STEM-образование для детей

Как сделать так, чтобы дети хорошо учились и не отлынивали от занятий? Этот вопрос перманентно волнует учителей с древнейших времен. На протяжении всей истории педагогики постоянно появляются новые методы, методики, системы преподавания, должные приблизить всех к заветной цели – хорошей успеваемости и прочным знаниям.

И не то чтобы «воз и ныне там». Скажем так: до сих пор сохраняется огромный потенциал и большой резерв для свежих инноваций в системе образования, если мы все еще хотим добиться какого-то суперрезультата.

Практика показывает, что никого ничему нельзя научить, пока человек сам не захочет научиться чему-либо. Именно таких людей мы ждем на нашей программе «Лучшие техники самообразования» и готовы дать им в руки современные методы и инструменты получения знаний. А сегодня мы поговорим об одном из прогрессивных направлений в образовании. Итак, наша тема – STEM-образование.

Цели STEM-технологии

Интегративный подход помогает представить окружающий мир как многоуровневую, сложную, цельную систему, которая пронизана взаимосвязями.

Ключевые цели внедрения STEM-подхода в образование можно сформулировать так:

сократить дистанцию между теоретическими знаниями, которые усваиваются в процессе обучения и воспитания, и умениями и навыками применять эти знания на практике, приблизить их к реальности;
выстроить и показать в доступной для учащихся форме межпредметные связи;
содействовать развитию интеллектуальных способностей;
научить не только добывать информацию, но и перерабатывать ее и находить всему практическое применение;
создать прочные связи между образовательными учреждениями, работой, жизнью в социуме, окружающей действительностью, которые будут способствовать совершенствованию STEM-грамотности и повышению конкурентоспособности каждого специалиста.

Изначально STEM-технологии были разработаны для совершенствования и обновления процесса подготовки профессиональных исследователей и инженеров в высших учебных заведениях. Однако практика показывает, что гораздо большего эффекта можно добиться, если внедрять элементы междисциплинарного интегративного подхода уже начиная с детского сада. Дошкольники более восприимчивы к новой информации, их психика более податлива, пластична, поэтому знания усваиваются быстрее, умения и навыки формируются без особого сопротивления. Такой хороший багаж на самом старте будет весомым преимуществом, дополнительным плюсом в копилку компетенций, гарантом высокой конкурентоспособности специалиста в будущем.

Поговорим о концепции STEM и об особенностях применения такого подхода в дошкольных учебных заведениях.

На каких принципах основан STEM-подход

STEM-обучение строится с опорой на следующие принципы:

Образовательный процесс организуется в формате проектов. Для работы над каждым таким проектом ребята объединяются в группы (команды) и решают учебные задачи сообща.
Обучение имеет практическую направленность. Реализация проектов дает результаты, которые уже готовы к использованию – в учебе (например, для усовершенствования учебно-воспитательного процесса), в быту (для нужд семьи), к внедрению на производстве (на уровне предприятия или города) и т. д.
Интегративный междисциплинарный характер обучения. Предметы изучаются не по отдельности, как в традиционной школе (когда фрагментарные знания из разных областей науки вроде есть, а как их применять и зачем, непонятно), а рассматриваются в тесной связке друг с другом. Педагог так строит учебные задачи, что для их решения нужно использовать знания, умения и навыки сразу из нескольких дисциплин – из разных отраслей науки.
Основой образовательного процесса становятся дисциплины, имеющие первостепенное значение при подготовке исследователей и инженеров, а это естественные науки (биология, география, физика, астрономия, химия) и технические (инженерные) дисциплины (геометрия, информатика, компьютерная графика).

Таким образом, в учебно-воспитательном процессе достаточно внимания уделяется и формированию жестких навыков (hard skills), и развитию гибких навыков (soft skills).

Что такое STEM

Термин STEM представляет собой аббревиатуру, которую образуют первые буквы английских слов Science (наука), Technology (технология), Engineering (инженерия) и Mathematics (математика). Этим акронимом обозначают набирающий популярность подход к образованию – его содержанию, структуре, организации учебно-воспитательного процесса.

Его суть в ориентации на практическое применение получаемых знаний, в выстраивании тесных связей между учебными дисциплинами, в визуализации научных явлений, дающей наглядное представление всего, что происходит, и облегчающей более глубокое понимание закономерностей, которые объясняет теория.

Идея такого подхода возникла в 2001 году: ученые Национального научного фонда США (в ведении NSF – фундаментальные исследования и образование во всех научных сферах за исключением медицины) предложили таким образом обновить существовавшую в то время систему вузовской подготовки исследователей и инженеров. Постепенно география «присутствия» STEM-технологии расширялась, а элементы такого подхода распространялись за пределы высшего образования – на школу и дошкольные учебные заведения.

