материала статьи. Технология – это инновация, изменение
природной среды для
удовлетворения потребностей и желаний человека [11]. На протяжении всей истории люди создавали технологии для
удовлетворения своих желаний и потребностей. Большинство современных технологий являются продуктом естественных
наук и инженерии, а технические инструменты используются в обеих областях [12].
Как отмечает А.О. Репин STEM-технология впервые появилась в Соединенных Штатах. Некоторые школы решили
объединить естественные науки, математику, технические науки и инженерное дело. Позже добавилось еще одно
направление – искусство (art). Педагоги в американских школах считают, что знание этих дисциплин поможет
обучающимся стать высококвалифицированными специалистами [13].
В настоящее время у обучающихся есть множество дополнительных образовательных областей, таких как
программирование, робототехника и моделирование. Однако исследователи в этой области считают, что некоторые знания
в области технологий и науки очень низки и что необходимо междисциплинарное взаимодействие с другими
образовательными дисциплинами.
Обучающиеся находятся в смешанной среде. Они погружаются в мир науки и осваивают научные методы в
практическом применении [1]. Основной целью классического школьного образования является передача знаний и их
применение в процессе мышления и творчества. Обучение в контексте STEM-технологий – это объединение полученных
знаний с практическими навыками. Поэтому идеи обучающихся не
только остаются в их сознании, но и могут
реализоваться в их жизни. И знания, проверенные на практике, являются наиболее ценными.
Следует добавить, что в современном мире обучающиеся должны обладать многими навыками, которые по праву
считаются навыками XXI века. Суть этой концепции заключается в том, что человек в современном мире должен уметь
критически мыслить. Вот почему появились навыки XXI века: творчество, сотрудничество, общение, критическое
мышление. Однако эти навыки нельзя приобрести в лаборатории или с помощью математических алгоритмов. Поэтому
современным специалистам следует все больше погружаться в освоение новых технологий [2].
Леонардо да Винчи считал, что необходима междисциплинарная интеграция искусства и науки. Эту позицию также
отстаивали европейские философы и психоаналитики, например, Карл Юнг. С точки зрения физиологии человека он может
объяснить общую взаимосвязь между наукой и техникой и направлением искусства в систему образования. Поскольку
левое полушарие человеческого мозга отвечает за развитие логики, можно запомнить необходимую информацию и сделать
логические выводы. Правое полушарие человеческого
мозга решает проблемы, связанные с мышлением, с помощью
прямого восприятия. Вот почему было сформировано творческое, просветляющее и интуитивное мышление [9].
И.М. Агибова отмечает в своей публикации, что одним из первых великих философов образования, способствовавших
возникновению и развитию современной педагогической мысли, был Р. Декарт, который писал, что «если кто-то хочет
серьезно изучить истину вещей, ему не следует выбирать конкретную науку: в конце концов, все они взаимосвязаны и
взаимозависимы» [3].
Я.А. Коменский неоднократно подчеркивал в своих работах, что диалог между различными дисциплинами,
различными областями знания и познавательными методами мира является ключом к целостности мировоззрения. Активная
дифференциация науки, изучение ее предметов и конкретных методов исследования началось в семнадцатом веке, а
мышление Пансофии за несколько веков до ее эпохи стало прототипом междисциплинарного знания [3].
И.Г. Песталоцци и Ж.Дж. Руссо подчеркивали в своих работах единство науки и признавали важность и эффективность
междисциплинарных связей [4].
В своей книге «Последствия будущего» Э. Тоффлер писал: «неграмотными в XXI веке будут не те, кто не умеет читать
и писать, а те, кто не умеет учиться, забывать и переучиваться. Такие атрибуты,
как креативность, любопытство и
дизайнерское мышление, будут очень важны для будущих специалистов» [6].
