Иллюстрация: Юлия Замжицкая
STEM-обучение в школах и университетах стало стандартной частью программ. Однако, развитие STEM-навыков полезно начинать ещё с дошкольного возраста. Это позволяет детям совершенствовать критическое и творческое мышление, а также учиться разрешать возникающие проблемы.
В статье вместе с Максимом Турушевым, руководителем некоммерческой организации Лаборатория по робототехнике «Инженеры будущего», оператором Международного чемпионата по робототехнике «Сахалин 6.0» в России из Красноярска, рассказываем о применении STEM-технологий в работе с дошкольниками.
Что представляет собой STEM-образование и почему потребность в нём увеличивается?
STEM — это аббревиатура от английских слов:
- Science (наука)
- Technology (технологии)
- Engineering (инженерия)
- Mathematics (математика)
Понятие обозначает направление в образовании, которое объединяет эти четыре области. Его ввели в 2001 году представители Национального научного фонда США, когда стало очевидно, что необходимо обновлять образовательные программы. Еще в период с 1980 по 1990 годы информационные технологии начали проникать в бизнес и обыденную жизнь: появились первые персональные компьютеры и интернет. Необходимость подготовки специалистов, способных работать в новых условиях, привела к появлению STEM.
STEM-обучение основано на интегративном подходе: биологию, физику, химию и математику изучают в контексте их взаимосвязи. Это готовит учеников к будущим рабочим задачам, которые часто требуют комплексного подхода, а не рассмотрения с точки зрения одной дисциплины. Пример: для создания экологически чистого двигателя нужно выбрать топливо, рассчитать его потребление энергии и разработать конструкцию.
В Российской Федерации STEM вошёл в состав образовательной стратегии. В двадцать четвёртом году глава государства… подчеркнулВыведение инженерного образования на мировой уровень – важное направление. Робототехнику признали приоритетным направлением науки и техники. Для развития этого направления открыли технопарки, мастерские, а в школах – специализированные кабинеты с 3D-принтерами, лазерными резаками, станками для обработки металла и другим оборудованием, которое способствует созданию роботов и занятиям инженерией.
«Сегодня в России есть дефицит инженеровДля решения задач требуется больше специалистов, обладающих не только исполнением своих обязанностей, но и критическим мышлением, способностью к решению нестандартных проблем. STEM способствует подготовке таких профессионалов.
Максим Турушев
Формирование у дошкольников навыков STEM-мышления: выгоды для развития.
STEM-подход отличается от традиционного своими принципами.
Развитие умения создавать корневые слова у детей дошкольного возраста полезно для будущих успехов в университете и на рабочем месте.
✔️ Критическое и креативное мышление.Младенцы учатся анализировать и сравнивать информацию, находить закономерности. Понимают, что каждая задача имеет разные решения, рассматривают варианты и оценивают эффективность каждого способа. В пример можно привести конструирование моделей зданий и мостов с выбором подходящих материалов и способов воплощения задумки.
✔️ Инженерные и технические навыки. Технологии играют важную роль в образовании по STEM. Дети изучают программирование и работу с техническими устройствами, такими как 3D-принтеры и датчики. Это способствует более быстрому усвоению нового.
✔️ Эмоциональный интеллект и уверенность в себе. Ошибки приносят урок в процессе воплощения проекта, не являясь признаком его провала. Дети постигают умение не сдаваться перед трудностями, а разбирать задачу по отдельным элементам, подобно сборке конструктора, где необходимо определить, какие детали соединить для создания нужной формы.
✔️ Навыки работы в команде. В коллективе необходимо договариваться, отстаивать свои мысли и принимать во внимание то, что говорят другие. Для воплощения проекта в жизнь вместо того, чтобы застрять на стадии идеи и ссориться, важно научиться слушать других и выражать свою позицию корректно.
Развитие наклонностей к STEM-мышлению у дошкольников позволяет творчески решать задачи и стимулирует любопытство. STEM-занятия помогают им удовлетворить стремление исследовать мир, понять его устройство и причины явлений. В ходе занятий дети получают начальные знания по физике, математике, биологии и другим наукам, которые окажутся полезными в дальнейшем.