Аббревиатура STEM дополнялась другими элементами и видоизменялась. Например, в акроним добавили букву A, которая обозначает Art – искусство, и получился STEAM-подход, в котором появилась эстетическая составляющая, являющаяся неотъемлемой частью технического прогресса (взять хотя бы эргономичный дизайн новых гаджетов или комфортные условия, необходимые для эффективной работы). STEAM в свою очередь превратился в STREAM – когда к исходной версии добавили R – Research (исследования) или Robotics (робототехника).

По такому же принципу возникла масса других комбинаций дисциплин – расширился вариативный ряд STEM-подхода, в который, помимо исходных естественных наук, инженерного искусства, технологий и математики, стали входить медицина, экология, инновации, экономика и т. д.

Что такое STEM-образование

Суть STEM-подхода в том, что в основе приобретения знаний лежит визуализация научных явлений, позволяющая наглядно увидеть все теоретические закономерности, практическое применение, и таким образом понять то или иное явление, процесс, закон природы и т.д.

В основе STEM-образовании предметы изучаются не по отдельности, а все вместе и в применении к прикладным задачам. На так называемых STEM-специальностях в вузах всегда много проектной работы, лабораторных исследований, опытов и экспериментов. Именно такой интегративный подход и позволяет видеть ситуацию в целом, а не просто заучивать сумму знаний.

Аббревиатуру STEM в 2001 году предложили ученые Национального научного фонда США. Это независимое агентство при правительстве США, фундаментальные исследования и образование практически во всех сферах науки за исключением медицины.

Чуть позже аббревиатуру стали дополнять буквой А, обозначающей Art (искусство). STEAM-подход стал ответом на новые вызовы, когда эстетическая составляющая превратилась в неотъемлемую часть технического прогресса.

Вся техника от стиральных машин до крылатых ракет, все инженерные сооружения имеют свой дизайн. И производственная эстетика играет важную роль на всех этапах: от обеспечения комфортных условий работы инженерно-технического персонала на этапе создания очередного инженерного чуда до дизайна готового изделия или сооружения.

Помимо STEAM, существует масса других вариаций STEM-образования, где в приведенный выше перечень добавляются такие дисциплины, как медицина, инновации, робототехника, экология, экономика:

Однако основой научно-технического прогресса всегда были, есть и будут технические и естественные науки. И именно на них сосредоточено основное внимание в STEM-образовании.

4 принципа STEM-образования:

Проектный формат организации учебного процесса.
Практическая направленность, при которой результаты проекта потенциально возможно внедрить на производстве, в быту или непосредственно в учебном заведении для усовершенствования учебного процесса.
Интегративный подход и межпредметный характер, когда предметы изучаются в тесной связке друг с другом.
Получение практических навыков и развитие soft skills.

Сегодня существует Международный день STEM, который отмечается 8 ноября. День STEM был объявлен официальным праздником в 2015 году, а выступивший с этой инициативой генеральный директор компании MGA Entertainment Исаак Ларян отметил, как важно показать детям, что STEM – это фактически все, что нас окружает. И даже любое хобби, так или иначе, связано с наукой, инженерией, технологиями и математикой.

Чаще всего про STEM-подход вспоминают в контексте получения высшего образования. Однако будет лучше, если с основами STEM-подхода будущие новаторы познакомятся не в вузе, а задолго до похода в школу.

Аббревиатура STEM (science, technology, engineering, math) в переводе с английского означает синтез науки, технологии, инженерии и математики. В последнее время многие также добавляют в эту аббревиатуру букву A (arts), что означает разные виды искусств: гуманитарные науки, иностранные языки, новые медиа, живопись, танцы, театр, музыку и т.д.

Что же такого в STEM /STEAM образовании и почему это важно?

STEM/STEАM-образование — это современный образовательный феномен. Его цель — развить у учеников высокоорганизованное мышление и обучить эффективному применению полученных знаний в таких дисциплинах, как естественные науки, технология, инженерия, математика и искусства, посредством проектного обучения.

«Стоп, стоп, стоп! — скажете вы. — Что же в этом нового? В нашей школе все это давным-давно преподают. Есть уроки музыки, ИЗО, есть математика, физика, химия, информатика».

Даже такие смежные дисциплины, как история с географией, редко бывают связаны между собой, и современный школьник вряд ли покажет на актуальной карте мира места ключевых исторических событий: в его внутреннем образовательном устройстве связи между разного рода предметами практически нет.