Цели образования меняются со временем и развиваются в соответствии с потребностями общества. Сегодня мы
переживаем переходный период. Педагоги открывают и тестируют образовательные технологии и методы, связанные с
экономическими, социальными и экологическими изменениями. Одним из методов обучения, который активно обсуждается
в педагогике более 20 лет и имеет тенденцию расширять географию, является обучение в контексте STEM-технологий,
которое направлено на формирование ключевых навыков в XXI веке с помощью интегрированных технологий обучения и
быстро развивается для решения следующих проблем современного общества:
– поиск новых импульсов для повышения экономической конкурентоспособности и лидерства в области инноваций на
национальном уровне;
– новые требования к обучению на рынке труда (коммерческого и высокотехнологичного производства);
– решение социальных проблем [7].
Следует довить, что термин «STEM-образование» недавно появился в науке об образовании в Соединенных Штатах.
Аббревиатура «STEM» была впервые предложена американским бактериологом Р. Колвеллом в 1990-х годах и активно
использовалась Национальным научным фондом (NSF) в качестве сочетания натуральных слов [8].
В 2009 году Университет Джона Хопкинса провел нейробиологическое исследование, результаты которого показали,
что художественная практика улучшает когнитивные способности и навыки обучающихся. В этом случае происходит
развитие памяти и внимания, что положительно сказывается на учебном процессе. Это также повысило уровень не только
академических, но и жизненных навыков.
Сочетание науки, техники и творческих (гуманитарных) областей делает образовательный процесс более эффективным
и полезным для обучающихся. Активная работа обоих полушарий головного мозга одновременно обеспечивает развитие
логического мышления («левое» полушарие) и интуитивного, творческого («правое» полушарие). По этой причине
неправильно делить людей на «владеющих технологиями» и «гуманитарных». Во всех областях
содержания образования
технические и гуманитарные дисциплины должны гармонично сочетаться для развития двух полушарий мозга. Это является
необходимым условием подготовки специалистов для экономики индустрии 4.0.
Исследования по внедрению образовательных элементов STEM-технологий были проведены в США, Австралии,
Южной Корее, Канаде, Таиланде и многих других странах. Педагоги средних школ проходят обучение за рубежом по
использованию междисциплинарных стратегий в своей деятельности. Результаты показывают, что изучение предметов
физики и математики обучающимися колледжей и университетов повышает успеваемость обучающихся и их самооценку, а
также способствует развитию творческих навыков при использовании STEM-технологий.
В российской системе образования также появляется все больше образовательных проектов, посвященных
использованию STEAM-технологий. Например, сеть детского центра «Точка Роста» предоставляет возможность
обучающихся школы познакомиться с профессией инженера, с инновационными технологиями, провести эксперименты и
сделать для себя новые открытия [3].
В. Петров считает, что использование новой технологии следует начинать с раннего возраста. Благодаря такому методу
обучения можно вникнуть в логику возникновения явлений и изучить взаимосвязь между ними. Следовательно, в системе
244
появится восприятие мира, и будут развиты такие качества, как любознательность, технический стиль мышления, навыки
групповой работы и т.д., что в целом поможет достичь абсолютно нового уровня развития [11].
Участие детей в STEM-образование должно начинаться с раннего школьного возраста. С помощью STEM-технологий
дети могут погрузиться в логику явлений, понять их контекст и
систематически изучать мир, чтобы стимулировать
любопытство, технический стиль мышления и умения работы в команде.
Опыт использования новых технологий в разных странах мира показывает, что практические занятия в школе так же
важны, как и теоретические. У классического обучения в классе нет времени идти в ногу с быстро меняющимся миром.
Таким образом, особенностью этих технологий является то, что обучающиеся не только с помощью своих умственных
способностей, но и в своих руках погружаются в мир изучения различных дисциплин, приобретая эти знания
самостоятельно.
На методологическом уровне, помимо приобретения теоретических навыков и решения технических проблем, STEM-
технологии также включает в себя: навыки групповой работы; умение конструктивно критиковать и отстаивать свое
мнение; овладение языковыми навыками; творческий потенциал использования технологий в различных областях
деятельности [6].
Поэтому, по сравнению с традиционной школьной системой, STEM-образование фокусируется на проведении
экспериментов, построении моделей, самостоятельном создании творческих работ и воплощении своих идей в реальность.
