Як розгорнути STEAM-лабораторію в школі

Новий навчальний рік — привід ставити нові амбітні цілі для школи. І якщо йдеться про цифрову трансформацію освіти, то кращого способу для цього, ніж сучасна STEM або STEAM-лабораторія, не знайти. Можна всі складові замовити самому: набори робототехніки, програмовані електронні модулі, 3D-принтери, цифрові верстати, фото та відеостудію. Та де гарантія, що все це розпакується, налаштується й не припаде пилом? Що вчителі не просто навчаться користуватися цим обладнанням, а зрозуміють логіку його використання у проєктному навчанні. Про все це подбала українська IT-компанія Accord Group, яка створила бачення STEAM-лабораторії, впровадила його в 7 регіонах України й запустила власну торгову марку STEAM-lab. Ми підготували покрокову інструкцію, як розгорнути таку лабораторію у своїй школі.

Майбутнє — це STEAM

Science (наука), Technology (технології), Engineering (інженерія), Art (мистецтво) та Mathematics (математика) — так розшифровується знайома багатьом абревіатура. Існують також варіанти STEM (без літери А — «арт») та STREAM (з літерою R — «читання та писання»). Прогресивні освітні держави вважають, що за цими кількома літерами ховається майбутнє освіти людства.

— Інтегроване вивчення дисциплін STEAM-напрямку допоможе нам виховати майбутніх винахідників, які будуть мислити стартапами і проєктами і не будуть боятися презентувати результати своїх здобутків, — говорить Ігор Старенький, керівник освітніх проєктів компанії Accord Group. — Це дозволить нам як країні перейти нарешті від культури споживання до виробництва власних товарів і послуг. Адже саме розвиток людського капіталу лежить в основі процвітання і благополуччя країни.

Озброївшись такою філософією, IT-фахівці відшукали потрібних експертів і розгорнули STEAM-лабораторію в Новопечерській школі, Запорізькому січовому колегіумі та ще 14 закладах освіти по всій країні. Окрім обладнання, яке індивідуально підбирається для кожної школи, вони пропонують унікальні навчально-методичні посібники, якими можуть користуватися вчителі та учні, організовують тренінги для педагогічного колективу, надають послуги STEAM-куратора для школи на рік, а також сервісний і гарантійний супровід на цей період. Як знайти фінансування для STEAM-лабораторії в школі? Із цього питання також консультують фахівці Accord Group. Увесь цей досвід став основою для реєстрації української торгової марки — STEAM-lab.

— Без перебільшення можна сказати, що творці STEAM-lab стоять біля витоків усієї STEAM-освіти в України, — каже Антон Дзюба, керівник БФ «Фонд освітніх ініціатив». — Їхній досвід ліг в основу написання концепції розвитку STEM-освіти в Україні до 2027 року та укладення нового типового переліку обладнання для шкіл від Міністерства освіти і науки України.

Складові для STEAM-лабораторії компанія закуповує як за кордоном, так і у вітчизняних виробників. Усе обладнання якісне і відповідає державним стандартам України. А ще Accord Group має акредитацію американської профільної організації STEM.org.

То з чого почати створення STEAM-простору в школі? Ось покрокова інструкція.

Крок 1. Що таке STEAM?

Якщо абревіатура STEM чи STEAM вас уже не лякає, варто познайомитися з цим напрямком ближче. Для цього можна обрати безкоштовний вебінар від навчального центру STEAM train або запросити їхніх фахівців до себе в школу. А ще в нагоді стане презентація про STEAM як складову внутрішньої системи забезпечення якості освіти, яка демонструвалася в рамках Всеукраїнського фестивалю «STEM-весна 2021». Із цих ресурсів можна дізнатися, що STEAM — це інтегроване вивчення природничих дисциплін у поєднанні з технологіями, інженерією та навіть гуманітарними дисциплінами для реалізації проєктного підходу й роботи в командах. Це явище виникло в Південно-Східній Азії, зокрема в Сінгапурі, і швидко поширилося в Америці та по всьому світу.

Крок 2. Навіщо це потрібно?

«Для чого мені вивчати будову мікропроцесора та серводвигуна, якихось датчиків і те, як вони працюють?» — так може думати середньостатистичний учень, коли його навантажують різними знаннями в школі. «Ааа, серводвигун потрібен для того, щоби відчиняти вікно в «розумній теплиці», коли датчик покаже, що температура в приміщенні підвищилася й потрібно провітрити. Процесор у цій теплиці ми запрограмуємо й будемо керувати теплицею за допомогою додатка на смартфоні». Таким чином, працюючи з конкретними проєктами, учні здобувають потужну мотивацію для навчання.

Реалізація STEAM-підходу в школі дає можливість створити інтегровані курси, відкрити гуртки робототехніки, 3D-моделювання, відеомейкерства та брати участь з учнівськими проєктами на українських та міжнародних змаганнях.

Престиж школи зростає, вчителі отримують можливість розвитку й додатково оплачувані години, а учні, які доти просто ходили в школу, починають вчитися.

Про всі переваги STEAM завжди варто розповісти колективу перед тим, як замовляти якесь обладнання.