Отсутствие таких логических связей между школьными предметами сказывается и на решении жизненных задач: учишь ряд не связанных между собой знаний — сложнее будет найти им применение в жизни.

Неслучайно международная программа по оценке образовательных достижений учащихся PISA (Programme for International Student Assessment) показывает, что российские школьники с трудом справляются с нестандартными жизненными задачами, где надо применить полученные теоретические знания — этот навык у детей и подростков не отработан.

В России пока обсуждение идет на уровне, стоит ли добавить в школьную программу такие предметы, как робототехника, или как реформировать урок технологии. В некоторых школах появляются инженерные классы, в которых усиленно преподают все ту же математику, физику и информатику как отдельные предметы.

В это время лидирующие в рейтинге PISA страны (Китай, Сингапур, Япония, Финляндия, Канада занимают первые строчки рейтинга) работают над созданием интегрированной STEM/STEAM программы для абсолютно всех школьников.

Это означает, что математика, физика, химия, программирование, рисование, языки живут не сами по себе, как будто в отдельных коробочках, а объединены в одну образовательную программу.

Заодно и теоретические абстрактные знания обретают конкретные черты и сферу применения, а значит, и закрепляются лучше. Да и эмоциональная отдача от такой учебы гораздо выше, что также влияет на успешную усвояемость материала.

Старшеклассники могут изучить, какие виды пластика бывают, как долго разный пластик разлагается, и предложить свои варианты решения проблемы.

В одной из школ таким решением стало создание производства биоразлагаемого пластика. В рамках этого проекта старшеклассники разработали свой метод создания пакетов из картофельного крахмала (химия + математика). А также активно продвигали свои разработки в соцсетях и на интернет-платформах (новые медиа, копирайтинг).

Потенциальным эталоном STEM/STEAM программы мог бы быть Леонардо да Винчи — человек, который видел взаимосвязи в сводах соборов и строении стопы человека, который был одинаково хорош и как живописец, и как инженер-изобретатель.

STEAM в школах дает учащимся возможность учиться творчески, используя навыки XXI века, такие как коммуникация, умение работать в команде, применять критическое и креативное мышление.

Осознавая преимущества такого подхода, правительство США включило в свои новые образовательные стандарты (Common Core State Standards и Next Generation Science Standards) STEM/STEAM и проектное обучение как базовый метод преподавания в школах. Австралия, Канада и Сингапур сделали это еще раньше.

Заранее извиняюсь за косяки – машинный перевод + подредактирование вручную. Но эту историю надо знать.

“Карпатия” была надежным работником. Это не был грандиозный трансатлантический экспресс, построенный для участия в гонке за Синей Ленточкой и оформленный в стиле Версаля. Ее прибытие в Нью-Йорк сопровождалось меньшим вниманием со стороны публики, чем у других лайнеров.

Корабль был построен фирмой C S Swan and Hunter в Wallsend и спущен на воду без особых торжеств 6 августа 1902 года. Корабль весом 13 603 брутто тонн, способный развивать скорость лишь 14 узлов, был предназначен для перевозки венгерских эмигрантов из Средиземноморья, преимущественно из портов Триест и Фьюме, в Нью-Йорк и новую жизнь в Соединенных Штатах. Эта роль была закреплена за кораблями Кунарда, Славонией и Паннонией, когда в 1904 году фирма получила контракт от правительства Венгрии на перевозку эмигрантов. Однако первый рейс “Карпатии” был совершен из Ливерпуля в Бостон в 1904 году. В ноябре того же года “Карпатия” начала свою работу в Средиземном море, перевозя эмигрантов без происшествий, а также американских туристов или возвращающихся эмигрантов восточном направлении за тариф в 5,10 фунтов стерлингов.

Лайнер «Карпатия» получил сигнал бедствия от «Титаника» в 00:20 15 апреля 1912 года. Он находился на расстоянии 58 миль, расстояние, которое абсолютно невозможно было преодолеть менее чем за четыре часа.

В ту ночь, радио оператор “Карпатии” Хэрольд Коттэм задержался на своём посту на 10 минут, прежде чем ложиться спать, и к счастью, не снял наушники, что позволило ему услышать сигнал бедствия от “Титаника”. Даже не зашнуровав ботинки обратно, он ринулся сообщить о ЧП капитану.

Если бы радист ушёл с поста в назначенное время – если бы он снял наушники – никто из пассажиров “Титаника” не остался в живых

Капитан «Карпатии» Рострон мгновенно встал с постели, когда его разбудил радист, приказал своему кораблю прийти на помощь «Титанику» и подтвердил сигнал, прежде чем полностью оделся. Капитану ещё ни разу в жизни не приходилось сталкиватся с экстренной ситуацией в море. Но в эту ночь, он решил действовать так, чтобы даже если кому-то сказали что, мол, “капитан Рострон можеть быть и компетентен, но неопытный, всего-то 42 года, всего-то 3 года управляет кораблём”, никто бы этому не поверил.

