STEM-обучение стало частью программ школ и университетов. Развитие STEM-навыков полезно уже в детском саду: это тренирует критическое и творческое мышление, а также помогает решать проблемы.
В статье вместе с Максимом Турушевым, директором некоммерческой организации «Лаборатория по робототехнике «Инженеры будущего», оператором Международного чемпионата по робототехнике «Сахалин 6.0» в России из Красноярска, обсудим использование STEM-технологий при работе с дошкольниками.
Что представляет собой STEM и какие факторы способствуют увеличению популярности образовательных программ в этой области?
STEM — это аббревиатура от английских слов:
- Science (наука)
- Technology (технологии)
- Engineering (инженерия)
- Mathematics (математика)
Понятие обозначает направление в образовании, которое объединяет четыре области. Его внедрил Национальный научный фонд США в 2001 году, когда стало очевидно, что необходима модернизация программ обучения. С начала 1980-х годов информационные технологии проникали в бизнес и обыденную жизнь: появились первые персональные компьютеры и интернет. Требовалась подготовка специалистов, способных работать в изменившихся условиях. Так возникло направление STEM.
STEM-обучение основано на интегративном подходе: биологию, физику, химию и математику изучают в тесной взаимосвязи. Это готовит учеников к будущим рабочим задачам, которые часто требуют комплексного подхода, а не рассматриваются с точки зрения одной дисциплины. Например, для создания экологически чистого двигателя необходимо выбрать топливо, рассчитать его потребление энергии и разработать конструкцию.
STEM вошел в образовательную стратегию России. В 2014 году президент… подчеркнулНеобходимо повысить уровень инженерного образования до мирового стандарта. Робототехнику признали одним из важнейших направлений науки и техники. Созданы технопарки, мастерские, а в школах — специальные кабинеты с 3D-принтерами, лазерными резаками, станками для обработки металла и другим оборудованием, которое помогает делать роботов и заниматься инженерией.
STEM-развитие детей раннего возраста: преимущества мышления по типу STEM.
STEM-подоход основан на принципах, отличающих его от традиционных подходов.
Работа со stemmed словами для дошколят формирует умения, полезные в университете и профессиональной деятельности.
✔️ Критическое и креативное мышление. Малыши учатся анализировать и сравнивать информацию, находить закономерности. Понимают, что каждая задача решается разными способами, рассматривают варианты и оценивают, что сработает лучше. Например, конструируют модели зданий и мостов, выбирают подходящие материалы и способы воплощения задумки.
✔️ Инженерные и технические навыки. Технологии занимают центральное место в STEM-образовании. Ребята осваивают программирование, работу с устройствами, такими как 3D-принтеры и датчики. Это ускоряет их адаптацию к новым реалиям.
✔️ Эмоциональный интеллект и уверенность в себе. Ошибки встречаются при выполнении любого проекта, но это не значит, что проект провален. Дети учатся преодолевать трудности, разделяя задачи на части, подобно тому как собирают конструктор, где нужно понять, какие детали нужно соединить для создания нужной формы.
✔️ Навыки работы в команде. В процессе работы в коллективе необходимо обсуждать возможности, отстаивать свои мысли и принимать во внимание мнения остальных участников. Чтобы воплотить проект в жизнь и не застрять на этапе концепции, важно уметь слушать друг друга и излагать свою позицию уважительно.
Как развивать STEM-мышление в ДОУ
STEM-мышление приносит пользу детям. Оно способствует экспериментам, поиску нестандартных решений и применению знаний из различных областей в едином проекте. Рассмотрим, как развивать STEM-мышление у детей дошкольного возраста.
Создавайте условия для исследований и экспериментов. Для биологических проектов потребуются материалы и инструменты, такие как лупа, весы, пипетки и микроскоп, а для воплощения инженерных идей — конструкторы.
