02.03.2024

STEAM-образование как универсальный инструмент преподавания. Что такое STEM? Stem образование в университете описание


В настоящее время наблюдается технологическая революция. Высокотехнологичные продукты и инновационные технологии становятся неотъемлемыми составляющими современного общества. В детских образовательных учреждениях, школах и институтах ведущее место начинает занимать робототехника , конструирование, моделирование и проектирование .

По словам Президента РФ В. В. Путина , инженерное образование в РФ нужно вывести на новый более высокий уровень. Министр образования и науки Д. Ливанов подчеркнул: «В целях повышения конкурентоспособности нашей страны требуется усиление технической подготовки кадров» . Для решения данной задачи требуется утверждение STEM образования в России . Это позволит подготовить высококвалифицированных специалистов, которые внесут большой вклад в развитие нашего общества и государства.

Что включает в себя понятие STEM-образование?

Полноценное планомерное обучение, включающее в себя изучение естественных наук совокупно с инженерией, технологией и математикой, представляет собой STEM образование. По сути, это учебный план, который спроектирован на основе идеи обучения учащихся с применением междисциплинарного и прикладного подхода.

Современная прогрессивная система, в отличие от традиционного обучения, представляет собой смешанную среду, которая позволяет на практике продемонстрировать, как данный изучаемый научный метод может быть применен в повседневной жизни. Учащиеся помимо математики и физики исследуют робототехнику и программирование. Дети воочию видят применение знаний точных дисциплин.

Важность STEM-образования

Низкое качество образования в сфере точных наук, недостаточная оснащенность материально-технической базой, плохая мотивация учеников и студентов - все это является большой проблемой нашей образовательной системы. Однако государство в лице Правительства требует подготовки высококвалифицированных специалистов из самых разных образовательных областей естественных наук в области высших технологий.

В связи с этим STEM становится приоритетным направлением. Благодаря его повсеместному внедрению в российское образование удастся удовлетворить потребность в научно-инженерных кадрах, которые будут играть ведущую роль в развитии технологического процесса и модернизации био- и нанотехнологий в нашей стране.

Преимущества внедрения STEM технологий в образование

  • Развитие интереса к техническим дисциплинам. Утверждение прогрессивной системы в ДОУ, школах, институтах и других специализированных учреждениях позволит вовлечь учащихся в учебный процесс.
  • Совершенствование навыков критического мышления. Учащиеся и студенты учатся преодолевать нестандартные задачи путем тестирования и проведения различных опытов. Все это позволяет им подготовиться ко взрослой жизни, где они могут столкнуться с необычными, нестандартными проблемами.
  • Активация коммуникативных навыков. Внедрение данной системы в основном включает в себя командную работу. Ведь большую часть времени дети совместно исследуют и развивают свои модели. Они учатся строить диалог с инструкторами и своими друзьями.

STEM-образование является своеобразным мостом, соединяющий учебный процесс, карьеру и дальнейший профессиональный рост. Инновационная образовательная концепция позволит на профессиональном уровне подготовить детей к технически развитому миру.

Будущее зависит от внедрения STEM технологий

Новые госстандарты в системе российского образования требует внедрения современных технологий в учебный процесс. Во избежание дефицита инженерных кадров: IT-специалистов, инженеров, программистов, остро встает вопрос внедрения STEM в российскую систему образования.

Утверждение прогрессивной концепции обучения позволит в будущем удовлетворить потребности в инженерах, специализирующихся в области био- и нанотехнологий. Это также поможет подготовить профессионалов в сфере проектирования, моделирования и прототипирования, которые будут играть главную роль в реализации крупных индустриальных национальных проектов. В настоящий момент уже функционирует около 100 STEM-центров в Москве и Подмосковье.

Внедрение прогрессивной системы обучения позволит подготовить молодых людей с умениями и навыками, которые удовлетворят потребности российского рынка инженеров самым надлежащим образом.