Все спасательные шлюпки «Карпатии» были готовы к развертыванию. Баки с нефтью были приспособлено для слива с борта корабля на случай, если море станет неспокойным; нефть покроет и успокоит воду возле Карпатии, если это произойдет, и спасательным шлюпкам будут безопаснее подходить к ней. Капитан приказал установить огни вдоль борта корабля, чтобы выжившие могли его лучше видеть, а вдоль его бортов установили сети и лестницы, готовые сбросить их, когда они прибудут, чтобы позволить как можно большему количеству выживших подняться на борт из смертельно холодной воды.

Я не знаю, было ли оптимизмом то, что он предусмотрел, что в воде все еще есть выжившие. Я думаю, он знал, что они никогда не успеют туда вовремя. Я думаю, он все равно это сделал, потому что, “боже, нужно надеяться”.

В «Карпатии» было три столовых, которые сразу же были превращены в сортировочный и медпункт. К каждому приставлен врач. Горячий суп, кофе и чай были приготовлены оптом в каждой столовой, а одеяла и теплая одежда собраны для раздачи. К этому времени многие пассажиры проснулись — подготовка корабля к оказанию помощи при стихийных бедствиях — дело не тихое — и все они подошли, чтобы помочь; многие пожертвовали свою одежду и одеяла.

А затем он сделал то, что можно назвать “отвлечением всей энергии от системы жизнеобеспечения”. Фанаты “Star Trek”a поймут.

Вот что касается пароходов: они работают на паре. Удивительно, да-да; но этот пар питает абсолютно всё на корабле, а прямо сейчас “Карпатии” нужна была ВСЯ энергия. Поэтому Рострон отключил горячую воду и центральное отопление, отводившее ценную энергию пара, везде, кроме столовых, которые, конечно же, использовались для приготовления горячих напитков и приема выживших. Он разбудил всех инженеров, всех кочегаров и углегрузчиков, направил весь этот пар обратно в двигатели и велел своему кораблю идти как можно быстрее.

И когда он это сделал, капитан приказал идти ещё быстрее.

Мне нужно, чтобы вы поняли, что вы просто не можете разогнать корабль намного выше его максимальной скорости. Толкать такой огромный тоннаж по воде становится все труднее с каждым дополнительным узлом, превышающим скорость, на которую он был рассчитан. Толкать корабль выше номинальной скорости не только безрассудно — им не только сложнее маневрировать, но это также создает невероятную нагрузку на двигатели. Корабли не предназначены для превышения их максимальной скорости даже на один узел. Они не могут этого сделать. Это невозможно.

Максимальная скорость «Карпатии» — в режиме «сделай или умри», «двигатели не могут выдержать это вечно» — четырнадцать узлов. Уворачиваясь от айсбергов, в темноте и на морозе, в окружении тумана, она выдержала скорость почти семнадцать с половиной.

Никто их об этом не просил. Этого не ожидалось. Они были почти в шестидесяти милях от них, и на их пути стояли айсберги. Они обязаны были ответить; они не обязаны были делать невозможное и делать это с апломбом. Никто бы не обвинил их, если им потребовалось больше времени, чтобы подтвердить серьезность проблемы. Никто бы не обвинил их в медленном и осторожном подходе. Никто, кроме самих себя.

Они чуть не нарушили законы физики, мчась галопом на север во тьму в отчаянной надежде, что если им удастся сократить время прибытия на час, полчаса, пять минут, может быть, еще для одного человека эти пять минут будут иметь значение.

Они взяли на себя риск напороться на айсберг. Они приняли риск взрыва парового котла и повреждения двигателей. В лучшем случае, это грозило остановкой судна, а в худшем – потопления. Но никто, ни один человек на борту, не бунтовал и не протестовал.

Факт: только за время подъема со спасательных шлюпок погибло три человека. Насколько нам известно, через час их могло быть больше. Каждая минута нахождения в жестокой, холодной воде, уносила жизни.

Факт: экипаж “Карпатии” изменил мировую историю.

Этот корабль и его команда получили сообщение от локации, куда они не могли надеяться добраться менее чем за четыре часа. Чуть более трех часов спустя они достигли последних известных координат Титаника.

