Проект як засіб реалізації STEAM-освіти у початковій школі

Размещено на http://allbest.ru

10

Харківський національний педагогічний університет

імені Г.С. Сковороди

УДК [373.3:004]:81

Проект як засіб реалізації STEAM-освіти у початковій школі

Андрієвська Віра Михайлівна

кандидат педагогічних наук,

доцент, докторант кафедри початкової,

дошкільної та професійної освіти

м. Харків, Україна

Вступ

Інформаційна складова діяльності людини у ХХІ ст. є однією з провідних. Насиченість інформаційного простору, вільний доступ до світових ресурсів, безперешкодне споживання інформацією докорінно змінюють роль та місця людини в інформатизованому суспільстві, що логічно віддзеркалюється на вимогах до освіти сучасної молоді. Як наслідок, у “Концептуальних засад реформування середньої освіти” підкреслюється необхідність наскрізного застосування ІКТ в освіті, як інструменту забезпечення успіху нової української школи [5]. Одним із шляхів у вирішені означеної проблеми є поширення STEM-освіти (S - science, T - technology, E - engineering, M - mathematics) або більш поглиблені варіативні напрямки - STREM (R - robotics/робототехніка) або STEAM (А - art/мистецтво).

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Теоретичний дискурс проблеми STEM-освіти розкрито в працях зарубіжних (Georgette Yakman, George Lucas, Jonathan W. Gerlach) та вітчизняних вчених (С.Галата, О.Коршунова, Н.Морзе, О.Патрикеєва та інші). Науковці досліджують проблеми і перспективи STEM-освіти, STEM-напрями (робототехніка, Інтер- нет речей), розкривають особливості використання ігрових технологій в STEM, висвітлюють проблеми STEM-підготовки вчителів тощо. Успішні практики впровадження елементів STEM-освіти у базову школу й включення до STEM-дисциплін художніх предметів (STEAM) сприяли підвищенню зацікавленості науковців, практикуючих учителів, педагогів щодо реалізації ідеї STEAM-навчання в аспекті розвитку видатних природних здібностей учнів молодшого віку. Разом із тим, практичні питання щодо реалізації STEAM-освіти у початковій школі залишаються недостатньо вивченими.

Метою статті є висвітлення практичних питань реалізації STEAM-освіти у початковій школі.

Виклад основного матеріалу

Орієнтуючись на сучасний ринок праці фахівці освітньої сфери сьогодні кардинально переглядають навчальні програми, які мають безпосереднє відношення до підготовки підростаючого покоління до нових ролей у суспільстві, оволодіння ними такими технологіями, знаннями, уміннями, що задовольнять у майбутньому потреби інформаційного суспільства [2; 9]. За підрахунками футуролога Т. Фрейя (T. Frey, Інституту Да-Вінчі) до 2030 року більшість традиційних професій зникне й сьогодні варто зосередитися на інноваціях, які створюють абсолютно нові сфери діяльності та можливості, які вони відкривають перед «новим поколінням дітей» [7]. Пріоритетним напрямом у вирішенні проблеми збільшення інтересу дітей до спеціальностей майбутнього є поширення STEAM-освіти.

STEAM-освіта - це комплексний міждисциплінарний підхід (інтегроване навчання відповідно до певних тем, реально існуючих проблем), який поєднує в собі природні науки з технологіями, інженерією і математикою із проекцією на життя, де всі предмети взаємопов'язані й інтегровані в єдине ціле [8].

STEAM-освіта - це творчий простір світогляду дитини, де вона повноцінно реалізує свої потреби. Тому вся діяльність щодо впровадження STEAM- освіти вибудовується так, щоб сприяти становленню особистості як творця і проектна робота у цьому ракурсі є однією з найперспективніших.

Проект як засіб реалізації STEAM-освіти у школі дозволяє органічно інтегрувати знання дітей з різних дисциплін під час розв'язання реальних проблем, обумовлює їх практичне використання, генерує при цьому нові ідеї, формує всі необхідні життєві компетенції, зокрема, полікультурні, мовленнєві, інформаційні, соціальні [1; 6]. Як приклад, розглянемо STEAM-проект «Симетрія», який пов'язано із вивченням школярами понять «Симетрія», «Осьова, центральна, дзеркальна симетрії» тощо на уроках природничо-математичного циклу.