Какое направление Вас интересует? - Понедельное расписание - О летних каникулах - Программа прогулок - Программа кружков - Видео - Фото - Раннее развитие - Подготовка к школе + раннее развитие - Подготовка к школе (с 5 лет) - Подготовка к школе (с 6 лет) - Кембриджские курсы для дошкольников - Подготовка к школе по английскому языку - Творческое познание мира - Социально-эмоциональное развитие - Математические компетенции - Раннее развитие языковых навыков - Изучение окружающего мира - Нарушения речи - Нарушение слоговой структуры слов - 4-5 лет - 5-6 лет - 6-7 лет - 7-8 лет (Робототехника. Подготовительный уровень) - 7-8 лет (Электроника. Подготовительный уровень) - 8-9 лет (Робототехника. Начальный уровень) - 8-9 лет (Электроника. Начальный уровень) - 7-9 лет (3D-моделирование и прототипирование) - Соревнования - Робототехнический фестиваль СкилзЛаб - Репетитор по английскому языку - Кембриджские курсы - Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ - английский язык - Репетитор по математике - Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ - математика - Подготовка к олимпиадам - математика - Увлекательная математика (от 6 лет) - Репетитор по русскому языку - Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ - русский язык - Подготовка к олимпиадам - русский язык - Пишем сочинение вместе (5-11 класс) - Построй свою историю (2-6 класс) - Читательский клуб (1-11 класс) - Репетитор по информатике - Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ - информатика - Подготовка к олимпиадам - информатика - Изучаем информатику практически! (от 12 лет) - Креативное программирование (от 7 до 17 лет) - Репетитор по физике - Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ - физика - Подготовка к олимпиадам - физика - Технология и физика. Базовый уровень. От 8 лет - Пневматика. От 8 лет - Возобновляемые источники энергии. От 10 лет - Технология и физика. Повышенная сложность. От 10 лет - Физические эксперименты. EV 3. От 10 лет - Нарушение слоговой структуры слов -- Основы робототехники и программирования EV3 -- Основы робототехники и программирования Технолаб (1 уровень) -- Основы электроники (1 уровень) -- Основы 3D-моделирования и прототипирования -- Основы гейм-дизайна -- Основы создания мобильных приложений -- Информатика (дополнение к курсу Основы робототехники и программирования EV3) -- Математика (дополнение к курсу Основы робототехники и программирования EV3) -- RobotC (1 уровень) -- Инженерные проекты (TETRIX, MATRIX) -- Основы электроники (2 уровень) -- Творческие проекты в области робототехники (1 уровень) -- Балансирующие роботы -- Технолаб (2 уровень) -- Андроидные роботы (1 и 2 уровни) -- Летательные аппараты -- Элементы видеозрения -- Основы навигации -- RobotC (2 уровень) -- Программирование смартфонов -- Программирование микроконтроллеров Ардуино (1 и 2 уровень) -- Творческие проекты в области робототехники (2 уровень) - Робот Dash - РОБОТ UBTECH ALPHA - BITRONICS LAB - Робоняша - Робит Город (Robit City) - Робит Открытие (Robit Discovery) - EasyApp - ЛЕГОLab - LEt’sGO studio (Йошихито Исогава) - 3D MAKER - Шпионские миссии - Лунная Одиссея - Космические проекты - SMARTCity - ЭлектроBot - Соревнования (Футбол, гонки, битва роботов) - STARTER - ELEMENTARY - PRE-INTERMEDIATE - INTERMEDIATE - UPPER-INTERMEDIATE - ПОДГОТОВКА К КЕМБРИДЖСКИМ ЭКЗАМЕНАМ - Super Safari (4-5 лет) - Kid’s Box Starter (5-6 лет) - Kid’s Box 1 (7-8 лет) - Kid"s Box 2 (8-9 лет) - Fun for Starters (8-9 лет) - Kid"s Box 3 (9-10 лет) - Kid"s Box 4 (10-11 лет) - Fun for Movers (10-11 лет) - Kid"s Box 5 (11-12 лет) - Kid"s Box 6 (12-13 лет) - Fun for Flyers (12-13 лет) - Prepare! 2-3 (13-14 лет) - Prepare! 4-5 (14-16 лет) - Prepare! 6-7 (16-18 лет)

Если современных дошкольников интересует робототехника, то логично развивать их интерес к новым технологиям, давать необходимые знания, чтобы в будущем они смогли стать настоящими профессионалами. Сделать это невозможно без продвижения современных технологий на более высокий уровень, как того требует новая научная концепция. А для этого необходимо пересмотреть существующие обучающие программы и привести их в соответствие с системой STEM-образования.