Через полчаса после этого, в 4 часа утра, они наконец найдут первую из спасательных шлюпок. Последний выживший будет доставлен на борт до 8:30 утра. Пассажиры из Карпатии повсеместно уступали свои койки, каюты и одежду выжившим, помогая экипажу на каждом шагу и сидя с рыдающими спасателями, чтобы предложить им все, что они могли утешить.

В общей сложности 705 человек из оригинального 2208 Титаника были доставлены на “Карпатию” живыми.

Ни один другой корабль не найдет выживших.

В 00:20 15 апреля 1912 года произошло чудо.

Если бы не героизм капитана, не слаженная работа экипажа, и не единогласное соглашение на жуткий риск от всех пассажиров – вполне возможно что НИКТО из пассажиров “Титаника” бы не спасся.

Все, кто выжили – выжили ТОЛЬКО благодаря “Карпатии”.

Простенький, неприметный корабль, перевозивший бедных иммигрантов из Венгрии в США, совершил героический подвиг, и спас сотни жизней пассажиров супер-элитной “звезды Уайт Стар Лайн”.

Давайте не забывать эту часть, упоминая историю “Титаника”.

Преимущества STEM-образования

Топ-10 несомненных плюсов STEM-обучения:

Интегративный подход и тематическое обучение, когда предметы изучаются в тесной связке друг с другом – STEM-обучение является симбиозом междисциплинарного и проектного подхода, а интеграция науки в технологии, инженерию и математику позволяет избежать отвлеченного характера знаний, что часто встречается в традиционном образовании.
Применение полученных знаний в реальной жизни – наглядная демонстрация и проектная составляющая также добавляют конкретики в учебный процесс, а конкретный материальный результат усилий сам по себе отвечает на вопросы «Зачем?» и «Для чего?», избавляя педагогов от необходимости заставлять кого-то что-то делать.
Развитие навыков критического мышления и освоение алгоритма проблем – каждое занятие по технологии STEM-образования превращается в поиск решения какой-либо проблемы, в результате чего сам факт наличия проблемы перестает стрессировать и выполняет исключительно мобилизующую функцию, что всегда полезно для жизни.
Повышение уверенности в своих силах – это прямое следствие всех предыдущих пунктов, потому что умеющий решать проблемы человек, способный предъявить результаты своей деятельности, всегда уверен в себе.
Развитие навыков коммуникации и тимбилдинга – в STEM-образовании очень много командной работы, и при этом здесь созданы условия для дискуссий и высказывания мнений. Это все создает условия для того чтобы дети научились доносить свою точку зрения до окружающих, воспринимать альтернативные точки зрения и конструктивно взаимодействовать.
Развитие интереса к техническому творчеству и стимулирование ранней профориентации – с учетом того, что любая специальность технического профиля требует длительной подготовки, ранняя специализация повышает шансы занять «свое место под солнцем». А таких желающих много, потому что работа в сфере робототехники и IT-технологий неплохо оплачивается.
Развитие креативного мышления и инновационного подхода к проектам – учитывая, что с самых первых шагов STEM-образование учит мыслить системно и проходить последовательно все этапы от постановки задачи до готового продукта, это замечательный опыт, который точно пригодится во взрослой жизни и реальной работе.
Мост между обучением и карьерой – возможно, в детском садике или начальной школе еще рано окончательно определяться с выбором профессии, однако комплекс навыков, который дает STEM-подход к обучению, однозначно приближает к цели независимо от конкретного выбора профессии в будущем. Эти навыки одинаково полезны инженерам, конструкторам, механикам, менеджерам, режиссерам, сценаристам, врачам, физикам, биологам и многим другим.
Подготовка юного поколения к технологическим инновациям жизни – даже если ребенок в будущем выберет далекую от науки, техники и творчества профессию (что вряд ли), в его жизни все равно будет много технических инноваций, начиная от «навороченной» бытовой техники и заканчивая гаджетами. Поэтому научиться разбираться с новым и непонятным всегда полезно.
STEM как дополнение школьной программе – ввиду своей практической направленности STEM-образование может существенно дополнить знания, получаемые в рамках традиционных школьных программ, и стимулировать интерес к учебе как таковой.

Это вкратце все, что мы хотели вам рассказать про STEM-образование. Мы желаем вам исключительно полезных инноваций и ждем на нашей программе «Лучшие техники самообразования». А еще просим ответить на один вопрос по теме сегодняшней статьи:

Дошкольный возраст и STEM-образование

Детская психика пластична и податлива, поэтому любые доступные для восприятия в этом нежном возрасте знания найдут отклик. Именно поэтому дошкольные образовательные учреждения (сокращено ДОУ) – это настоящий полигон для испытания различных инноваций, начиная от методики ТРИЗ и заканчивая развитием STEM-образования. Сегодня уже накоплен определенный опыт внедрения STEM-образования в ДОУ.