Навчальна мета проекту - поглибити поінформованість учнів щодо видів симетрії, сприяти формуванню уявлення симетрії в оточуючому середовищі, актуалізувати знання і застосувати їх для розв'язання проблем. Учні навчаться шукати, збирати, обробляти інформацію користуючись різними джерелами й представляти здобутки засобами ІКТ.

Під час реалізації STEAM-проекту «Симетрія» учні досліджують наявність симетрії у навколишньому світові, досліджують проблему симетрії у рукотворних витворах людини (архітектура, образотворче мистецтво), аналізують проблему в науковому розрізі.

Введення в проект розпочинається на уроці природознавства. Учитель акцентує увагу школярів на тому, що поняття «Симетрія» використовується з давніх часів і трактується як «Гармонія», «Краса». Симетрія (від грец. - однорідність, пропорціональність, гармонійність в об'єкті) - гармонія в розташуванні однакових предметів будь-якої групи або частин в одному предметі. Симетрія поширена в природі й творіннях людини (в архітектурі, образотворчому мистецтві) створюючи враження єдності, гармонії.

Учитель візуально представляє школярам деякі види симетрії, надаючи визначення, пояснюючи різницю, зокрема [3]: центральна симетрія (симетрія відносно точки) (рис. 1); осьова симетрія (відносно прямої) (рис. 2.); дзеркальна симетрія (симетрія від носно площини) (рис. 3).

Учням пропонується практично дослідити (співставити, розрізати, намалювати тощо) деякі природні об'єкти для визначення виду симетрії, зокрема, стільники, мушля, броколлі романеско, грушка, яблуко тощо. Учні визначають, який з об'єктів є симетричним, пояснюють свою думку, визначають яки види симетрії характеризують той або інший об'єкт тощо. Таке розширення діапазону практичної роботи школярів із реальними об'єктами дійсності дозволяє узгодити природну форму об'єктів з визначенням поняття «Симетрія», його видами. Універсальність поняття симетрії закріплюється під час самостійного дослідження учнями різних об'єктів живої та неживої природи на уроках природознавства й поза школою. інформатизований ігровий дизайнерський школа

Користуючись навчальними матеріалами, які підготовлені учителем за допомогою наявних бібліотек зображень, електронних енциклопедій, програмного забезпечення універсального призначення, освітніх Інтернет ресурсів, учні досліджують серію проблемних питань, зокрема: симетрія в природі (на прикладі метелика, сніжинки, овочів, жаб тощо); симетрія в обертанні Землі навколо Сонця; симетрія людини тощо. Водночас, на уроках образотворчого мистецтва школярі виконують ряд практичних вправ з об'єктами, які досліджувались на уроках природознавства, зокрема, визначають вісь симетрії живих об'єктів, малюють об'єкт за схемою дотримуючись правил симетрії, використовують техніку симетричного відбитка об'єкту (рис. 4).

Рис. 4. Інформативні матеріали (https://www.google.com.ua)

На уроках трудового навчання цікавим є дослідження симетричності популярної й улюбленої іграшки сучасних не лише дітей, а й дорослих - спі- нера (рис. 5).

Рис. 5. Симетрія Спінера (https:// www.google.com.ua)

Така дослідна робота набуває цінності, якщо школярі мають можливість підтвердити або спростувати цінність іграшки для здоров'я людини. Під час спостереження й виконання поліваріативних завдань учні усвідомлюють, що об'єкти дійсності мають певну базову симетрію.

Образотворче мистецтво, відображаючи реальну дійсність, є унікальним інструментом асоціації художнього матеріалу з життєвими явищами, оточуючими об'єктами. На уроках образотворчого мистецтва поняття симетрії успішно закріплюється під час вивчення теми орнаменту, як найважливішої частини народного і декоративно-прикладного мис тецтва України. Під час реалізації проекту школярі відтворюють навички роботи із симетрією, ознайомлюючись з різними видами орнаменту, зокрема, геометричний, рослинний тощо. Значущим у цій роботі є створення власного орнаменту (для сім'ї, школи тощо), користуючись матеріалами (об'єктами), форма яких досліджувалась на уроках природознавства, зокрема, листя дерев, квіти, фрукти тощо. Під час роботи над орнаментом учні також оволодіваючи технікою виконання традиційних мазків (гребінчик, зернятко тощо), дізнаються історичні факти (наприклад, Петриківський розпис).

