Сегодня во многих странах понятие STEM-образование всё активнее внедряется в различные образовательные программы, создаются STEM- центры, проводятся международные конференции по этому направлению. Россия не исключение.
Intel с прошлого года проводит конкурсы и присваивает статусы STEM-центров.
Весной 2016 года по этой программе 145 образовательных учреждений России получили статус STEM-центры Intel.
Если переводить дословно, то получаем:
Science - Наука
Technology - Технология
Engineering - Инженерное дело
Math - Математика
STEM-образование - объединение наук, направленное на развитие новых технологий, на инновационное мышление, на обеспечение потребности в хорошо подготовленных инженерных кадрах.
Предполагается, что внедрение в школу STEM – образования может способствовать, в дальнейшем, решению задачи о подготовке хороших инженеров.
Рассмотрим 10 преимуществ STEM образования:
1. Интегрированное обучение по «темам», а не по предметам.
STEM-обучение соединяет в себе междисциплинарный и проектный подход, основой для которого становится интеграция естественных наук в технологии, инженерное творчество и математику. Отличное преобразование учебного плана, целью которого является отмена преподавания вышеупомянутых дисциплин в качестве самостоятельных и отвлеченных.
Очень важно обучать науке, технологии, инженерному искусству и математике интегрировано, потому что эти сферы тесно взаимосвязаны на практике.
2. Применение научно-технических знаний в реальной жизни.
STEM-образование с помощью практических занятий демонстрирует детям применение научно-технических знаний в реальной жизни. На каждом уроке они разрабатывают, строят и развивают продукты современной индустрии. Они изучают конкретный проект, в результате чего своими руками создают прототип реального продукта.
Например, юные инженеры строя ракету, знакомятся с такими понятиями как процесс инженерного дизайна, угол пуска, давление, сила протяжения, сила трения, траектория и координатные оси.
3. Развитие навыков критического мышления и разрешения проблем.
Программы STEM развивают навыки критического мышления и разрешения проблем, необходимые для преодоления трудностей, с которыми дети могут столкнуться в жизни. Например, студенты строят скоростные машины, потом их тестируют. После первого теста, они думают и определяют, почему их машина не дошла до финиша. Может, дизайн передней части, расстояние между колесами, аэродинамика или сила пуска повлияли на это? После каждого теста (пуска) они развивают свой дизайн для достижения цели.
4. Повышение уверенности к своим силам.
Дети, создавая разные продукты, строя мосты и дороги, запуская аэропланы и машины, тестируя роботы и электронные игры, разрабатывая свои подводные и воздушные конструкции, каждый раз становятся ближе и ближе к цели. Они развивают и тестируют, вновь развивают и еще раз тестируют, и так совершенствуют свой продукт.
В конце они, решая все проблемы своими силами, доходят до цели. Для детей это - вдохновение, победа, адреналин и радость. После каждой победы они становятся все больше уверенными в своих силах.
5. Активная коммуникация и командная работа.
Программы STEM также отличаются активной коммуникацией и командной работой. На стадии обсуждения создается свободная атмосфера для дискуссий и высказывания мнений. Они бывают настолько свободны, что не боятся высказать любое свое мнение, они учатся говорить и презентовать. Большую часть времени дети за партой не сидят, а тестируют и развивают свои конструкции. Они все время общаются с инструкторами и своими друзьями по команде. Когда дети активно участвуют в процессе, они хорошо запоминают урок.
6. Развитие интереса к техническим дисциплинам.
Задача STEM-обучения в младшей школе создавать предварительные условия для развития интереса у учеников к естественнонаучным и техническим дисциплинам. Любовь к проделанной работе является основой развития интереса.
Занятия STEM - очень развлекательные и динамичные, что не дает детям скучать. Они не замечают, как проходит время на занятиях, а также совсем не устают. Строя ракеты, машины, мосты, небоскребы, создавая свои электронные игры, фабрики, логистические сети и подводные лодки, они проявляют все больший интерес к науке и технике.
7. Креативные и инновационные подходы к проектам.
STEM обучение состоит из шести этапов: вопрос (задача), обсуждение, дизайн, строение, тестирование и развитие. Эти этапы и являются основой систематичного проектного подхода. 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. Художество и архитектура замечательный пример сосуществования.
8. Мост между обучением и карьерой.
Есть множество изданий, которые анализируют уровень роста необходимости разных специальностей.
