В статье автор исследуют влияние современного общества, столкнувшегося с быстрым информационно-техническим прогрессом, на развитие человеческих качеств таких как критическое мышление, творческие способности и самоорганизация. Она подчеркивают особую роль STEM-образования, которое сочетает науку, технологии, инженерию и математику, в подготовке специалистов, способных справиться с современными вызовами и принести обществу инновационные и устойчивые решения.
Ключевые слова: STEM, навык, знание, образование, реальная жизнь, условие STEM-образования.
Современный этап развития общества характеризуется интенсивным и постоянно ускоренным информационно-техническим прогрессом. Результатом этого является быстрое устаревание знаний и технологий, и человек находится в постоянном конкурентном положении. Успех человека в XXI веке полностью зависит от его личных и профессиональных качеств, наиболее важными из которых являются критическое мышление, творческие способности, самостоятельность, умение самоорганизовывать свою деятельность. Все это говорит о необходимости повышения качества образования.
С первых дней обучения в школе необходимо побуждать учащихся к самостоятельному поиску необходимых знаний, овладению различными способами учебной деятельности и творческому осмыслению ее, а также к пробуждению индивидуальной мотивации учащихся к обучению. [1] образование STEM выходит за рамки школьных предметов. Это дает нам набор навыков, которые определяют наше мышление и поведение. Сочетая науку, технологии, инженерию и математику, знание STEM помогает нам решать проблемы, с которыми сталкивается мир сегодня. Давайте посмотрим, что означает STEM в глобальном контексте и как он влияет на развитие нашего общества. Образование STEM дает людям навыки, которые делают их востребованными и готовыми удовлетворить текущий спрос на рабочую силу. Он охватывает весь спектр опыта и навыков. Каждый компонент STEM вносит ценный вклад в всестороннее образование.
Наука дает студентам глубокое понимание окружающего мира. Это помогает им улучшить свои исследования и критическое мышление. Технологии готовят молодых людей к работе в среде, полной высокотехнологичных инноваций. Инженерное дело позволяет студентам улучшить свои навыки решения проблем и применить знания в новых проектах. Математика позволяет людям анализировать информацию, устранять ошибки и принимать обоснованные решения при принятии решений. STEM-образование связывает эти предметы в единую систему. Таким образом, он готовит профессионалов, которые могут изменить общество с помощью инноваций и устойчивых решений.
Образовательный подход STEM способствует творчеству и нестандартному мышлению наряду с фундаментальными дисциплинами. Это мотивирует и вдохновляет молодых людей на создание новых технологий и идей. Сосредоточив внимание на опыте и инновациях, студенты получают возможность учиться, выполняя задания, основанные на запросах. Знание STEM дает представление о концепциях и поощряет использование знаний. Короче говоря, его цель может быть сформулирована как два простых действия: исследование и практика. Студенты могут свободно использовать то, что они изучают, и совершать ошибки в безопасной среде. Обучение на основе проектов и решение проблем могут помочь учащимся развить уникальное мышление. Его суть заключается в гибкости и интересе, которые помогают студентам отвечать на конкретные проблемы. Образование STEM готовит мир к будущему. [2] он основан на командной работе и сотрудничестве профессионалов в различных дисциплинах. Как студент STEM, вам не нужно быть экспертом в каждом предмете. Скорее, у вас будет идея, которая позволит вам стать частью высококвалифицированной рабочей силы, работающей в сотрудничестве. Командная работа приводит к значительному увеличению производительности, удовлетворенности работой и прибыльности.
Активное участие экспертов из разных сфер способствует изменениям в нашем обществе. Образование STEM обучает студентов эффективному междисциплинарному общению. Ученые исследуют и экспериментируют, предлагая группе Открытие. Специалисты по технологиям предлагают гаджеты, которые могут сделать работу команды более эффективной. Инженеры помогают решать проблемы, проектируя и запуская платформы, которые позволяют вносить изменения. Математики анализируют информацию, чтобы устранить ошибки и обеспечить точные вычисления. Наш мир постоянно меняется. Единственный способ быть готовым к его трудностям-это общение и сотрудничество.
Совместная практика помогает расширить влияние образования STEM. Работая с местными экспертами и международными коллегами, мы можем продвигать наши ценности и достигать одной цели. Таким образом, мы улучшаем наши сообщества, предлагая новые возможности для обучения и трудоустройства. Такой открытый доступ к опыту мирового уровня возможен только тогда, когда мы объединяем наши знания и возможности.
В обществе существует высокий спрос на навыки STEM. Знание STEM позволяет людям принимать обоснованные решения в обсуждаемых предметных областях. Кроме того, знание STEM необходимо для любой работы, поскольку многие области более или менее связаны с наукой и технологиями, от услуг по написанию эссе и колледжа до бумажной компании. Таким образом, такое образование позволяет детям расти активным гражданам, которые могут говорить в дискуссиях STEM, которые хорошо разбираются в этой теме.