Цікавим наповненням проекту є створення школярами орнаменту за допомогою програмних засобів. У нагоді може стати поширена, звична й проста у використанні школярами програма Paint. Особливість створення Е-орнаменту полягає у наданні учневі можливості вільно експериментувати із елементами орнаменту: змінювати колір або розмір елементів орнаменту, міняти елементи місцями, доповнювати або видаляти частини орнаменту тощо (рис. 6).

Рис. 6. Виконання орнаментів за допомогою програми Paint

(матеріали з https://www.google.com.ua)

Робоча область у програмі зручно візуалізується сіткою заданого розміру, що спрощує заповнення елементів сітки різними формами, об'єктами симетрично заданого напряму. Повторювані деталі орнаменту легко копіюються, переміщуються, змінюють кут нахилу. Крім того, створені деталі орнаменту, як і сам орнамент, можуть бути збережені у кольорі або монохромно, використані у подальшій роботі школярів. Реалізація STEAM-проекту «Симетрія» передбачає роботу школярів поза школою. Одним із завдань є дослідження учнями симетрії в архітектурі (наприклад, пам'ятники архітектури різних країн, місцеві пам'ятники архітектури, громадські споруди, театри, музеї тощо). Водночас, варіативні вправи, орієнтовані на закріплення знань поняття симетрії, вводяться й на уроках трудового навчання, зокрема, при роботі школярів з папером -виготовлення закладок для книжок (рис. 7), орігамі (рис. 8), як один із способів пояснити й практично «відчути» поняття «осьова симетрія», виготовлення об'ємних фігурок (рис. 9) тощо.

Створення таких моделей під час креслення звичайних геометричних фігур (коло, трикутник тощо), їх симетричного поділу, симетричного згинання, за необхідною, вирізування або клеєння набуває значення, коли власний задум перетворюється на об'ємну оригінальну фігурку, яка може бути використана учнем у подальшій роботі.

Результат спостереження школярами за навколишнім світом, визначення симетрії як закономірності в розташуванні частин практично будь-якого об'єкту живої і неживої природи логічно відображається й в курсі математики як при виконанні школярами вправ у зошитах (рис. 10), так і комп'ютерних завдань (рис. 11) на уроках інформатики.

Успішне навчання в старших класах, особливо з геометрії, значною мірою залежить від розвитку просторової уяви, яка, на думку психологів, піддається активному формуванню саме в молодшому шкільному віці. Тому у початковій школі важливо у достатній кількості використовувати вправи на конструювання моделей, зокрема, просторових тіл із паперу (наприклад, тетраедр, який має 7 осей симетрії) (рис. 12), вправи на виготовлення каркасних моделей із лічильних паличок і пластиліну тощо [4]. Разом з тим, сьогодні важливе значення приділяється оновленню змісту освіти на засадах особистісної орієнтації, що передбачає, насамперед, всебічне врахування потреб дитини, її схильностей та інтересів [5]. Використання в контексті початкової освіти елементів дизайн-освіти дозволяє учневі реалізувати у практичних рішеннях абстрактне, уявне - задум.

Рис. 12. Тетраедр (https://mathigon.org)

Основою дизайн-діяльність є потреба дитини молодшого віку в нових знаннях, адже реалізація власного задуму вимагає від учня всебічного аналізу проблеми, аналізу різних джерел інформації, її структурування, розуміння причинно-наслідкових зв'язків тощо.

У дизайн-освіті органічно поєднуються математика, інформатика, образотворче мистецтво, трудове навчання, мистецтво. Під час художньо-проектної діяльності учні мають можливість втілювати авторські задуми у формі дизайнерських проектів, зокрема, моделювання одягу (рис. 13-14), розробка дизайн-проекту приватного інтер'єру (власна кімната) тощо.

Зокрема, процес моделювання одягу вимагає від учнів не лише прояву фантазії, а й задіє внутрішні механізми творчого саморозвитку.

Під час художнього проектування виконуючи, наприклад, малюнки-креслення учні використовують один із найважливіших засобів досягнення композиційної рівноваги - симетрію. Цікавим для дітей стає створення аплікаційних образів одягу з різних матеріалів (одяг для ляльок, одяг для домашніх тварин тощо) або створення колекції Е-одягу, користуючись спеціалізованими прикладними програмними засобами.

Важливе місце у проекті відводиться самостійній, позашкільній роботі, яка відображає власне ставлення до проблеми. Для цього учням пропонується серія питань, зокрема: яка природна симетрія найбільш здивувала мене; які симетричні витвори (архітектура, мистецтво тощо) мене вразили; які практичні знання й уміння мені знадобилися, або дослідити симетрію в об'єкті; які технології дозволили мені досліджувати симетрію об'єктів (процесів) дійсності; як природна симетрія відображається в технічних об'єктах (літак, автомобіль тощо); чи літали б метелики, якщо б не були симетричними тощо.