По разным оценкам из 10 специальностей имеющие высокий рост 9 будут именно требовать STEM знания. В частности до 2018 года ожидается рост потребности в этих специальностях: инженеры химики, «software» разработчики, нефтяные инженеры, аналитики компьютерных систем, инженеры механики, инженеры строители, робототехники, инженеры ядерной медицины, архитекторы подводных сооружений и аэрокосмические инженеры.
9. Подготовка детей к технологическим инновациям жизни.
STEM программы также готовят детей к технологически развитому миру. За последние 60 лет, технологии сильно развились, с открытия Интернета (1960), GPS технологий (1978) до ДНК сканирования (1984), и конечно же до IPod (2001). Сегодня почти все используют IPhone и другие смартфоны. Без технологий представить наш мир на сегодняшний день просто не возможно. Это также говорит о том, что технологическое развитие будет продолжаться, и STEM навыки являются основой этого развития.
10. STEM как дополнение школьной программе.
Программы STEM для школьников 7-14 лет рассчитаны также на увеличение их интереса к своим регулярным занятиям. Например, на уроках физики проходят силу притяжения земли, объясняют формулами на доске, а в кружках STEM школьники строя и запуская парашюты, ракеты или аэропланы могут укрепить свои знания. Школьникам не всегда легко удается понять термины, которые они не видят или не слышат. Например, давление или расширение объема из-за повышения температуры. В занятиях STEM они, проводя развлекательные эксперименты, легко могут понять эти термины.
В школах США, Европы STEM технологии давно применяют в обучении. В России эта тенденция только начинает получать распространение. Насколько это возможно в наших школах? Предлагаю обсудить на форуме http://roboforum.nios.ru/index.php/topic,236.0.html
по материалам из различных источников в Интернете.
подготовила В.В.Любимова,
методист ГЦИ "Эгида"
Наука, Технологии, Инженерия, Математика
Что же такое STEM?
Science, technology, engineering, mathematics (STEM) - термин, обычно используемый при определении методологии в области образования и выборе учебного плана в школах с целью повышения конкурентоспособности в области развития науки и технологий. STEM-образование принимает участие в развитии рабочей силы, интересов национальной безопасности и иммиграционной политики . Популярность аббревиатуры распространилась вскоре после известного совещания по вопросам научного образования, состоявшейся в Национальном научном фонде США под управлением директора ННФ Риты Колвел. Директор офиса научного отдела развития трудовых ресурсов для преподавателей и ученых, Питер Фалетра, предложил изменить аббревиатуру из устаревшего METS на STEM . Колвел, выражая некоторую неприязнь к старой аббревиатуры, предложила ННФ принять смену аббревиатуры. Одним из первых проектов ННФ который использовал аббревиатуру был STEMTEC: наука, технологии, инженерия и математика в педагогическом образовании в университете штата Массачусетс в Амхерсте, который был основан в 1998 году.
Географическое распределение
Система применена в топ-50 технических вузов в Соединенных Штатах. Аббревиатура стала использоваться в образовательных и иммиграционных дебатах в инициативах по поводу предполагаемого отсутствия квалифицированных кандидатов для высокотехнологичных рабочих мест. Также рассматривается обеспокоенность тем, что субъекты часто излагаются отдельно, а не в качестве принятого учебного плана. Поддержка граждан, хорошо сведущий в области STEM является ключевой частью программы народного образования Соединенных Штатов Америки. Аббревиатура широко используется в иммиграционных дебатах, по возможности доступа к США- рабочих виз для иммигрантов, которые являются квалифицированными специалистами в этих областях. Эта версия срока является общепринятой в Техасе. Кроме того, стало обычным явлением в образовательных дискуссиях ссылки на дефицит квалифицированных рабочих и недостаточный уровень образования в этих областях. Срок, как правило, не относится к непрофессиональным секторов, которые остаются более тайными, таких как графическое изображение электронной сборки, например.
first
Национальный научный фондМногие организации в Соединенных Штатах следуют рекомендациям Национального научного фонда о том, что представляет собой область STEM. ННФ использует более широкое определение субъектов STEM, что включает в себя предметы в области химии, компьютерных и информационных технологий науки, техники, науки о Земле, наук о жизни, математических наук, физики и астрономии, социальные науки (антропология, экономика, психология и социология).
second
ННФ является единственным американским агентством, чья миссия включает в себя поддержку всех областей науки и техники, за исключением медицинских наук. Их программа включает гранты и стипендии в таких областях, как биологические науки, компьютерные и информационные науки, образование и человеческие ресурсы, физико-математические науки, социальные, поведенческие и экономические науки, киберинфраструктурни и полярные программы.