Революционный переход современного общества к применению робототехники и других инновационных технологий вызвали необходимость переустройства системы образования. Новые прогрессивные технологии требуют внедрения в индустрию подготовки высококвалифицированных специалистов инженерных профессий самых современных методик обучения. Ведь именно на этих специалистов государство возлагает большие надежды и высокую ответственность, связанную с развитием экономики, безопасности и конкурентоспособности страны в непростых геополитических условиях.

Логично, что начинать подготовку отличных специалистов лучше всего с самого раннего возраста. Именно поэтому моделирование, конструирование и игрушки-трансформеры сегодня уже практически вытеснили простые детские забавы, привычные людям старшего поколения.
Если современных дошкольников интересует робототехника, то логично развивать их интерес к новым технологиям, давать необходимые знания, чтобы в будущем они смогли стать настоящими профессионалами. Сделать это невозможно без продвижения современных технологий на более высокий уровень, как того требует новая научная концепция. А для этого необходимо пересмотреть существующие обучающие программы и привести их в соответствие с системой STEM-образования .


Что такое STEM-образование?

В недалеком прошлом все знания, обобщенные и систематизированные человечеством, рассматривались, как отдельные категории: естественные, гуманитарные и точные науки, существовавшие параллельно и не связанные друг с другом. Соединение научных дисциплин в единое целое и позволило совершить прорыв в области высоких технологий.

Рассмотрим пример:

Для создания биоробота необходимы знания математики, чтобы обеспечить машину необходимыми программами, а также знания биологии и лингвистики, которые необходимо внести в систему управления машиной. При этом язык человека вносится в «мозг» машины в виде цифр. Робота нужно «научить» нормам поведения в социуме, а это значит, что понадобятся знания психологии и общественных наук, чтобы рассчитать все возможные варианты «поведения» машины в обществе.

Объединение всех наук в общую систему, существующую в постоянной взаимосвязи, вписывается в концепцию целостной картины мира. Каждая из отраслей наук существует не сама по себе, а тесно переплетается с другими знаниями человечества. То есть, STEM - образование, предназначенное для изучения инженерных технологий , объединяет в себе:

  • естественные науки - science;
  • технологии - technology;
  • инженерию - engineering;
  • математику - mathematic.

Другими словами, STEM - учебный план, дополненный междисциплинарными связями. Для наглядной демонстрации, как полученные знания могут быть использованы в повседневной жизни, детям предоставляется возможность изучать робототехнику.

Преимущества STEM-образования

Инженерные специальности перестали пользоваться популярностью в эпоху застоя и распада СССР. Отсутствие прогресса в развитии новых технологий, низкий уровень зарплат резко понизили престиж инженерных профессий. Такая тенденция сохраняется до сих пор. Чтобы изменить ситуацию, Министерство образования и науки ставит перед собой новые задачи, продиктованные временем, в том числе - кардинально изменить подход к системе обучения молодых специалистов и обратиться к системе STEM-образования.

Предполагается, что новый подход к обучению объединит не только предметы, изучаемые в школе, но и станет связующим звеном между обучением, интересом к технике, профессиональной ориентацией учащихся на наглядных примерах, повышением статуса инженерной профессии.

Что дает новый учебный план? Преимущества очевидны:

  • Развитие коммуникативных способностей у детей, которые необходимы во взрослой жизни в любой профессии, так как современные технологи и все больше требуют командной работы, умения устанавливать контакты в рабочем коллективе.
  • Воспитание интереса к техническим и точным наукам: не секрет, что любопытство детей лучше пробуждается на наглядных примерах.
  • Активация аналитического мышления. Комплексный подход в обучении позволяет расширить кругозор, определить поставленные задачи и самостоятельно найти их решение.

Как известно, в школьном возрасте дети обладают лучшими способностями к запоминанию, они более эмоциональны, что является дополнительным фактором развития интереса к технически оснащенному миру, и что позволит им быстро и с легкостью найти себя в стремительно изменяющейся реальности после окончания школы.


Перспективы внедрения STEM-образования в школьную программу

Внедрение любой инновации нуждается в дополнительных материальных затратах, переподготовке кадров, оснащения учебных кабинетов и, конечно же, создания новых учебных программ . И зачастую именно эти факторы "тормозят" развитие российской системы образования.