Максим Турушев
Как развивать STEM-мышление в ДОУ
STEM-мышление даёт детям преимущества. Дети экспериментируют, ищут нестандартные подходы и могут в одном проекте использовать знания из различных дисциплин. Разберёмся, как развивать STEM-мышления у дошкольников.
Создавайте условия для исследований и экспериментов. Для биологических проектов требуются материалы и инструменты, такие как лупа, весы, пипетки и микроскоп. Для реализации инженерных идей понадобятся конструкторы.
Обсуждайте вопросы «почему» и «как».Если малыш спрашивает о том, почему цветы раскрываются, откуда идет дождь или как функционирует мотор машины, не сообщайте ему готовых ответов, дайте возможность самому размышлять и приходить к выводам.
Для организации помещения в детском саду, добавления туда методических материалов, плакатов и деталей для сборки конструкторов необходимо административное одобрение воспитателя.
В настоящее время предпринимательство оказывает поддержку учебным заведениям в воспитании перспективных молодых дарований. Например, в Нижнем Новгороде компания «Группа ГАЗ» организовала Центр детского и юношеского технического творчества « Юный автомобилист».
Максим Турушев
Стимулируйте творчество и изобретательность. Для развития креативного мышления у ребенка позвольте ему пробовать новое. Не предлагайте готовых решений, дайте возможность найти свой путь к цели.
Развивайте навыки командной работы. С раннего возраста в STEM-направлениях воспитывают навыки командной работы. Крупные проекты реализуются коллективно, поэтому существенное значение имеет умение распределять обязанности, четко общаться с участниками группы и нести ответственность за свой вклад.
Для облегчения управления проектной работой взрослым целесообразно разбивать группы на 4-5 человек. В таком случае у каждого будет назначенная задача, и отслеживание ее выполнения станет более простым.
В детском саду воспитатель может помочь разделить роли. Например, в проекте о сельском хозяйстве один ученик изучает культуру яблок, другой создает схему дрона для сбора урожая, а третий строит модель.
Иногда полезно обращаться к психологу. Если в коллективе есть ребёнок с особенностями развития, например гиперактивностью, процесс работы может быть затруднён. Специалист поможет подобрать задачи для такого ребёнка и даст рекомендации по работе с ним.
Максим Турушев
Развивайте настойчивость и умение правильно относиться к ошибками. Неудачи на занятиях – не повод сдаваться и огорчаться детям. Если у проектной группы трудности, помогите понять причину результата и предложите варианты улучшения.
Поделитесь историями о учёных, изобретателях и инженерах, которые допускали ошибки, но не оставляли попыток и всё же добились успеха. Важно найти вдохновляющий проект, который бы мотивировал завершить его до конца.
Для того чтобы заинтересовать детей дошкольного возраста STEM-дисциплинами, требуется не так много. В этом возрасте дети готовы экспериментировать и с удовольствием участвуют в интересных занятиях.
Родителей можно заинтересовать рассказами о конкурсах и соревнованиях, например по робототехнике, где участию малышей будут полезны.
Максим Турушев
В чем разница между steam- и stem-образованием?
STEAM отличается от STEM добавлением буквы «А», обозначающей искусствo.
STEAM навыки развиваются по тем же принципам, что и STEM, но особенностью является одновременное и равноправное изучение знаний из технических и гуманитарных областей. Язык, литература, дизайн, музыка имеют такое же значение, как математика, биология, физика и инженерия.
Перспективы stem-образования
В STEM-сфере есть три тренда. Рассмотрим их.
Персонализация образования.В отдельных вузах студенты имеют возможность сами выбирать предметы, составляя индивидуальный образовательный план и развивая свой потенциал.
Проектное мышление и командная работа. Современным фирмам требуются инженеры с широким кругом навыков: решающие технические задачи, работающие в команде, руководящей коллективом и создающие инновационные решения. Поэтому STEM-образование сегодня также развивает «мягкие» навыки, такие как лидерство, коммуникация и умение работать в команде.
Смешанные форматы обучения.Гибридный формат обучения привлекает квалифицированных преподавателей, которым сложно работать очно, и предоставляет студентам гибкий график занятий.
Научное мышление, умение решать задачи, понимание причинно-следственных связей, работа в команде — ключевые STEM-навыки, которые помогают учиться и трудиться. В дошкольном возрасте детям проще освоить их через практические задания и игры. Так дети понимают, что наука и технологии — увлекательное занятие.