Сьогодення характеризується швидким технічним зростанням, майже у кожної людини є смартфон, планшет, комп'ютер, або всі ці гаджети разом і тому складно уявити наше життя без технологій. Науковці стверджують, що технологічний розвиток не буде стояти на місці, а навпаки буде розвиватися. Високий попит мають і будуть мати досвідчені фахівці у таких галузях як робототехніка, нанотехнології, IT-галузі. Такі спеціалісти повинні мати якісні знання з природничих наук, математики, технологій, інженерії. Тому виникає потреба у якісному навчанні учнів цим дисциплінам. Закладаючи основи такого процесу саме в початковій школі, констатуємо, що метою вивчення математики на основі навчальних досліджень є навчання здобувачів освіти використовувати досвід математичної діяльності під час виконання дослідницьких завдань міжпредметного характеру, роботи над навчальними проектами, у проблемних ситуаціях повсякденного життя [4, с. 276]. Вбачаємо, що впровадження STEM-технології, як поєднання математики з наукою, інженерією та технологіями, в навчальний процес Нової української школи (далі – НУШ) дасть змогу надати учням вміння для подальшого життя у технологічно-розвиненому світі.
Метою навчання математики в початковій школі є всебічний розвиток особистості дитини та її світоглядних орієнтацій засобами математичної діяльності, формування математичної й інших ключових компетентностей, необхідних для життя та продовження навчання [1]. Одним із завдань, спрямованих на досягнення окресленої мети є формування в учнів розуміння ролі математики в пізнанні явищ і закономірностей навколишнього світу [4]. Таким чином ще раз переконуємося у важливості впровадження на уроках математики STEM-технології.
Свій внесок у вирішення проблеми змісту STEM-технології та теоретико-методологічні засади її використання зробили такі вчені, як: Г. Альтшуллер, В. Величко, С. Горбенко О. Данилова, О. Лозова, О. Патрикеєва.
Особливості використання STEM-технології у природничо-математичному та загально педагогічному ракурсі розкрито в працях О. Барни, О. Бутурліна, Т. Бережної, Д. Васильєва, Н. Гончарова, І. Cліпухіна, І. Стеценко.
З практичної точки зору STEM-технології досліджували на уроках математики в сучасній школі вчені: Л. Головченко, В. Мельниченко, І. Мирна, І. Міхєєва, О. Остапенко, Т. Павлік, С. Петренчук, Н. Хильчук, М. Чемерис, О. Якимчук.
Практичні напрацювання щодо використання STEM-технології в початковій школі знаходимо у таких зарубіжних вчених, як: К. Бруццоне, С. Гатчінсон, Дж. Джекобі, Е. Руні.
STEM-технологія – це технологія, при якій для занять учнями активно використовуються сучасні засоби та обладнання для вирішення і здійснення пошуку рішень реальних соціальних, економічних, екологічних проблем.
STEM-технологія ґрунтується на таких основних принципах як інтеграція та дослідницько-проєктна діяльність. Відповідно, дану технологію можна використовувати в початковій школі на різних уроках: математика, інформатика, ЯДС, трудове навчання. Вона урізноманітнить навчальний процес і дозволить дослідити будь-яку проблему різнобічно.
Розвиток умінь учнів початкових класів здійснювати дослідження є актуальною проблемою НУШ. Завдання вчителя початкових класів полягає в тому, щоб навчити здобувачів освіти шукати невідоме, здобувати нові знання самостійно, розвивати мислення, логіку, обґрунтовувати своє бачення щодо конкретної проблеми. Таким чином, впровадження STEM-технології для учнів – передбачає формування позитивного ставлення до наукової творчості, дослідницької діяльності, розвиток мислення та, насамперед, здібностей до винахідництва, ознайомлення зі STEM-галузями і професіями; стимулювання інтересу учнів до подальшого опанування курсів, пов’язаних зі STEM.