Дисциплинарная программа ННФ
third
Хотя многие организации в США следуют рекомендациям научного фонда о том, что представляет собой область STEM. В 2012 году, ДВБ объявил расширенный список программ STEM, квалифицируют выпускников, имеющих право на получение студенческой визы. В рамках программы, иностранные студенты, которые закончили университет в США могут оставаться и получать обучение через опыт работы на срок до 12 месяцев, а закончив STEM - до 17 месяцев.
Иммиграционная политика
Создание коалиции STEM
Коалиция STEM работает для поддержки программ STEM для преподавателей и студентов в Департаменте образования США, Национальном научном фонде и других учреждениях, которые предлагают программы STEM. Деятельность STEM-коалиции, замедлилась с сентября 2009 года.
Образование
Воспитывая интерес в области естественных и общественных наук из детского сада или сразу с поступлением в школу, то шансы на успех STEM в средней школе могут быть значительно больше.
STEM поддерживает изучение техники в рамках каждого из предметов инженерного дела начиная в младших классов начальной школы. Это дает возможность всем студентам учиться по программе STEM, а не только одаренным. С бюджета 2012 года президент США Барак Обама переименовал и распространил программу награды субсидиями для повышения уровня образования учителей по этим предметам.
STEM образование часто использует новые технологии, такие как 3D принтеры, чтобы стимулировать интерес.
В 2006 году Соединенные Штаты были обеспокоены в связи с сокращением штата STEM образования. Комитет по науке, технике и публичной политики разработал список из 10 шагов. Их три главные рекомендации заключались в следующем:
Увеличение американского кадрового резерва за счет улучшения научной и математического образования.
Укрепление навыков учителей через дополнительное обучение в области науки, математики и технологий.
Увеличение потока студентов, которые планируют поступить в колледж и получить образование по STEM степени.
Национальное управление по исследованию космического пространства также осуществляет программы для продвижения STEM образования с целью пополнения резерва ученых, инженеров и математиков, которые будут вести исследования космоса в XXI веке.
Профессии
Министерство труда определило 14 секторов, которые спроектированы, чтобы добавить значительное число новых рабочих мест или влиять на рост других отраслей промышленности или трансформироваться с помощью технологий и инноваций, требуют новых навыков от работников. Обнаруженные сектора: производство, автомобильная промышленность, строительство, финансовая сфера картографии технологии, внутренняя безопасность, информационные технологии, авиакосмическая промышленность, биотехнологии, энергетика, здравоохранение.
Министерство торговли отмечает, что STEM образование помогает устроиться на одну из самых высокооплачиваемых профессий и такие работники имеют большой потенциал для профессионального зростання.У докладе также отмечается, что STEM-освитчени работники играют ключевую роль в устойчивом росте экономики США.
Страны в которых принята STEM образование: Китай, Канада, США, Австралия, Турция.
STEAM - это один из трендов в мировом образовании, который подразумевает смешанную среду обучения, и показывает ребенку, как применять науку и искусство воедино в повседневной жизни.
Страшная на первый взгляд аббревиатура на самом деле очень просто расшифровывается: S - science (естественные науки), T - technology (технологии), E - engineering (техническое творчество), A - art (искусство), M - mathematics (). Хотя изначально этот подход назывался просто STEM, без творческой составляющей. Но искусство очень важно для всестороннего развития, поэтому было решено добавить в аббревиатуру букву A (Art).
С реформой образования методику STEAM намерены внедрить во все школы Украины. Пока же инновационною систему обучения осваиваю . Но вам не обязательно ждать, пока ребенок начнет учиться по новой программе. Многие игры, которые уже есть у вас дома, станут прекрасным инструментом для развития творческого и инженерного мышления ребенка. А другие STEAM-игры для детей очень просто сделать своими руками.
Игра - это самый быстрый способ, чтобы вовлечь и . Поэтому мы сделали подборку из 11 игрушек, которые представят ребенку все идеи STEAM. Такие простые, но умные игрушки будут поощрять даже самых маленьких дизайнеров изобретать, создавать и мечтать.
11 STEAM-игр для детей, чтобы развить инженерное мышление и творческое воображение
Соленое тесто
Соленое тесто отлично подходит для детских игр уже с 3-х лет. - это игрушки, создавая которые, ребенок впервые сталкивается с тремя измерениями: высотой, шириной и длиной. К тому же, сделать такой материал для веселого детского досуга можно в домашних условиях, используя лишь муку, воду и соль.