Крок 3. Як сформувати ядро колективу?

Якщо немає двох-трьох сильних вчителів, які можуть між собою домовитися, та бажання директора, то ніякого STEAM у школі не буде. Про це кажуть фахівці, які мають досвід запровадження STEAM у навчальних закладах. Сильний інформатик, учитель праці та фізик або математик можуть скласти ядро такого колективу в школі. Вчителі хімії, біології, географії, мови та літератури, мистецтва можуть приєднатися до команди на етапі проходження педагогічного тренінгу.

Крок 4. Яку конфігурацію лабораторії замовити?

Коли ми знаємо, хто з учителів буде працювати зі STEAM, можна обрати конфігурацію лабораторії для школи. Для зручності представники STEAM-lab розробили три основні варіанти реалізації рішення.

Набір STEM (наука+технології+інженерія+математика) включає в себе програмовані електронні модулі вітчизняного виробника, які можна програмувати і створювати моделі «розумних» пристроїв. До цього рішення входить також 3D-ферма, тобто набір 3D-принтерів, за допомогою якого можна «надрукувати», наприклад, деталі розумного будиночка чи метеостанції та моделей інших вимірювальних пристроїв чи навіть винаходів.

Рішення STEAM (наука+технології+інженерія+мистецтво+математика), окрім переліченого вище, комплектується також лазерним гравером та/або цифровим фрезером. Тож деталі проєктів можна виготовляти не лише з PLA-пластику, як на 3D-принтері, а й з листів дерева, металу та з інших видів пластику, наприклад, поліетилену. Цифрові верстати в складі лабораторії відкривають небачене поле для творчості, зокрема на уроках інформатики, мистецтва, математики, технологій і трудового навчання. Окремо звертаємо увагу, що числове програмне управління — це основа будь-якого сучасного виробництва. Тому рішення STEAM є актуальним і для закладів загальної середньої освіти, і для закладів професійної освіти.

Найбільш повна конфігурація — рішення STREAM (наука+технології+мова(читання)+інженерія+мистецтво+математика) — на додачу до всього містить також фото та відеостудію з голографічним екраном, щоб учні могли знімати та презентувати свої проєкти. Ця комплектація дозволяє також залучати до вивчення STEAM викладачів гуманітарних дисциплін.

Для занять із робототехніки кожен з наборів має навчальних роботів у формфакторі мобільної платформи з інтегрованим маніпулятором.

Будь-яке обладнання краще замовляти «під вчителя», щоби воно ефективно використовувалося.

Крок 5. Де це все розмістити?

STEAM-лабораторія може розташовуватися в окремому приміщенні, якщо таке є в школі. Проте на практиці в українських школах набори робототехніки та електроніки можуть зберігатися на полицях у кабінеті інформатики або й переноситися з кабінету в кабінет. 3D-принтери й інші цифрові верстати можна поставити в кабінеті праці, а фото та відеостудію — та хоч в актовому залі. У такому випадку вся школа перетворюється на STEAM-лабораторію, адже йдеться не про приміщення, а про концепцію навчання. Головне, щоб якомога більше дітей одночасно мали доступ до цього обладнання.

Крок 6. Де взяти гроші?

За рахунок освітніх субвенцій з державного бюджету місцевим бюджетам, у тому числі залишків минулорічної освітньої субвенції, а також із місцевих бюджетів та міжнародних програм, проєктів, грантів. Фахівці компанії Accord Group, яка створила бачення STEAM-lab, мають досвід написання заявок у місцеві відділи освіти й радо проконсультують у цьому питанні своїх клієнтів. Вони можуть також підказати, яке державне фінансування на закупівлю обладнання передбачено для певної області, та допомогти внести зміни в освітню програму закладу, підготувати обґрунтування.

Крок 7. Як навчити вчителів?

Обладнання приїжджає в школу з оригінальними навчально-методичними посібниками. Їх розробили та надрукували за підтримки Accord Group, і вони мають відповідні грифи Міністерства освіти і науки. Ці навчально-методичні матеріали побудовані так, що ними можуть користуватися як учителі, так і учні. Вони спрямовані не на конкретний предмет, а на певний вид діяльності:

1. «3D-моделювання та 3D-друк»,
2. «Основи програмування в S4A»,
3. «Цифрове конструювання та фрезерування»,
4. «Засоби мультимедіа в інформаційних технологіях. Голографія»,
5. «Методика впровадження STEAM-підходів в освітньому процесі».

Освітній супровід від компанії Accord Group триває один рік. Окрім посібників, він передбачає також проходження очного тренінгу для зацікавленого педагогічного колективу від навчального центру STEAM train. Тренінг складається з очних зустрічей у школі та серії дистанційних занять, що тривають від півтора до двох місяців. Учасники тренінгу (до 12 осіб) отримують сертифікати про підвищення кваліфікації на 30 годин від ліцензованого закладу освіти.

Школа отримує також зовнішнього консультанта із STEAM на рік та має змогу за цей час підготувати свого внутрішнього STEAM-коуча. Ви досі сумніваєтеся, що STEAM запрацює у вашій школі? Читайте далі.