На нашу думку, ефективним засобом розвитку умінь учнів початкових класів здійснювати дослідження на матеріалі математичного змісту є STEM-технологія. Ми вважаємо, що це буде успішно здійснюватися при дотриманні окреслених нижче дидактичних умов.
1. Забезпечення поетапності процесу здійснення дослідження в учнів початкової школи.
2. Формування позитивної мотивації молодших школярів до дослідницької діяльності.
3. Цілеспрямоване використання STEM-технології на уроках математики в початкових класах.
Розкриємо сутність та зміст цих дидактичних умов.
Перша умова – забезпечення поетапності процесу здійснення дослідження в учнів початкової школи. Розвиток умінь здійснювати дослідження – це динамічний процес який спрямований на пошук, вивчення й пояснення фактів для систематизації нових знань.
Дослідження з молодшими школярами здійснюється відповідно до таких етапів:
1. Актуалізація проблеми.
2. Визначення сфери дослідження.
3. Вибір теми дослідження.
4. Вироблення гіпотези.
5. Виявлення та систематизація підходів до вирішення проблеми.
6. Визначення послідовності проведення дослідження.
7. Збір та обробка інформації.
8. Аналіз та узагальнення отриманих матеріалів.
9. Підготовка звіту.
10. Доповідь.
11. Обговорення підсумків завершеної роботи [2].
На першому етапі здійснення дослідження вчитель разом з учнями виявляють проблему і визначають напрямок майбутнього дослідження.
На другому етапі педагог у симбіозі з учнями працюють над визначенням питань для дослідження. Тут можна провести бесіду про те, як правильно сформулювати питання і запропонувати учням завдання: придумати питання, написати його на листочку і приклеїти на фліпчарт.
Третій етап полягає у виборі теми дослідження, де вчитель може запропонувати власні теми, а завдання учнів – вибрати одну із запропонованих. Та можна піти найбільш продуктивним способом – йти за інтересами учня. Тобто, вчитель може запропонувати кожній дитині скласти список того, що йому цікаво і про що він хотів би дізнатися більше, а потім зі списку вибрати тему, яку він захоче досліджувати, і пояснити, чому він вибрав саме її і що конкретно бажає дізнатися.
Метою четвертого етапу є розроблення гіпотези і висловлення нереальних ідеї.
На наступному етапі необхідно вибрати методи дослідження. Діти знайомляться з ресурсами, якими вони можуть скористатися в процесі пошуку (газети, журнали, телебачення, Інтернет, спостереження, експеримент, екскурсія, інтерв'ю) і самі учні можуть стати один для одного джерелом інформації.
На шостому етапі учні визначають послідовність проведення дослідження. Кожен учень має вибрати для себе послідовність виконання завдання, тобто яке виконувати першим, а яке – останнім.
На сьомому етапі учні збирають інформацію щодо теми дослідження з різних джерел, аналізують і обробляють її. Вчитель має допомогти дітям у пошуку деякої літератури і підказати, що саме має бути висвітлено у дослідженні.
Етап аналізу та узагальнення отриманих матеріалів передбачає представлення результатів у вигляді таблиць, графіків, схем, діаграм, малюнків, що дозволяють інтерпретувати зібрані дані, робити висновки.
Підготовка звіту та доповіді є підсумком дослідницької діяльності. Вчителю необхідно допомогти учням вибрати спосіб представлення результатів з урахуванням теми та їх власних можливостей, а учні повинні навчитись презентувати здобуту інформацію, враховуючи різні погляди на проблему.
На останньому етапі дослідження відбувається обговорення підсумків завершальної роботи. Кожен учень може висловити власну думку щодо даного дослідження, задати питання чи висловити свої припущення, а доповідач повинен дати відповіді на поставлені запитання з обґрунтуванням власної точки зору.
Друга умова – формування позитивної мотивації молодших школярів до дослідницької діяльності.
Необхідність дотримання даної дидактичної умови зумовлена тим, що ефективність учіння безпосередньо залежить від мотивації, яка спонукає учнів до активності i визначає її спрямованість.