Обсуждайте вопросы «почему» и «как». Если ребёнок спрашивает о том, почему цветы раскрываются, откуда берётся дождь или как функционирует мотор машины, не сообщайте готовых ответов. Позвольте ему поразмышлять самостоятельно.
Для организации помещения в детском саду, добавления там методических материалов, плакатов и деталей для сборки конструкторов необходима поддержка администрации воспитателю.
Бизнес поддерживает учебные заведения в воспитании способных детей. К примеру, в Нижнем Новгороде «Группа ГАЗ» основала Центр детского и юношеского технического творчества « Юный автомобилист».
Стимулируйте творчество и изобретательность. Развитию креативного мышления у ребёнка способствует знакомство с новым и самостоятельный поиск решений задач.
Развивайте навыки командной работы. С раннего возраста в области STEM прививают навыки работы в коллективе. Крупные проекты реализуются сообща, поэтому необходимо уметь делегировать задачи, взаимодействовать с участниками проекта и нести ответственность за свою часть работы.
Для облегчения управления проектами взрослым целесообразно сформировать группы по 4-5 человек. Тогда каждый будет иметь конкретные задачи, что позволит отслеживать ход их выполнения.
Воспитатель в детском саду может помочь распределить роли для проекта по теме сельского хозяйства. Например, кто-то изучит культуру яблони, кто-то разработает схему дрона для сбора урожая, а кто-то будет заниматься конструированием.
В некоторых ситуациях полезно обратиться к психологу. Например, если в команде есть ребенок с особенностями развития, например гиперактивностью, специалист поможет подобрать ему подходящие задачи и даст рекомендации по взаимодействию с ним, чтобы процесс работы не претерпел сбоев.
Развивайте настойчивость и умение здраво относиться к неточностям. Важно, чтобы дети понимали: неудачи на занятиях — не причина всё бросать и огорчаться. Если у проектной группы что-то не получается, помогите разобраться и спросите, почему результат такой, и как действовать по-другому для исправления ситуации.
Поделитесь историями о учёных, изобретателях и инженерах, совершавших ошибки, но продолжавших работу и добивавшихся успеха. Важно – выбрать стоящий проект, который мотивирует до самого финиша.
Для того чтобы заинтересовать дошколят занятиями по STEM-программам, требуется небольшое количество усилий.
Родителей можно заинтересовать рассказами о конкурсах и соревнованиях, например по робототехнике, полезных для детей.
В чем разница между steam- и stem-образованием?
STEAM отличается от STEM буквой A, обозначающей искусство (Art). Эта сфера подготовки специалистов ориентирована на развивающиеся направления: дизайн, рекламу, анимацию, виртуальную реальность. В этих областях наряду с техническими умениями важны творческие способности.
STEAM навыки развиваются по тем же принципам, что и STEM, но знания из технических и гуманитарных областей усваиваются одновременно и с одинаковой важностью.
Перспективы stem-образования
В STEM-сфере есть три тренда. Рассмотрим их.
Персонализация образования. В отдельных высших учебных заведениях студенты имеют возможность сами определять предметы для изучения. Такой подход способствует созданию индивидуального плана обучения, который позволяет каждому раскрыть свой потенциал.
Проектное мышление и командная работа. Современным компаниям требуются инженеры с широким кругом компетенций: способные решать технические задачи, сотрудничать в коллективе, руководить командой и генерировать креативные решения. Именно поэтому STEM-образование сегодня уделяет внимание не только техническим навыкам, но и развитию «мягких» компетенций, таким как лидерство, коммуникация и совместная работа.
Смешанные форматы обучения. Гибридный формат обучения привлекает высококвалифицированных педагогов, которым трудно работать очно, и предоставляет студентам возможность строить индивидуальный график учёбы.
Научное мышление, умение решать задачи, способность понимать причинно-следственные связи и работа в команде — важные STEM-навыки для обучения и работы. В дошкольном возрасте дети усваивают их легче через практические задания и игры. Благодаря этому понимают, что наука и технологии интересны.