Пластилин для лепки
Конструктор из картона
Прекрасная альтернатива покупному конструктору. Цветные геометрические фигурки из картона помогут ребенку научиться узнавать формы и цвета, а к тому же - еще и неплохо конструировать.
Развивающая доска «Геометрик»
Самым маленьким такая игра поможет осваивать счет. Дети постарше могут выплетать резинками фигуры животных и предметов, буквы и цифры, разнообразные узоры. Такие игрушки стимулируют детскую фантазию и помогают малышам лучше ориентироваться в пространстве.
Астрономический геоборд
Малыши с помощью геоборда , а старшие дети используют для изучения площади и периметра в практических упражнениях. А вот способен вдохновить детей любых возростов на изучение созвездий.
Конструктор LEGO
Самый известный в мире конструктор. Детям он нравится тем, что из одних и тех же блоков можно создавать совершенно разные конструкции. А если совместить монтаж - получится отличный проект в рамках STEAM-образования.
Флексагон
По праву считается уникальным симбиозом математики и . Дети как завороженные будут сидеть и выворачивать бумажную головоломку по несколько десятков раз.
Деревянная игрушка «Дженга»
Это не только веселая игра для всей семьи, но и отличный способ узнать больше о сооружениях и балансе.
Спирограф
Это тот случай, когда математика прекрасным образом соединилась с искусством. Спирографы стали популярными с самого начала их создания, с 1965 года, и не без оснований, ведь они делают создание сложных форм невероятно легким и увлекательным.
Деревянный конструктор
Конструктор из деревянных блоков наверняка найдется практически у каждого второго. Такой конструктор можно использовать как игру-головоломку, складывая более сложные формы из маленьких блоков.
Робототехника
Позволят вам не только провести с пользой время со своими детьми, но и приобщить их к творчеству с использованием передовых технологий.
Игрушки для STEAM-образования с самого раннего возраста должны давать детям возможность исследовать все возможные решения поставленных задач или даже помогать придумывать свои собственные. И кто знает, может они помогут вырастить следующее поколение уникальных архитекторов, дизайнеров или мыслителей.
Современный мир ставит перед образованием непростые задачи: учиться должно быть интересно, знание должно быть применимо на практике, обучение должно проходить в занимательной форме, и все это, непременно, должно принести хорошие плоды в будущем ребенка - высокооплачиваемую работу, самореализацию, высокие показатели интеллекта.
Некоторые родители и педагоги все еще хватаются за голову в поисках решения всех этих вопросов, а другие спокойны за будущее своего ребенка, потому что сделали правильный выбор в пользу STEM-образования!
Аббревиатура STEM расшифровывается как «Science, Technology, Engineering and Mathematics» - наука, технология, инженерия и математика.
Это взаимосвязь и тесное взаимодействие тех областей знаний, которые позволяют ребенку понять непростой и крайне интересный окружающий мир во всем его многообразии. Наука неотъемлемо присутствует в мире вокруг нас. Технология всё больше и больше проникает во все аспекты нашей жизни. Инженерия используется в проектировании конструкции дорог и мостов, в вопросах глобальных климатических изменений и улучшении окружающей среды, и во многом другом. Математика же касается каждой профессии, каждого занятия, совершаемого нами в повседневной жизни.
Благодаря STEM-подходу дети могут вникать в логику происходящих явлений, понимать их взаимосвязь, изучать мир системно и тем самым вырабатывать в себе любознательность, инженерный стиль мышления, умение выходить из критических ситуаций, вырабатывают навык командной работы и осваивают основы менеджмента и самопрезентации, которые, в свою очередь, обеспечивают координально новый уровень развития ребенка.
В учебную программу школы «Robooky», основанную на STEM, включены кейсы из реальной жизни: запуск космической ракеты, строительство моста, очистка нефти, сборка робота и т.д. Разбор этих кейсов помогают глубже понять жизненное применение теоретических знаний. Проще говоря, ребенку становится понятно для чего это нужно в жизни, а значит - интересно, увлекательно и полезно.
Программа Школа инжиниринга и робототехники «Robooky» объединяют различные модули инженерии: строительная, морская, аэрокосмическая, промышленная и т.д., и дает детям возможность попробовать себя в совершенно разных профессиях, что позволяет решить такую актуальную проблему, как профориентация. И даже если ребенок в дальнейшем не станет инженером, полученные знания и навыки станут его весомым преимуществом, ведь согласно статистике, у специалистов, получивших образование в сферах STEM, наблюдается более высокий доход даже в тех случаях, когда они выбирают профессию, не связанную со STEM.