Однако в случае со STEM-образованием чиновники решили "идти до конца" несмотря на преграды. Они хорошо понимают, что скорейшее внедрение STEM-образования позволит в ближайшем будущем обеспечить страну инженерными кадрами, в которых российская экономика сейчас отчаянно нуждается. По этой причине органы власти уже сегодня активно работают над разработкой новых госстандартов в системе образования России, которые будут включать изучение современных технологий.

Сегодня в Москве и Подмосковье уже работает более 100 центров, включающих программу STEM-образования . Хотя этот показатель не столь велик, как хотелось бы, нужно понимать, что процесс развития только начинается. В будущем внедрение таких программ будет повсеместным, благодаря чему вчерашние школьники заполнят образовавшийся дефицит на рынке труда и займут ключевые позиции в реализации масштабных национальных проектов.

Источники изображений: itstep.az, nauka.kz, mec-krasnodar.ru

Детей учат все и всему – родители дома, воспитатели в садике, тренеры/хореографы/педагоги в разных секциях и кружках. А ведь малыши так любят играть! Если хотите совместить приятное с полезным, предложите своему ребенку сыграть в игру-«развивалку».

Науки

Откуда берется свет? Почему мы видим сияние самых далеких звезд? Кто цепляет радугу на небо? На все эти вопросы ребенку ответит , — приложение, разработанное GameCollage2010. С помощью фото, видеоряда и интерактивных инструментов малыш постигнет азы физики. Программу вы найдете на App Store. Стоимость $ 3,99.

Приложение The Magic School Bus Oceans рассчитано на детей 5 – 8-летнего возраста. С его помощью малыши буквально окунутся в океанологию. Изучить флору и фауну морских глубин им поможет легкий игровой сюжет и забавные персонажи. Утилиту от разработчиков из LeapFrog можно скачать на iTunes за $7,99.

Технологии

Научиться программировать помогут забавные пушистые пришельцы – герои развивающей игры Kodable . Вместе с ними ребенок окажется на неизвестной планете и исследует ее, а также получит навыки управления персонажами. Приложение предусматривает 45 уровней сложности, а также аккаунты для других игроков и учителей, позволяющие играть в детском саду или в школе. Бесплатную утилиту от iGamePlay1337 найдете на App Store.

Проектировать различные игры, создавать анимацию, монтировать видеоролики и можно при помощи мобильной версии сервиса Scratch — Scratch Maze . Легкий интерфейс упростит задачу и будет понятен школьникам младшего возраста. Детям 5-6 лет помогут разобраться родители. Приложение продается в App Store и Play Market за $0,99.

Инженерия

Сконструировать автомобиль и протестировать его? Проще простого! Go Car Go обучит ребенка основным законам физики, а также объяснит такие понятия, как скорость, время и т.п. Разработку Caravan Interactive предлагают купить на iTunes за $0,99.

Игра Blocks! от miSoftware развивает логику и фантазию, учит принимать самостоятельные решения. Эта утилита является альтернативой кубикам и помогает освоить азы инженерии. Приложение доступно на iTunes. Стоимость $0,99.

Искусство

Привить вкус поможет игра Colto от Art Gurus. Основы живописи и дизайна малыш будет постигать при помощи таких инструментов, как маркеры, наклейки и волшебная палочка. Юный художник сможет разукрашивать раскраску, создавать узоры, декорировать. Игра длится 15 минут, чтобы не переутомлять ребенка. Приложение бесплатное, находится на iTunes.

Раскрасить мир по своему усмотрению можно, открыв приложение от TIWI. Ребятам предлагаются банки с красками, окуная пальцы в которые, они могут разрисовывать животных, птиц, деревья и пр. Игра очень мотивирующая, увлекательная и познавательная, так что будьте готовы отвечать на миллион вопросов маленького художника. Утилита доступна за $0,99 на iTunes.

Математика

Математика может быть веселой. Если малыш хочет собрать команду супергероев и победить злодеев, тогда ему следует предложить сыграть в . Приложение научит простым математическим действиям — складывать, вычитать, умножать и делить. Приятный бонус: возможность играть вчетвером. На App Store утилита продается за $3,99.

Аркада от MathBlaster3D увлекательна тем, что при переходе на следующий уровень игрок должен решать математические задачи. Обучение происходит быстро и ненавязчиво. Игру вы найдете на iTunes и Play Market, цена $1,99.