Иллюстрация: Юлия Замжицкая
STEM-образование в школах и в вузах прочно вошло в программы. Но STEM-навыки полезно развивать еще в детском саду. Это помогает малышам тренировать критическое и креативное мышление и учит решать проблемные ситуации.
В этой статье вместе с Максимом Турушевым, директором некоммерческой организации Лаборатория по робототехнике «Инженеры будущего», оператора Международного чемпионата по робототехнике «Сахалин 6.0» в России из Красноярска, разбираемся, как использовать STEM-технологии в работе с дошкольниками.
Что такое STEM и почему сейчас растет спрос на STEM-образование
STEM — это аббревиатура от английских слов:
- Science (наука)
- Technology (технологии)
- Engineering (инженерия)
- Mathematics (математика)
Термин обозначает направление в образовании, которое объединяет эти четыре области. Его ввел Национальный научный фонд США в 2001 году, когда стало ясно, что пора обновлять образовательные программы. Еще в 1980–1990 информационные технологии начали проникать в бизнес и повседневность: распространились первые персональные компьютеры и интернет. Нужно было подготовить специалистов, которые смогут работать в новых реалиях. Так появился STEM.
В основе STEM-обучения интегративный подход: биологию, физику, химию и математику изучают не изолированно, а в их взаимосвязи. Это готовит учеников к будущим задачам на работе, которые часто требуют комплексного подхода, а не рассматриваются с точки зрения одной дисциплины. Например, чтобы создать экологически чистый двигатель, надо выбрать топливо, рассчитать, сколько энергии он будет потреблять, разработать конструкцию.
В России STEM тоже стал частью образовательной стратегии. В 2014 году президент подчеркнул, что важно выводить инженерное образование на мировой уровень. Робототехнику определили как одно из приоритетных направлений науки и техники. Открыли технопарки, мастерские, а в школах — специализированные кабинеты с 3D-принтерами, лазерными резаками, станками для обработки металла и другим оборудованием, которое помогает делать роботов и заниматься инженерией.
Национальный Чемпионат по робототехнике Красноярск 5.0. Источник — Международный чемпионат по робототехнике
«Сегодня в России есть дефицит инженеров. При этом нужно больше специалистов, которые не просто выполняют свои задачи, а имеют критическое мышление и умеют решать нестандартные проблемы. Таких профессионалов подготавливает с помощью STEM».
Максим Турушев
STEM-образование детей дошкольного возраста: польза stem-мышления
STEM-подход строится на принципах, которые отличают его от традиционного. Рассмотрим разницу.
Стем-образование для детей дошкольного возраста развивает навыки, которые помогут в будущем в вузе и на работе:
✔️ Критическое и креативное мышление. Малыши учатся анализировать и сравнивать информацию и находить закономерности. Они начинают понимать, что каждая задача решается разными способами, рассматривают варианты и оценивают, что сработает лучше. Например, конструируют модели зданий и мостов, выбирают подходящие материалы и способы воплотить задумку.
✔️ Инженерные и технические навыки. В STEM-образовании технологии играют ключевую роль. Дети учатся программировать, работать с оборудованием, например 3D-принтерами и сенсорами. Это помогает быстрее адаптироваться к новому.
✔️ Эмоциональный интеллект и уверенность в себе. Ошибки — неизбежная часть реализации проекта, а не провал. Дети учатся не пасовать перед сложностями, а разбирать задачу на части, как в конструкторе, где нужно выяснить, какие детали соединить, чтобы получилась нужная форма.
✔️ Навыки работы в команде. В группе приходится обсуждать варианты, защищать предложения и учитывать чужое мнение. Чтобы реализовать проект, а не застрять на стадии идеи и поругаться, важно учиться слушать других и корректно высказывать позицию.
«Развитие stem-мышления у дошкольников дает возможность решать проблемы творчески и подпитывает любознательность. STEM-занятия помогают удовлетворить их потребность исследовать мир, разобраться, как все устроено и почему. При этом у детей формируются элементарные знания из физики, математики, биологии и других наук, которые пригодятся в будущем».
Максим Турушев
Если вы хотите освоить современные методики преподавания, можно пройти обучение.
Как развивать STEM-мышление в ДОУ
STEM-мышление дает детям преимущества. Они экспериментируют, ищут нестандартные подходы и могут в одном проекте использовать знания из разных дисциплин. Разберемся, как развивать STEM-мышления у дошкольников.
Создавайте условия для исследований и экспериментов. Нужны материалы и инструменты, например лупа, весы, пипетки и микроскоп — для проектов в области биологии, и конструкторы — чтобы воплощать инженерные задумки.
Обсуждайте вопросы «почему» и «как». Когда ребенок интересуется, почему растения распускаются, откуда берется дождь или как работает двигатель автомобиля, не давайте готовые ответы, пусть попробует рассуждать сам.