Висновки

Викладений матеріал дозволяє зробити наступні висновки. На відміну від традиційної організації навчального процесу STEAM-проекти наближають школярів до реалій, усуваючи розрив між теоретичним розв'язанням проблеми і практичним втіленням в життя набутих знань.

Усвідомлена необхідність використання знань з різних дисциплін під час роботи над проектом сприяє міцному засвоєнню нових знань. На основі нашого практичного досвіду та теоретичних досліджень підкреслимо, що такий підхід сприяє розвитку в учнів метауміння застосовувати знання на практиці в складних динамічних ситуаціях.

Список використаної літератури

1. Король С.В. Використання методу проектів для посилення професійної спрямованості гуманітарних дисциплін у підготовці майбутніх інженерів / С.В.Король [Електронний ресурс]. - URL: www.irbis-nbuv.gov.ua

2. Митио Каку. Учеба уже не будет базироваться на запоминании / Каку Митио [Електронний ресурс]. - URL: http://22century.ru/popular-science-publications/michio-kaku

3. Мир симметрии [Електронний ресурс]. - URL: https://sites.google.com/site/mirsimmetrii/simmetria--eto/vidy-simmetrii

4. Можаровська І.В. Формування математичних понять молодших школярів засобами декоративно-прикладного мистецтва / І.В. Можаровська [Електронний ресурс]. - URL: http://studentam.net.ua/content/view/7543/

5. Проект концепції «Нова Українська школа» [Електронний ресурс]. - URL: http://mon.gov.ua

6. Проект концепції STEM-освіти в Україні [Електронний ресурс]. - URL: http://webcache.googleusercontent.com/ search?q=cache:dxN3REDS2ROT:g1.5136.m.ua/novosty/item/dowrLload/50_318b7b6cd0bbM169b5bf365fa62e26e. html+&cd=4&hl=ru&ct=clnk&gl=ua

7. Професії найближчого майбутнього [Електронний ресурс]. - URL: https://radiolemberg.com/ua-articles/ua-allarticles/ futurejobs

8. STEM-образование и подборка YOUTUBE - каналов для начальной школы [Електронний ресурс]. - URL: http://www. studylikeninja.com/stem

9. Сучасна школа - інтелектуальна сила суспільства [Електронний ресурс]. - URL: http://infosvit.if.ua/suchasna-shkola

Анотація

УДК [373.3:004]:81

Проект як засіб реалізації STEAM-освіти у початковій школі. Андрієвська Віра Михайлівна, кандидат педагогічних наук, доцент докторант кафедри початкової, дошкільної та професійної освіти Харківський національний педагогічний університет імені Г.С. Сковороди м. Харків, Україна

Статтю присвячено актуальній проблемі STEAM-освіти в Україні - полідисциплінарний підхід до вивчення природничо-математичних дисциплін. Розглядається проектний метод як найперспективніший засіб реалізації STEAM-освіти у сучасній початковій школі. Висвітлюються практичні питання реалізації STEAM-освіти у початковій школі. Наведено приклад STEAM-проекту «Симетрія» для молодший школярів. Виділено основні складові проекту й етапи його поліваріативної реалізації.

Ключові слова: проект, STEAM-освіта, початкова школа, молодші школярі.

Аннотация

Проект как средство реализации STEAM-образования в начальной школе. Андриевская Вера, кандидат педагогических наук, доцент докторант кафедры начального, дошкольного и проф.образования Харьковский национальный педагогический университет имени Г.С.Сковороды, г.Харьков, Украина

Статья посвящена актуальной проблеме STEAM-образования в Украине - полидисциплинарный подход к изучению естественно-математических дисциплин. Рассматривается проектный метод как перспективный способ реализации STEAM-образования в современной начальной школе. Освещаются практические вопросы реализации STEAM-образования в начальной школе. Приведен пример STEAM-проекта «Симметрия» для младших школьников. Выделены основные составляющие проекта и этапы его поливариативной реализации.

Ключевые слова: проект, STEAM-образование, начальная школа, младшие школьники.

Annotation

Project as a method of realization of STEAM-education in the primary school. Andriievska Vira, Candidate of Pedagogical Sciences, Ph.D., Associate Professor