Осведомленность о STEM вызывает интерес во многих интересных профессиях. В настоящее время некоторые специальности STEM не укомплектованы персоналом. Например, по оценкам, в ближайшее время США потребуется еще 1 миллион специалистов по STEM. Кроме того, одной из целей инициатив STEM является поощрение большего участия женщин и меньшинств в рабочей силе STEM.
Это позволяет нам преодолевать этнические и гендерные различия. Нам нужно привлекать и участвовать в школах, политиках, родителях, учениках и преподавателях. Только так можно продолжить технический и научный прогресс. Дисциплины STEM направлены на решение проблем, с которыми сегодня сталкивается общество. В истории человечества были годы истощения природных ресурсов. Такой недостаток экологического образования привел ко многим проблемам. Эти проблемы влияют на здоровье и благополучие всех живых организмов на нашей планете. Наша среда нуждается в защите. Таким образом, устойчивость стала одним из наиболее актуальных аспектов, изучаемых дисциплинами STEM.
Молодежь больше озабочена изменением климата, чем старшее поколение. Статистика показывает, что 70 % молодых людей в возрасте от 18 до 34 лет обеспокоены глобальным потеплением. Знания STEM могут ответить на их вопросы. Это может научить их находить решения, необходимые для устойчивости. Образование-мощный инструмент для обеспечения роста грамотного общества в области STEM. Образованные члены сообщества могут найти способы работать в конкурентном мире. Они используют устойчивые методы, которые не наносят вреда природе.
В более широком смысле экономический и социальный прогресс тесно связан с окружающей средой. Мы должны проложить путь к устойчивому будущему. Однако это возможно только с навыками, опытом и междисциплинарным подходом к STEM. [3] Мир, в котором мы живем, меняется, и мы должны идти в ногу с ним. Образование STEM меняет общество, предлагая студентам новое мышление и навыки, которые ценятся в любой профессии. Они позволяют молодым людям быть гибкими, искать закономерности, находить связи и оценивать информацию.
Кроме того, образование STEM повышает общественное сознание. Он информирует общественность о глобальных проблемах. Таким образом, возможности STEM приближают нас к экономике, основанной на знаниях, и повышению грамотности в области устойчивого развития. Какова основная идея STEM-образования, которая имеет большой успех в образовательной политике и поддерживается рядом стран, ведущих в области научных изобретений и инновационных технологий?
Многие признают, что сегодня образование в основном направлено на успешную сдачу экзаменов в форме тестов. Учащихся учат проходить тестирование на определенное количество баллов, основанное на запоминании большого количества теоретических данных и фактов по различным предметам. После окончания общеобразовательной школы учащиеся часто не понимают, как все эти предметы связаны друг с другом и как им могут быть полезны знания, полученные по математике, физике или любому другому предмету в реальной жизни.
Отсюда появление на мировом рынке труда специалистов-владельцев, которые не могут обеспечить работу высокотехнологичных предприятий и сделать научные открытия, особенно достижения, в тех областях науки, которые так необходимы человечеству. Именно поэтому в настоящее время STEM-образование приобретает такую популярность, а также с каждым годом растет, поскольку ведущими идеями STEM являются интеграция дисциплин в единую область человеческого знания и обязательное применение этих целостных знаний на практике.
Однако, несмотря на популярность STEM-образования, его поддержка государствами из разных стран, стремящимися к научно-техническому лидерству, остается неясным, что это за явление. Единое мнение и позиция в определении этой концепции различны.
Можно выделить следующие основные понятия «STEM — образования»:
– STEM-объединение физико-математических и естественных наук (физика, математика, информатика, биология, химия, астрономия, геология и др.);
– STEM-центр-проектные лаборатории, основанные на базе общеобразовательных учреждений, вузов, позволяющие учащимся проводить научно-исследовательскую работу, создавать научные проекты;
– Робототехника-прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных систем;
– 3D-моделирование-процесс создания трехмерных объектов различных моделей.
STEM-образование-это объединение наук, направленное на освоение и дальнейшее развитие новых технологий, обеспечивающих потребность в высококвалифицированных научно-инженерных кадрах. Противоречие заключается в необходимости качественного обучения будущих научно-инженерных кадров посредством STEM-образования и мотивации студентов к обучению специальностям в области STEM, а также в фактическом отсутствии теоретического развития данной проблемы. Все это затрудняет понимание отечественными учителями идей STEM-образования и препятствует их внедрению в STEM-центрах и общеобразовательных школах страны.
Детально изучив небольшое количество материала по STEM — образованию и научную работу американских ученых и специалистов в этом направлении, «STEM-образование» следует отнести к новому подходу, сложившемуся в педагогической науке. Сейчас в педагогической науке существуют различные подходы к обучению и воспитанию учащихся — синергетические, системные, личностно-ориентированные, социокультурные, коммуникативные и другие.
Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что организация занятий в общеобразовательных учреждениях на основе применения в учебном процессе идей STEM — образования и его технологии эффективно способствует формированию исследовательских умений. А также формирование этих навыков.
Учитывая STEM-подход, будущие высококвалифицированные специалисты технической направленности позволят выполнить запросы государства и социального общества, повысить интерес современной молодежи к инженерным специальностям, значительно улучшить качество обучения и подготовить учащихся к реальной жизни. [4]
Вывод логически приводит к постановке следующей задачи настоящего исследования-разработке, обоснованию и экспериментальной проверке модели формирования исследовательских умений младших школьников в условиях STEM-образования, которая будет выполнена в следующем параграфе научно-исследовательской работы.
Формирование исследовательских навыков младших школьников следует рассматривать как педагогическую систему. Для определения структурно-содержательных компонентов этой системы необходимо было использовать правило М. С. Кагана. По его мнению, одним из наиболее эффективных способов выделения структурно-содержательных элементов педагогической системы является взгляд на систему как на определенную часть метасистемы, то есть из среды, в которой она написана и функционирует. Наша система входит в метасистему единого педагогического процесса. Поэтому при определении структурных модулей и их компонентов мы обратили внимание на структурные компоненты педагогического процесса.
Содержательный компонент модели формирования исследовательских навыков представлен дополнительной программой развития технической направленности «академия детских роботов». Эта программа использует подход STEM-образования для формирования исследовательских навыков младших школьников во внеурочной деятельности. В ходе дополнительного освоения учащиеся получают научно-технические знания по дисциплинам, с которыми взаимосвязаны программы, и учатся применять их в реальной жизни через проектирование и моделирование прототипов современных продуктов. Для формирования у младших школьников исследовательских навыков во внеурочной деятельности по дополнительной программе «Детская академия роботов» используется комплекс различных методик.
Модель перечисляет их по степени производительности:
- пояснительно-иллюстративные методы. К ним относятся рассказ, шоу, комментарий, руководство, доклад, беседа.
- репродуктивные методы-пример, демонстрация, задание, упражнение.
- проблемные методы. Среди проблемных методов можно выделить проблемную ситуацию, игру, обобщение, убеждение и др.
- методы частичного поиска. Среди них дебаты, наблюдение, самостоятельная работа, лабораторная работа, соревнования и т. д. [3]
Важно помнить, что только в гармоничной целостности и полноте различных методов можно эффективно формировать исследовательские навыки. Однако методы исследования играют решающую роль среди этих групп методов. Без них невозможно было бы развить исследовательские навыки. Формы работы по программе «Детская академия роботов»:
- познавательные беседы, игры.
- экскурсии, вернисажи, конкурсы, творческие занятия
- научные проекты, Олимпиады
Формирование исследовательских навыков младших школьников в рамках дополнительной программы» Детская академия роботов " невозможно без определенных учебных пособий:
- Программа дополнительного образования.
- учебная программа «HUNAROBO».
- 3.Ноутбук / компьютер.
- Проектор.
Формирование исследовательских навыков у младших школьников возможно, как на уроке, так и во внеурочное время. Однако овладение учащимися начальных классов исследовательскими навыками должно проходить поэтапно, с каждым годом усложняя вид деятельности, расширяя операции и действия, выполняемые при решении всех исследовательских задач, и повышая долю самостоятельности в проведении исследовательской работы. Также формирование исследовательских навыков должно основываться на личном опыте студента-исследователя, характеризоваться гибкостью и дифференциацией.
На основе изученных материалов теоретические исследования по данному вопросу не учитывают развитие современного мира и пришли к выводу, что предложенные методы формирования исследования не соответствуют запросам общества и учащихся.
Чтобы решить эту проблему, было решено обратиться к феномену STEM-образования. Исследование показало, что образование STEM становится все более популярным в наше время, однако Педагогическое сообщество не могло не упомянуть о меньшем количестве теоретических разработок по этой теме. Все это привело к необходимости раскрытия этого явления, сделанного на второй странице магистерской диссертации. Была рассмотрена концепция STEM, история ее возникновения, развитие этой идеи в разных странах мира.
Особые преимущества STEM-образования позволили сделать вывод, что это явление является инновационным подходом к развитию современных школ и может обеспечить эффективное формирование исследовательских навыков. [5] это открытие вызвало необходимость разработки модели формирования исследовательских навыков в условиях STEM-образования. Модель формирования исследовательских навыков в условиях STEM — образования подробно описана на третьей странице магистерской диссертации. Таким образом, рассмотрены теоретические основы формирования исследовательских навыков младших школьников в условиях STEM-образования.
Литература:
- Коваленко О. А. Методы формирования исследовательских умений младших школьников // Начальная школа: плюс до и после. 2011. No 2. С. 83–87.
- Сейтвелиева С. Н. STEM-образование // Новые компьютерные технологии. 2010. No 1 (8). С. 96–97.
- Ушакова М. А. Модель формирования интеллектуально- творческих умений младших школьников в учебной деятельности // Фундаментальные исследования. 2011. No8. С. 563–567.
- Сабирова Э. Г. Формирование исследовательских умений учащихся в информационно-образовательной среде начальной школы: автореф. дис.... канд. пед. наук. Казань, 2012.
- Ногайбаева Г., Жумажанова С. Развитие STEM-образования в мире и Казахстане // Образовательная страна. 2016. No 20 (57). С. 34–46.