Программа STEM-образование детей дошкольного возраста – модули:

Дидактическая система Ф. Фрёбеля.
Эксперименты с живой и неживой природой.
LEGO-конструирование.
Математическое развитие.
Робототехника.
Мультстудия «Я творю мир».

Теперь рассмотрим подробнее, что включает в себя каждый модуль.

Дидактическая система Ф. Фрёбеля

Данный модуль состоит из двух наборов для развития пространственного представления. Один из них полностью тождественен тому варианту, который предложил немецкий педагог и теоретик дошкольного образования Фридрих Вильгельм Август Фрёбель (1782-1852). Второй представляет собой мягкие напольные модули, из которых можно сооружать различные фигуры.

Отметим, кстати, что именно Фридрих Вильгельм Август Фрёбель предложил такое понятие, как «детский сад». Это случилось в 1837 году, и вот уже почти два столетия мы пользуемся данным термином в его первоначальном значении.

6 даров Фрёбеля:

Дар 1 – шерстяной шар-мячик.
Дар 2 – деревянный шар, куб, цилиндр в одном комплекте.
Дар 3 – куб, состоящий из 8 кубиков одинакового размера.
Дар 4 – куб, состоящий из 8 прямоугольных плиток.
Дар 5 – куб, состоящий из 27 кубиков.
Дар 6 – куб, состоящий из 27 кубиков, большинство из которых разделены на плитки, треугольники и другие фигуры.

Как мы уже знаем, в 19 веке понятия STEM-образования не существовало, однако предложенный Фрёбелем набор как нельзя лучше соответствует задачам STEM-образования. Тут мы кратко описали, что представляют собой 6 даров Фрёбеля. Более наглядное представление можно получить, посмотрев на изображение самих даров и фигур, которые можно из них соорудить:

Посмотреть, как идет процесс работы с «дарами Фребеля», можно на видео STEM-образование (Т.В. Волосовец):

Для справки: Татьяна Владимировна Волосовец – кандидат педагогических наук, эксперт в области дошкольного образования.

Эксперименты с живой и неживой природой

В рамках данного модуля детям ненавязчиво рассказывают, кто такие ученые, что такое научная лаборатория и научный эксперимент, а также по возможности знакомят с базовыми приспособлениями для изучения природы: лупа, микроскоп и т.д.

Дети под руководством воспитателя изучают строение растений, произрастающих в том регионе, где они живут, разбираются, что такое вода, воздух, почва, и изучают их свойства, получают понятие о явлениях природы, таких как дождь, снег, ветер.

Данная программа STEM в дошкольном образовании призвана научить детей простейшим приемам классификации. Например, понять, что существуют звери, птицы и насекомые, что животные бывают дикими и домашними, а птицы – перелетными и зимующими.

LEGO-конструирование

Тут название модуля говорит само за себя. Любимый многими поколениями малышей конструктор LEGO – это не просто занимательная игрушка. Это поистине уникальная возможность для развития фантазии, сообразительности, изобретательности, мелкой моторики.

Во-первых, освоение пойдет более быстрыми темпами. Во-вторых, ребенок точно ничего не упустит и попробует большее разнообразие вариантов использования деталей конструктора.

При этом ни в коем случае нельзя подгонять ребенка. Нужно, чтобы он мог рассмотреть и изучить каждую деталь, привыкнуть к расцветке, научиться самостоятельно скреплять детали и понять, что тут возможны самые разные варианты крепления.

Развитие математических знаний и сенсорных представлений.
Формирование первоначальных навыков измерения различных параметров.
Развитие памяти, внимания, основ анализа, синтеза, обобщения, сравнения.
Развитие навыков ориентирования в двух- и трехмерном пространстве.
Тренировка двигательной активности пальцев рук.

Если организовать групповые занятия с использованием конструктора LEGO, это будет способствовать сплочению команды юных новаторов, умению совместно решать задачи и распределять роли.

Математическое развитие

В частности, в комплект входит набор для сортировки «Радужные камешки», который состоит из 36 разноцветных камешков необычной формы и 20 карточек с заданиями. Различные цвета и разные формы позволяют познакомить детей с базовыми сенсорными признаками: цвет, форма, размер и т.д.

И, собственно, основная задача – это научить детей сложению и вычитанию, сравнению, сортировке, сериации, раскладке камешков по размеру от мелких к большим и от большего размера к меньшему размеру.

С основами знаний по геометрии дети знакомятся с помощью набора «Логические блоки», в который входят 60 элементов. Все они различаются по четырем признакам: цвет, форма, размер (большие и маленькие), ширина (узкие и широкие).

