запорожской школы-интерната «Сечевой коллегиум»
#Учительский блог — это голос педагога. Здесь учителя со всей страны пишут о своей работе изнутри: что их больше всего волнует и увлекает в учительстве, что вдохновляет и в какой поддержке они нуждаются. #Учительские блоги откровенные, искренние и всегда о важном. На этот раз учительница из Запорожья пишет о достижениях своих коллег: они поверили в себя и принялись внедрять STEM-подход в обучении.
Успешность экономического развития страны формируют высококвалифицированные специалисты инженерно-технической сферы. Однако результаты вступительных кампаний последних лет показывают, что инженерные специальности занимают последние места в рейтинге. Почему инженерное направление не популярно среди вчерашних школьников?
Ответ нужно искать в школе. Решая абстрактные математические задачи и уравнения на уроках, ученики не понимают, для чего и как это использовать в реальной жизни. А все, что не нужно, мы быстро забываем. Если же дети собственноручно творят, конструируют, исследуют, у них появляется мотивация учиться.
Именно STEM-подход помогает научить ребенка жить в реальном мире, который очень быстро меняется и в котором все связано между собой. Хочу поделиться собственным опытом: как мы в «Сечевом коллегиуме» ввели STEM-подход и почему это не так сложно, как кажется.
Как мы начинали?
Третий учебный год подряд мы в коллегиуме привлекаем учеников к реализации исследовательских, инженерных проектов. Это произошло благодаря сотрудничеству над оборудованием STEM-лаборатории и методической поддержке наших партнеров — ИT-компаний Accord Group, IT-Integrator, учебного центра STEAM Train. Они помогли нам изменить взгляд на современное обучение, сделать акцент на практических способностях, навыках работы в команде. Запуская STEM-лаборатории, мы получили не только оборудование для интегрированного изучения STEAM-дисциплин, но и программное обеспечение, сервисную поддержку, пособия и тренинги для учителей.
Именно с тренинга для учителей — первопроходцев в сфере STEAM начался учебный год.
В первый день мы провели мозговой штурм: генерировали идеи применения STEAM-подходов для различных уроков и возрастных групп, формировали межпредметные связи, цели и задачи, делали SMART- планирование, командообразование и образовательный EDU-SCRUM.
Конечно, среди нас были скептики, которые не верили, что дети способны справиться с заданиями STEM-направления. Пришлось провести специальный педагогический эксперимент: мы устроили перевернутый класс со случайными учениками 9–10-х классов. Дети должны были использовать комплект электроники для создания макета действующего устройства, контролирующего безопасность на переходе улицы. Мы с восторгом наблюдали за командной работой, креативностью учеников. Они выполнили задание почти самостоятельно, но без помощи учителя не обошлись.
Междисциплинарные проекты — это возможность совместить традиционные методы обучения и привлечение учеников к изобретательству. Поэтому мы поставили себе цель: объединить коллегиантов для работы над проектами именно во время школьных уроков.
Используя оборудование STEAM-лаборатории, вместе со своими наставниками наши ученики развивают навыки моделирования, конструируют, изучают робототехнику и программируют роботов Codey Rocky, Micro:bit BBC и Lego MINDSTORMS, работают над STEM-проектами «SMART-город», «Дыхание — основа жизни», «Умный дом», интегрированными проектами по математике, физике, биологии, искусству. Наши школьники изучают естественные дисциплины, проводя опыты с помощью собственноручно изготовленных моделей и приборов, создают модели и печатают их на школьном 3D-принтере.
Какие STEAM-проекты мы внедрили?
Первые шаги — это экспериментальная работа с учениками на уроках технологий и информатики и на кружке робототехники/инженерии:
- знакомство с принципами 3D-моделирования для печати моделей на школьном 3D-принтере.
- овладение навыками работы с электронными модулями.
Чтобы был результат — нужно учить через практические/лабораторные работы, обязательно превратив их в поисковые, исследовательские мини-проекты.
Для решения проблемных вопросов таких проектов дети объединяются в группы. Сначала они реализовали «тренировочные» мини-проекты: «Безопасность на дороге», «Умный дом — умный свет», «Безопасность дома», «Микроклимат помещения».
Позже мы перешли к интегрированным проектам, которые выполняли в течение 2–3 недель по заказу учителей разных предметов.
Например, проект «Дыхание — основа жизни». Цель — выяснить, как качество воздуха в школьном помещении влияет на работоспособность учеников. Четыре группы учеников сконструировали и изготовили прибор для измерения основных характеристик воздуха в помещении — температуры, влажности и уровня углекислого газа. Измерения осуществляли в течение недели в учебных кабинетах: утром и в перерывах до и после проветривания. Все полученные данные заносили в онлайн-таблицу. Каждая группа проанализировала результаты измерений и решила, какой режим проветривания кабинетов нужен для создания оптимальных условий микроклимата, чтобы обеспечить лучшее самочувствие и наиболее продуктивную работу во время уроков. Десятиклассники презентовали свою работу перед учениками 8-го класса, подготовили статьи в школьную газету, рекомендации для классов.
Планируя следующий проект, мы создали команды по интересам учеников. Коллегианты 11-го класса выбрали тему «Умный город»: как спроектировать современный, безопасный город для комфортного проживания людей?
Проект охватил предметы: математика, физика, технологии, информатика, Защита Украины, экология. На воплощение замысла ушло четыре недели.
Ученики объединились в группы по интересам:
- архитекторы/дизайнеры;
- инженеры;
- программисты.
Группа архитекторов разработала план города на бумаге и в графическом редакторе для печати, занималась проектированием инфраструктуры города, чертежей и эскизов элементов макета.
Группа дизайнеров проектировала и изготавливала 3D-модели — жилые дома, здания школы, бизнес-центра, больницы, стадиона, железнодорожного вокзала. По заказу групп инженеров «Освещение» и «Извещение» они разработали модели уличных фонарей и метеостанции.
Группы инженеров сосредоточились на выполнении своей части работы:
- обеспечение трафика на дорогах SMART-города (светофоры на перекрестках улиц);
- создание модели системы освещения SMART-города;
- система климат-контроля и оповещения SMART-города.
Программисты помогали другим группам в реализации инженерно-технического задания проекта по программированию устройств согласно алгоритмам работы.
Проект помог ученикам раскрыть основные направления инноваций «SMART-города» и на практике попробовать себя в роли будущих инженеров, дизайнеров, архитекторов, применив знания по различным школьным предметам.
Весомым достижением стало участие и победа команды коллегиума «STEAM-девушки» во Всеукраинских соревнованиях по моделированию умных устройств «STEAM House» в номинации «Интернет вещей». Команда разработала автономный мобильный мини-агрокомплекс для выращивания клубники (за разработку технического решения получили патент на полезную модель № 143716 «Миниагрокомплекс с дистанционным управлением» от 10.08.2020).
Почему нужен STEM?
STEM — это не наше будущее, STEM должен стать нашим настоящим ради будущего.
