Возможности STEAM-подхода на уроках химии

Сегодня для многих аббревиатура STEАM ассоциируется с инновациями и интеграцией в области образования. Но сущность этого подхода гораздо глубже, а перспективы гораздо масштабнее.

В лицее ОМЛИОД STEАM-обучение внедряется уже третий год. На этапе внедрения очень важно понимание актуальности нового направления, так как это является мотивационным фактором, как для учащихся, так и для учителей.  Поэтому, в первую очередь, необходимо организовать разъяснительные мероприятия об особенностях и возможностях STEАM-подхода. Важно донести до участников образовательного процесса понимание STEAM-обучения как единой системы, требующей исследовательского подхода, интеграции предметов и формирования навыков, применимых в реальной жизни.

На первых порах лицей тесно сотрудничал со STEАM-центром, тем самым перенимался опыт, разрабатывался и утверждался план поэтапного внедрения. В первый год преподавателям химии, как и всему коллективу лицея, приходилось детально знакомиться с особенностями этого подхода и даже менять свой образ мышления, отдавая предпочтение не шаблонам и алгоритмам, не заученным технологиям и методикам, а креативности и исследовательской деятельности.

Изучая опыт внедрения STEAM-подхода на уроках химии, невозможно не отразить аспекты деятельности по другим предметам, так как их интеграция потребовала тесного сотрудничества учителей-предметников различных дисциплин. Особенно ярко это было продемонстрировано при разработке модулей заданий, требующих знаний целого ряда предметов. Например, такие как:

- разработать модель автоматизированной теплицы, с учетом климатических и агротехнических факторов (на уроках химии - анализ почвы, подбор удобрений; на других предметах – оптимальный подбор материала, расчет площади, сбор информации о вегетационном периоде, климате, поливе и т.д.)

- построить прототип моста для нашего региона из подручных материалов (на уроках химии – изучение состава сплавов и антикоррозийных методов их обработки, на других предметах - расчеты физических показателей, обоснованный выбор места на карте, креативность, выбор оптимального материала, проверка на прочность и т.д.)

- составить меню на неделю для беременной женщины, пожилого диабетика, студента с подозрением на язву желудка (на уроках химии – изучение питательных веществ и микроэлементов в продуктах питания, на других предметах – изучение всех медицинских противопоказаний и рекомендаций к еде, рациональный выбор продуктов, расчет суточной нормы и др.)

- подготовить рекламный видеоролик о новом средстве против перхоти (на уроках химии – состав и свойства синтетических мыло-моющих средств, другие предметы - биология, экономика, информатика).

Интеграция предметов возможна не только во внеурочной деятельности, но и в рамках стандартов общего образования. При изучении некоторых тем можно применить STEM-подход на уроках, изучая какие-либо явления и понятия с различных фокусов. Например, во время изучения одного из химических элементов можно разделить класс на мини-группы «химики» (положение в ПС, хим.свойства), «физики» (физические свойства простого вещества), «биологи» (биологическая и экологическая роль), «историки» (история открытия, применение), «технологи» (способы получения).

Внедрение элементов STEAM-подхода также можно реализовать в качестве домашнего задания. Особенно интересны для детей школьного возраста задания, требующие создания чего-либо нового, разработка Start-Up проекта или визуализация идеи. Например, мыловарение с интересным дизайном и разработкой маркетинга. После таких занятий, все дети сходятся во мнении, что STEM это круто и весело. Ведь STEM это эксперименты, научные опыты, изучение устройства мира и вселенной, создание своих игр и своих проектов.

Для реализации интегрированных программ возможно использование авторских курсов, факультативов, кружков и т.д. Наши учителя-предметники разработали курсы «Медицинская биология», «Цифровое творчество на уроках химии», «Химия вокруг нас». Дополнительное образование направлено на реализацию потребностей учащихся. Поэтому в зависимости от интересов и желаний учащихся можно создавать авторские курсы различной направленности.

Но чтобы заинтересовать и увлечь детей еще больше недостаточно презентаций, подручных материалов и рассказов учителя. Для развития данного направления в лицее сформирована прекрасная материально-техническая база, а именно каждый кабинет оснащен интерактивным оборудованием и доступом к интернету, приобретены 3D-принтер, кабинет робототехники с комплектами LEGO и ARDUINO, открыта STEM-лаборатория, оснащенная инструментами и оборудованием необходимым для изучения инжиниринга, открыт IT-кабинет с оригинальным и полноценным программным обеспечением на STEM-платформе, также материальное оснащение пополнено виртуальными очками и скоростными ноутбуками.

Для научного исследования в специализированных кабинетах имеется дополнительное оборудование. Остановлюсь на кабинете химии. Здесь имеется:

- мини цифровая лаборатория

- оборудования для изучения темы «Электролиз»

- интерактивный набор для изучения темы «Строение атома» с мобильным приложением «Happy atoms»

- оборудование PASCO с базовым набором датчиков.

- лабораторное оборудование и посуда для проведения опытов и экспериментов.

            Использование вышеперечисленного материального оснащения в сочетании с инструментами STEAM-лаборатории позволяет освоить не только требуемый уровень химического образования, но и углубиться в исследовательскую деятельность. Благодаря данному направлению копилку достижений лицея ежегодно пополняют призовые места учащихся в конкурсах научных проектов областного, республиканского и международного уровня.

Необходимо также отметить, что STEM-обучение отразилось на количестве выпускников, выбирающих профессии, связанные с наукой и программированием.

Конечно, пути реализации STEM обучения не исчерпываются этими возможностями, их перспективы намного шире описанных, и на сегодняшний день от каждого учителя, его мастерства и личной заинтересованности зависит то, насколько общество уже сейчас будет готово к широкому внедрению инновационных технологий. При творческом подходе учителя к STEM-обучению перспективы для развития учащихся становятся безграничны.

Список использованной литературы:

1. Breiner J. et al. What is STEM? A discussion of conceptions of STEM in education and partnerships. School Science and Mathematics. – 2012. №112 (1). – P. 3-11.
2. Ногайбаева Г., Жумажанова С. Развитие STEM-образования в мире и Казахстане. 2016. // [электронный ресурс] / Режим доступа: http: //iac.kz/ru/publishing
3. Рождественская Л.С. STEM - STEAM - STREAM на смену предметам и предметникам. 2018. // [электронный ресурс] / Режим доступа: https://novator.team/post/142

Сагитова Мадина Николаевна

Заместитель директора по

системе электронного обучения

в ГУ «Областной многопрофильный

лицей-интернат для одаренных

детей» г. Павлодар