С помощью этих элементов можно сформировать задания на развитие логики в духе «найти лишний предмет». Например, квадрат в ряду треугольников, синюю фигурку среди множества красных и т.д.

Помимо этого, дети учатся оперировать математическими терминами и понятиями, такими как «больше», «меньше», «равно», а также запоминают названия геометрических фигур.

Робототехника

Занятия по робототехнике способствуют развитию мотивации к изучению технических дисциплин и техническому творчеству. И, как следствие, способствуют ранней профессиональной ориентации. Причем иногда бывает и такое, что дети осваивают роботов даже лучше, чем воспитательница.

Мультстудия «Я творю мир»

Сначала детей знакомят с историей и техниками мультипликации, функциями режиссера, сценариста, оператора, художника-мультипликатора, актера озвучивания и других специалистов, занятых в процессе создания мультфильма. Собственно работа над мультфильмом включает в себя несколько этапов:

Разработка сюжета и персонажей мультфильма, выбор саунд-трека.
Создание раскадровки будущего мультфильма.
Изготовление декораций и персонажей.
Съемка мультфильма.
Озвучка мультфильма.
Монтаж мультфильма.
Коллективный просмотр готового мультфильма.

Если в детском саду несколько групп, где внедрена технология STEM-образования, можно организовать показ всех мультфильмов, сделанных во всех группах, и опрос, какой мультфильм понравился детям больше всего. Можно организовать конкурс с призами. Как вариант, применить систему голосования по образу и подобию «Евровидения», когда зрители могут в финале голосовать за выступление представителя любой страны, кроме своей.

Итак, мы рассмотрели основные составляющие STEM-подхода для дошкольников. В целом, пригодны описанные программы STEM-образования и для детей младшего школьного возраста, потому что там заложен потенциал как для совсем простых, так и для более сложных заданий.

В любом случае, STEM-образование подразумевает творчество и практическую направленность, когда дети начинают понимать, как можно применить научные знания на практике. Теперь давайте подытожим все преимущества такого формата, как STEM-образование.

Система образовательных модулей

Лучшее время для того, чтобы заложить фундамент будущих знаний, характера, темперамента, личностных особенностей, уникальных способностей и талантов – раннее детство. Уже в дошкольном возрасте можно формировать STEAM-компетенции – лепить из пластилина и развивать навыки моделирования, делать игрушки из соленого теста и одновременно знакомиться с длиной, шириной и высотой предметов или создавать объемные конструкции из картона. Хорошо если такие полезные игры в домашних условиях находят продолжение и в детских дошкольных учреждениях, а потом и в школе.

Одна из особенностей внедрения STEM-технологии в учебно-воспитательный процесс в ДОУ – модульная система.

Выделяют шесть образовательных модулей, каждый из которых направлен на решение определенного круга задач. Использование этих модулей в комплексе способствует развитию интеллектуальных способностей и вовлекает детей в исследовательскую деятельность, приобщает к научно-техническому творчеству. Рассмотрим более подробно каждый из модулей.

● Математическое развитие

Основная задача этого модуля – познакомить детей со сложением и вычитанием, научить их сравнивать и сортировать предметы – раскладывать их по определенным признакам (по цвету, по форме и размеру, от большего к меньшему и т. д.), находить лишнее. Для этих целей используют различные раздаточные материалы, наборы геометрических фигур, объемные геометрические тела, логические блоки и головоломки, приспособления для сортировки, счеты и шнуровки, пособия для сенсорного развития, круги Луллия, математические конструкторы и др.

● Эксперименты с живой и неживой природой

В рамках этого модуля ребята в увлекательной форме приобщаются к исследовательской деятельности: узнают, что такое научная лаборатория, зачем проводят научные эксперименты и при помощи какого оборудования это делают, кто такие ученые и чем они занимаются; знакомятся с приборами, без которых опыты вряд ли получатся – с лупой и микроскопом. Дети учатся наблюдать за явлениями и объектами живой и неживой природы (растениями, животными, атмосферными осадками) и фиксировать то, что им удалось увидеть, например, в специальном дневнике наблюдений или календаре погоды. Ребята узнают о свойствах воздуха и воды, учатся классифицировать (есть животные, а есть птицы или насекомые; птицы бывают перелетные и те, кто остается зимовать дома; животные могут быть домашними или дикими и т. д.).

● Дидактическая система Фребеля

Этот модуль способствует развитию пространственного мышления, формирует естественно-научную картину мира у дошкольников. Помогает в этом самый первый в мире обучающий материал для детей – «Дары Фребеля», который был придуман известным немецким педагогом, создателем самого первого в мире детского сада Фридрихом Вильгельмом Августом Фребелем.