Поэтому очень важно, чтобы обучающиеся получали пользу от своей деятельности. Этот метод обучения способствует
процессу объединения теории и практики. Внедрение STEM-образования возможно на
всех уровнях образования, от
дошкольного до профессионального, часто в тесном сотрудничестве и в сотрудничестве с образовательными и
внешкольными организациями.
В процессе проектной деятельности школьники получают первые навыки проектирования и программирования
моделей. Включив элементы STEM образования в учебный процесс, педагоги создают благоприятные условия для
демонстрации и развития навыков обучающихся. Кроме того, STEM-образование позволяет выявлять одаренных детей и
создавать необходимые условия для их дальнейшего развития [2].
Одной из целей STEM-образования как особой системы обучения является формирование нового типа мышления у
детей. STEM-образование принципиально отличается от традиционной школьной системы образования. Оно создает
условия для развития и совершенствования аналитических и творческих способностей обучающихся, позволяет детям
попробовать себя в командной работе и развивает самостоятельность для получения новых знаний.
Посредством теоретического анализа источников STEM-образования можно выделить три ключевые характеристики,
которые отличают STEM-образование от традиционной системы образования. Их суть заключается в следующем: во-
первых, благодаря STEM-образованию у школьников появляется больше времени и возможностей для самостоятельной
подготовки, они учатся выявлять проблемы и находить самостоятельные решения проблем посредством целенаправленной
и сознательной активной деятельности; во-вторых, участвуя в командной работе, обучающиеся имеют возможность делать
творческие открытия (дети решают проблемы и совместно создают проекты);
в-третьих, в рамках STEM-образования
культивируется и поощряется взаимопомощь в решении образовательных проблем.
Одним из основных различий между STEM-образованием и традиционным обучением является развитие навыков
обучения, а не запоминание учебных материалов, что обычно характерно для большинства учебных заведений.
Обучающиеся нуждаются в самостоятельной работе, способности развивать новые идеи, работать со сверстниками, решать
когнитивные проблемы и находить ошибки в деятельности, а затем исправлять их [3]. Все это составляет основу STEM-
образования, что делает его одним из перспективных направлений в современном образовании. Благодаря своей
эффективной и всеобъемлющей реализации STEM-образование стало ключом к успешному непрерывному образованию и
развитию многих областей профессиональной деятельности. Отличительной особенностью и основной идеей STEM-
образования является то, что не только теоретические знания, но и практические (прикладные) знания, а также
самостоятельность детей в приобретении очень важны для развития и обучения. Из вышеуказанного понятно, что этот
метод – это не столько определенный метод обучения, сколько определенный образ мышления [4].
Как упоминалось ранее, основное внимание в STEM-образовании уделяется самостоятельности детей в приобретении
новых знаний. Благодаря этим знаниям обучающиеся имеют возможность улучшить и укрепить свою волю в командном
общении, а также развить творческие способности и коммуникативные навыки. Это необходимые
навыки гармонично
развитого человека, который готов и способен решать любые трудности и проблемы, которые могут возникнуть [5].
Ключевой особенностью STEM-образования, является взаимодействие обучающихся в рамках командной работы. В
частности, командная работа связана с деятельностью детей по созданию и защите проектов. Благодаря проектной
деятельности обучающиеся имеют возможность активизировать творческие и эмоциональные компоненты своей личности.
Кроме того, проектная деятельность может осуществляться в рамках сотрудничества с модулем «Lego Design», путем
создания моделей зарубежных городов в небольших командах.
Современное образование в глобальном масштабе нацелено на включение STEM-образования в традиционное
образование. Это связано с тем, что STEM-образование позволяет детям участвовать в сознательной и активной
деятельности в области естественных наук, тем самым обеспечивая успех будущих специалистов в постоянно
совершенствующемся мире информационных технологий. Все это возможно благодаря междисциплинарному характеру
STEM-образования.
Достарыңызбен бөлісу: