12-13 травня 2021 відбулася ІV Міжнародна науково-практична конференція «Актуальні аспекти розвитку STEM-освіти у навчанні природничо-наукових дисциплін», що присвячена 70-річчю Льотної академії Національного авіаційного університету. Співорганізаторами конференції стали установи НАПН України, зокрема: Інститут інформаційних технологій і засобів навчання НАПН України, Інститут педагогіки НАПН України, Інститут обдарованої дитини НАПН України, Державна науково-педагогічна бібліотека України імені В. О. Сухомлинського НАПН України. Учасників конференції об’єднало спільне переконання в тому, що висвітлення науково-педагогічного, методичного, практичного досвіду України та інших країн щодо впровадження концептуальних засад STEM-освіти в освітню практику закладів освіти України різного профілю є визначальним щодо розвитку в найближчому майбутньому вітчизняної науки і техніки й забезпечує сталий розвиток суспільства. Міжнародна науково-практична конференція, що проводилась вже четвертий рік поспіль, мала на меті представлення інноваційного досвіду освітніх закладів за напрямами STEM-освіти, демонстрацію рівня досягнень в інноваційній сфері та створення платформи для спілкування педагогів.

До пленарного засідання долучилися більше 100 осіб. Представники 45 закладів освіти різного типу та профілю, а також інноваційних освітніх організацій взяли участь у засіданнях та майстер класах міжнародної науково-практичної конференції. Серед них: Національний центр «Мала академія наук України», Центральноукраїнський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка, Cuiavian University in Wloclawek, (Республіка Польща), School of Education, Tel Aviv University (Ramat Aviv, Israel), Технічний університет (м. Софія, Болгарія), Тракійський університет (м. Стара Загора, Болгарія), Заклад освіти «Мозирський державний педагогічний університет імені І.П. Шамякіна» (м. Мозир, Республіка Білорусь), Білоруська державна академія авіації (м. Мінськ, Республіка Білорусь), Атирауський державний університет імені Х. Досмухамедова (Казахстан), Інститут педагогічних наук (Республіка Молдова, м. Кишинів), Університет Норд (м. Буде, Норвегія), Компанія SafeusDrone (Республіка Корея).

З привітальними словами до учасників конференції звернулися заступниця директора Інституту інформаційних технологій і засобів навчання НАПН України Ольга Пінчук та заступник директора Інституту педагогіки НАПН України Микола Головко. Вчені НАПН України взяли активну участь в організації та проведенні конференції. Учасники заходу презентували практичний досвід впровадження STEM-напряму в освіті під час роботи наукових панелей: світовий досвід та перспективи розвитку викладання природничо-наукових дисциплін в контексті засад STEM-освіти; інноваційні технології навчання природничих дисциплін в закладах загальної середньої освіти; теоретико-методологічні аспекти формування STEM-компетентностей в процесі навчання студентів та учнів; використання освітніх платформ для організації міжнародної проєктно-дослідницької STEM-діяльності; фізико-математичні та інженерно-технічні дисципліни як фундаментальний складник розвитку STEM-освіти в закладах вищої освіти; застосування інформаційно-комунікаційних технологій та програмно-педагогічного забезпечення у навчанні природничо-наукових дисциплін за STEM-напрямами.

Застосування STEM-підходу на рівні загальної середньої освіти сьогодні є актуальним і вкрай необхідним, сприяє формуванню цілісної картини світу сучасної молоді. Інженерний підхід до винаходу позитивно впливає на формування й розвиток в учнів й студентів уміння визначити проблему, поставити задачу, організувати дослідження, що потребує консолідації знань з кількох галузей, а також презентувати власне оригінальне рішення. Під час доповідей та їх обговорення між учасниками конференції активно розгорталась дискусія навколо можливостей сформувати предметні компетентності учнів з біології, математики, фізики, астрономії, економіки, української мови, умов реалізації на практиці діяльнісного підходу в навчанні, сформувати та розвинути ресурсне забезпечення цього важливого напряму в освіті – STEM-навчання.

Колектив учених Інституту педагогіки НАПН Українипрезентував авторську комплексну навчальну програму з природничих предметів як основу STEM-освіти в школі. Програму «Природничі науки» розроблено на основі Державного стандарту базової середньої освіти й інших вітчизняних і міжнародних документів, у яких розкрито загальні підходи до освіти у ХХІ столітті й особливості вивчення природничих наук (Концепція розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти), Рамкова програма оновлених ключових компетентностей для навчання протягом життя, Рамки для навчання 21 століття Р2 (Framework for 21st Century Learning), Освітня концепція 2030 ОЕСР, Національний звіт за результатами міжнародного дослідження якості освіти PISA 2018 тощо). Доповідачі звернули увагу присутніх на ключові в цих документах позиції щодо вивчення природничих предметів у закладах середньої освіти, а саме: комплексний підхід до розроблення навчальної програми з природничих предметів, зміст якої націлено не на перелік змістових питань, а на опис вимог до його опанування і демонстрації знань; інтеграція різного контенту: контекстні теми, наскрізні ідеї й уміння, інтегровані модулі; вивчення наукових теорій фізики, хімії, біології в єдності з методологічним знанням про них і в поєднанні зі знаннями з математики, техніки й інженерної практики; вивчення одних наук на основі інших, зокрема біології й географії на основі фізики й хімії; діяльнісний і прикладний характер навчання, зорієнтований на результат.

Сучасна школа потребує вчителя нового типу, який володіє методикою використання STEM-технологій в освітньому процесі, упроваджує міжпредметну інтеграцію з використанням інноваційних технологій, використовуєтакі форми, засоби, прийоми та методи організації пізнавальної діяльності, що формують в учнів науковий стиль мислення та навички самостійного здобуття знань, вчать вчитися і мислити, ґрунтуються на партнерській взаємодії та співпраці. Тому STEM-підготовка вчителя є одним із найважливіших завдань і має стати обов’язковою складовою неперервної освіти на всіх рівнях освітньої системи країни і здійснюватися в умовах формальної, неформальної, інформальної освіти.

Науково-методичні аспекти підвищення кваліфікації педагогічних працівників з питань STEM-навчання було висвітлено у змісті багатьох учасників. Інтерес до цього питання підтверджено науково-експериментальними дослідженнями Інституту інформаційних технологій і засобів навчання НАПН України. Так, наприклад, проведене протягом трьох років (2018, 2019, 2020 рр.) опитування вчителів щодо їхнього ставлення до STEAM-освітипідтвердило стійку позитивну динаміку щодо підвищення зацікавленості вчителів у впровадженні такого підходу в їхню професійну діяльність. Дослідники інституту презентували присутнім зарубіжний досвід проєктування та використання STEAM-орієнтованого освітнього середовища закладу загальної середньої освіти.

Важливим завданням для вирішення питань підтримки STEАM є використання інформаційно-комунікаційних технологій, зокрема електронних освітніх ресурсів. Дослідники пропонують розрізняти: електронні освітні ресурси загального навчального призначення, як, наприклад, програми та веб-сайти для створення флеш-карт та вікторин (наприклад, TinyTap, Kahoot!, Quizizz, Socrative, Quizlet, Albert); електронні бібліотеки (наприклад, Europeana (https://www.europeana.eu/portal/en), Український центр (http://www.ukrcenter.com), Tuva Lab (https://tuvalabs.com/); веб-сервіси для групової роботи (наприклад, Google Apps for Education, Microsoft Office 365 online, онлайн-дошка Padlet); інструменти для створення ментальних мап (наприклад, MindMeister, Freemind, Bubble, MindMup); пошукові системи (наприклад, Google, Yahoo!, Baidu); спеціалізовані для проведення навчальних проєктів у галузях STEAM (наприклад, Tinybop, Google Earth VR, Enercities).

Розв’язування компетентнісно орієнтованих задач здійснюється в специфічних навчальних середовищах, переважно – комп’ютерно орієнтованих. Тому цілком зрозумілою є увага педагогів та учених до використання навчальних комп’ютерних програм (Interactive Physics; Crocodile Physics; GeoGebra; SmathStudio; Java-аплети); моделюючих комп’ютерних середовищ (Multisim 11.0); комп’ютерних ігор (Steampunk Idle Spinner); застосунків (Animals 4D⁺, Ocean 4D⁺, Anatomy 4D⁺, Space 4D⁺, Star Waik 2 Free, Satellite Tracker, Our Universe AR, Satellarium); цифрових лабораторій (Neulog); програмного засобу MOZABOOK; середовищ для створення інтерактивних вправ (LearningApps, Wordwall) та інших.

В електронній бібліотеці НАПН України буде розміщено збірник «Актуальні аспекти розвитку STEM-освіти у навчанні природничо-наукових дисциплін: збірник матеріалів ІV Міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 70-річчю Льотної академії Національного авіаційного університету».

Ольга Пінчук, заступниця директора ІІТЗН НАПН України