Для тех же, для кого STEM станет будущим - прогнозы более чем благоприятные. По данным Министерства торговли США, занятость в сфере STEM выросла на 17%, тогда как в других профессиях - в среднем на 9,8%.
Специалисты в науке, технике, инженерии и математике играют ключевую роль в устойчивом росте и стабильности экономики страны и являются важным элементом, способствующим сохранению мирового лидерства любой страны в будущем. Образование в сферах STEM приучает критически мыслить, повышает научную грамотность и порождает новое поколение новаторов и изобретателей. Инновации приводят к появлению новых товаров и процессов, которые поддерживают нашу экономику. Эти инновации и научная грамотность опираются на прочную базу знаний в областях STEM. Не подлежит сомнению, что для большинства рабочих мест будущего потребуется базовое понимание математики и науки.
Россия так же активно включилась в развитие STEM - образования.
На Заседании Совета по науке и образованию (23 июня 2014 г) В.В.Путин сказал:
«Сегодня лидерами глобального развития становятся те страны, которые способны создавать прорывные технологии и на их основе формировать собственную мощную производственную базу. Качество инженерных кадров становится одним из ключевых факторов конкурентоспособности государства и, что принципиально важно, основой для его технологической, экономической независимости.
Первое, кто будет учить будущих инженеров?
Преподаватели должны обладать современными знаниями, сами понимать весь технологический процесс – и не на основе опыта десятилетней, двадцатилетней давности, а именно так, как организована работа на передовых предприятиях, которые являются технологическими лидерами в своих отраслях.
Второе. Нужно активнее приглашать ведущих учёных, специалистов-практиков из за рубежа для преподавания на наших технических факультетах.
В этой связи отмечу те результаты, которые показала так называемая программа мегагрантов. У наших студентов, молодых преподавателей, аспирантов появилась возможность напрямую учиться у звёзд мировой науки, в том числе и у наших соотечественников, которые работали или продолжают работать в зарубежных вузах и научных центрах.
Третье. Будущих инженеров должны учить не только учёные, но и практики.
Следует устранить барьеры, которые не позволяют вузам привлекать специалистов, работающих на конкретных предприятиях. Конечно, это должна быть соответствующая методика, подходы
соответствующие: любого практика тоже в вуз не пригласишь, но подходящих людей –
надо критерии выработать и приглашать их преподавать.»
Слова президента поддержал С.В. Кириенко: «Перелом по количеству стремящихся попасть на инженерные специальности определяется масштабом задачи… человек хочет гордиться тем, что он будет делать. Популяризация разных конкурсов, которые будут показывать, уж извините за сленг, драйв от инженерных специальностей – вот это принципиально важно. Люди должны это видеть и чувствовать»
В XXI веке научно-технические инновации становятся всё важнее, поскольку мы сталкиваемся с новыми технологическими вызовами и проблемами глобализации. Чтобы преуспеть в этом новом информационном и высокотехнологичном обществе, учащимся необходимо развить свои возможности до уровня, намного превышающего тот, что считался приемлемым в прошлом.
Образование в сфере STEM имеет решающее значение для того, чтобы Россия смогла и дальше оставаться мировым лидером. Если образование в сфере STEM останется на нынешнем уровне, оценки России в мировом рейтинге по математике и наукам будут продолжать снижаться - а значит, страна не сможет сохранить свой положение среди других стран.
К примеру, на рисунке слева приведены Международные исследования образования PISA 2006 и TIMSS 2007.
По горизонтали отложены результаты исследования TIMSS, в котором проверяются предметные знания, а по вертикали - исследование PISA, в котором проверяются способность применять эти предметные знания на практике.
Учащиеся России показали хорошие результаты в предметных знаниях, но существенно ниже в способности их применять в реальной жизни.
Таким образом, STEM - это нечто большее, чем школьные уроки. Благодаря STEM-мероприятиям, дети могут увидеть, как то, чему они сейчас учатся, встраивается в их собственное будущее и будущее всего мира, и это вызывает у них интерес, которого часто не хватает при изучении новых концепций: ведь детям часто кажется, что школьные предметы совершенно оторваны от реальной жизни.
Преподаватели Школы инжиниринга и робототехники «Robooky», для детей в возрасте от 5 до 15 лет, помогают применить теоретические знания на практике, тем самым, дети получают возможность собственными руками сделать не только свое изобретение, но и создать свое счастливое будущее.