«Чтобы в детском саду организовать помещение, добавить туда методические материалы, плакаты, детали для сборки конструкторов, важно, чтобы администрация поддержала воспитателя.
Сейчас бизнес помогает образовательным учреждениям растить новые поколения талантливых ребят. Например, в Нижнем Новгороде «Группа ГАЗ» создала Центр детского и юношеского технического творчества «Юный автомобилист».
Максим Турушев
Кабинет для занятий в центре «Юный автомобилист». Источник — «Юный автомобилист»
Стимулируйте творчество и изобретательность. Чтобы у ребенка развивалось креативное мышление, пусть он пробует новое. Не спешите давать готовые решения, а разрешите самостоятельно прийти к цели.
С проектом можно поучаствовать в конкурсе. Обычно его защищают перед членами жюри. Если дети придумают и сделают все сами, они будут чувствовать себя увереннее. Источник — Международный чемпионат по робототехнике
Развивайте навыки командной работы. В STEM с детства учат работать в команде. Большие проекты не создают в одиночку, поэтому важно уметь распределять роли, эффективно общаться с членами группы и отвечать за личный вклад.
«Чтобы взрослому было проще руководить проектной деятельностью, лучше разделить группы по 4–5 человек. Так у каждого будут задачи и легко можно проследить, как их выполняют.
В детском саду воспитатель может помочь детям распределить роли. Например, проект посвящен теме сельского хозяйства. Один изучает, как выращивать яблоки, другой придумывает схему дрона, чтобы собирать яблоки, третий — конструирует.
Иногда стоит подключить психолога. Так, если в команде есть ребенок с особенностями, например гиперактивностью, он может мешать остальным. Специалист поможет подобрать задачи для такого малыша и посоветует, как с ним работать, чтобы не страдал процесс».
Максим Турушев
Формируйте упорство и адекватное отношение к ошибкам. Важно, чтобы дети поняли, что неудачи на занятиях — это не повод все бросить и разочароваться. Если у проектной группы что-то не получается, помогите разобраться и спросите, почему результат такой и что стоит сделать по-другому, чтобы исправить.
Расскажите об ученых, изобретателях и инженерах, которые ошибались, но продолжили работать и достигли цели. Главное — придумать полезный и интересный проект, чтобы мотивация завершить его оставалась до конца.
«Чтобы привлечь дошкольников к STEM-занятиями, обычно немного нужно. В этом возрасте они готовы экспериментировать и с радостью подключаются к любому увлекательному делу.
Руководство и родителей можно замотивировать так: рассказать про конкурсы и соревнования, например по робототехнике, в которых полезно поучаствовать малышам».
Максим Турушев
В чем разница между steam- и stem-образованием?
STEAM отличает от STEM буквой A, которая в аббревиатуре означает Art — искусство. Оно готовит специалистов для развивающихся направлений — дизайна, рекламы, анимации, виртуальной реальности, где помимо технических навыков важны творческие.
STEAM навыки формируются по тем же принципам, что и STEM. Особенность в том, что знания из технических и гуманитарных сфер осваивают одновременно и в равной мере. Язык, литература, дизайн, музыка важны так же, как математика, биология, физика и инженерия.
Мало создать проект, важно уметь его презентовать. Поэтому STEAM-технологии в доу стирают границы между привычным разделением на технический и гуманитарный склад ума. Источник — Международный чемпионат по робототехнике
Перспективы stem-образования
В STEM-сфере есть три тренда. Рассмотрим их.
Персонализация образования. Индивидуальный подход уже применяют. Например, в некоторых вузах студенты могут самостоятельно выбирать учебные дисциплины. Это помогает построить собственный образовательный маршрут, который раскрывает потенциал человека.
Проектное мышление и командная работа. Современным компаниям нужны разносторонние инженеры, которые выполняют технические задачи и при этом работают в коллективе, руководят командой и создают креативные решения. Поэтому STEM-образование сегодня развивает еще и софт скилы, например лидерство, коммуникацию и совместную работу.
Смешанные форматы обучения. Гибридный формат привлекает в образовательные учреждения высококвалифицированных преподавателей, которые не могут работать очно, а учащимся дает возможность составить гибкое расписание.
Научное мышление, умение решать задачи, понимать причинно-следственные связи, работать в команде — это ключевые STEM-навыки, которые помогают учиться и работать. В дошкольном возрасте детям их легче освоить через практические задания и игры. Так они понимают, что наука и технологии — это увлекательно.
Материалы по теме:
- Что учителю нужно знать о проектной деятельности
- 10 игр на развитие математических навыков у дошкольников
- Математическая тревожность и дискалькулия: как распознать и помочь ребенку
Если вы хотите помогать дошкольникам осваивать знания и навыки, которые пригодятся им в обучении и работе, можно пройти онлайн-курс.