«Дары» представляют собой набор из предметов, которые различаются по форме, цвету, фактуре, размеру и по тому, что с ними можно делать. Среди них есть, например, шерстяной мяч, деревянный шар с кубом и цилиндром или большой куб, который состоит из 27 кубиков поменьше, полоски бумаги для создания аппликаций или палочки, из которых можно выкладывать слова или фигурки. «Дары» используются в игре – самой естественной деятельности для детей – и помогают развивать умственные способности ребенка.

В этом разделе учебно-воспитательного процесса ребят знакомят со сложными процессами, представленными в упрощенном варианте. Например, они впервые заглядывают внутрь робота, пусть и игрушечного, изучают, из чего он сделан. Или знакомятся с элементами программирования, сенсорными приборами. Или примеряют на себя роль конструктора.

Задача этого модуля – вовлечь детей в процесс технического творчества, пробудить интерес к техническим дисциплинам, изобретательству, замотивировать на изучение этого направления и, возможно, уже в юном возрасте определиться со своей будущей профессией.

Работа с красочными элементами конструктора – это не просто баловство, игра. Это привычное детское занятие развивает мелкую моторику, фантазию, внимание и память, учит сравнивать, анализировать, обобщать, различать параметры и типы крепления, помогает лучше ориентироваться в пространстве (которое может быть и двухмерным, и трехмерным), знакомит с элементарными принципами механики, демонстрирует работу простейших механизмов.

Конструировать что-либо можно и в одиночку, и в компании. А это помогает воспитывать в ребятах и самостоятельность, и командный дух, учит распределять роли, принимать коллегиальные решения.

● Мультистудия «Я творю мир»

Просмотр мультфильмов и мультсериалов – одно из приоритетных занятий дошкольников. Образовательный модуль «Мультистудия «Я творю мир» предоставляет ребятам возможность погрузиться в процесс создания настоящих мультиков.

Они знакомятся с историей мультипликации, с техниками, которые используются для создания анимационных фильмов, узнают, что делают «на площадке» режиссер и сценарист, оператор и художник-мультипликатор, как мультяшные персонажи обретают свои голоса. А далее начинается самое интересное – производство собственного мультфильма, которое включает: разработку сюжета, создание декораций и персонажей из подручных средств, подбор саунд-трека и подготовку раскадровки, съемку и озвучку фильма, монтаж и совместный просмотр того, что получилось в результате. Если же в детском саду STEM-технология используется в нескольких группах, можно устроить конкурс мультфильмов с оценками жюри, голосованием и настоящими призами

В такой понятной игровой форме модуль знакомит дошкольников с цифровыми технологиями, учит представлять результаты своей собственной работы на суд зрителей.

Получить более детальное представление о том, как выстроить учебно-воспитательный процесс в детских дошкольных учреждениях с применением STEАM-технологий, можно, пройдя дистанционное обучение на курсе «СТЕМ (STEM, STEAM) подход в образовании детей дошкольного возраста» в нашей Академии.

В чем преимущества STEM-образования

По мнению экспертов, у STEM-подхода есть ряд существенных плюсов:

Интегративный подход – когда предметы изучаются не изолированно друг от друга, а в тесной связке.
Практическая направленность – полученные знания готовы к применению в реальной жизни. Каждое усилие приносит конкретный результат, учащиеся понимают, что и для чего они делают, поэтому педагогам не приходится никого ни к чему принуждать.
Каждое занятие по программе STEM представляет собой поиск решений какой-либо проблемы, развивает навыки критического мышления. Поэтому затруднительные ситуации в жизни перестают вызывать сильный стресс, а лишь помогают мобилизоваться и найти выход.
Умение находить нестандартные решения самых разных вопросов укрепляет уверенность в себе.
Командная работа развивает коммуникативные навыки, учит искать компромиссные решения, высказывать свою точку зрения и спокойно относиться к мнению других.
Вовлечение в техническое творчество (и последующая увлеченность им) может стать важным шагом на пути к профессиональному самоопределению.
Умение мыслить системно, ставить задачи, находить их решения, получать результат – ценный опыт, который к тому же способствует развитию креативного мышления.

STEM-подход учит быстро разбираться в новой теме, в непонятной сфере, что очень актуально сегодня – когда изменения происходят каждый день: повсеместно внедряются инновационные технологии, появляются навороченные гаджеты с огромным количеством функций. Того, кто прошел обучение в формате STEM, ничто не испугает, даже если человек выберет для себя сферу, далекую от науки и техники.