Провідна роль у здійсненні досліджень належить творчим, цікавим, нестандартним у вирішенні завданням, які учні повинні розв’язати спираючись на набуті знання та досвід.
Учні мають бути справді зацікавленні в тому, що відбувається на уроці, тому їх необхідно мотивувати до прийняття активної участі в навчально-дослідницькій діяльності. Цього можна досягти застосовуючи на уроках і в позаурочній діяльності логічних, нестандартних завдань, проєктних технологій.
Відомо, що дітей цікавить сам процес дослідження, в результаті якого поглиблюються знання, розвивається логічне та критичне мислення, кмітливість, винахідливість, але найбільшого задоволення вони отримують від отриманого результату. І навіть, якщо учень допустить помилку, завданням вчителя має бути вчасне її виправлення та мотивація учня продовжувати дослідження.
Для розвитку мотивації до навчально-дослідної діяльності здобувачів освіти можна рекомендувати:
- створювати позитивний настій учнів;
- добирати цікаві дослідження;
- урізноманітнювати методи і прийоми роботи.
Третя умова – цілеспрямоване використання STEM-технології на уроках математики в початкових класах.
На уроках, де використовується STEM-технологія, учні спочатку визначають проблему, провадять дослідження, висувають гіпотези, розробляють прототип, а потім уже тестують та впроваджують готове рішення.
STEM-технологія інтегрує математику і природничі науки. Використання на уроках знань з різних предметів навчить учнів розуміти, що при об’єднанні математики та інших наук можна вирішувати важливі життєві проблеми. Це призведе до зростання інтересу до математики та природничих наук [3, с. 7–8].
STEM-технологію можна використовувати і в командній роботі. Така робота матиме товариську атмосферу, де учні зможуть провести дослідження разом, обмінятися власними ідеями, контролювати процес, виправити помилки і вчитися проводити подальші дослідження.
Завдяки STEM-технології учні на уроках не тільки вивчають теоретичний матеріал, а й закріплюють свої знання шляхом практичного виконання різних завдань, що дозволяє сформувати у здобувачів освіти такі компетентності:
– уміння побачити проблему;
– уміння побачити в проблемі якомога більше можливих сторін і зв’язків;
– уміння сформулювати дослідницьке запитання і шляхи його вирішення;
– уміння зрозуміти нову точку зору і стійкість у відстоюванні своєї позиції;
– оригінальність, відхід від шаблону;
– здатність до перегруповування ідей та зв’язків;
– здатність до абстрагування або аналізу;
– здатність до конкретизації або синтезу;
– відчуття гармонії в організації ідеї.
Це дозволить наблизити зміст різноманітних сфер науково-технічної діяльності людського суспільства до навчального процесу [3, с. 9].
Таким чином, констатуємо, що процес розвитку умінь учнів початкових класів здійснювати дослідження засобом STEM-технології на матеріалі математичного змісту можливий при дотриманні таких дидактичних умов: забезпечення поетапності процесу здійснення дослідження в учнів початкової школи; формування позитивної мотивації молодших школярів до дослідницької діяльності; цілеспрямованого використання STEM-технології на уроках математики в початковій школі. Подальше дослідження даної проблеми передбачає проведення уроків математики для учнів 3 класу із застосуванням STEM-технології.
Список використаних джерел:
1. Державний стандарт початкової освіти. URL : http://dano.dp.ua/attachments/article/303/ (дата звернення: 20.04.2022)
2. Методичні рекомендації щодо організації дослідницької діяльності учнів. URL : https://nenc.gov.ua/wp-content/uploads/2020/07/metod_rek2020.pdf (дата звернення: 22.05.2022)
3. Мосійчук Л. М. Використання елементів STEM-освіти на уроках математики: збірник матеріалів роботи творчої групи викладачів математики. Рівне : НМЦ ПТО, 2019. 95 с.
4. Савченко О. Я., Шиян Р. Б. Типові освітні програми для закладів середньої освіти: 1-2 та 3-4 класи. К.: Видавництво «Світоч», 2019. 336 с.
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter