Балаларға арналған STEM-білім беру: артықшылықтары неде және осы тәрізді технологияларды мектепке дейінгі ұйымдарға қалай енгізуге болады?

Сарапшылардың пікірінше, мектепке дейінгі ұйымда LEGO құрастырудың көмегімен балалар робототехниканың алғашқы дағдыларын меңгере бастаған кезден, яғни STEAM-білім беру мектепке дейінгі ерте жастан басталуы керек.

  STEM-білім беру жаратылыстану ғылымдары мен инженерлік пәндерді біріктіретін интеграцияланған модельді білдіреді.

Бұл модельдің негізінде химия, биология, физика және математиканы оқшауламай, нақты технологиялық мәселелерді шешу аясында оқытылатын кешенді тәсіл жатыр. Оқытудың бұл әдісі мәселелерді ғылыми білімнің басқа салаларынан алшақтатпай-ақ, оны тұтастай түсінуге ықпал етеді. 

Білім беру бағдарламасы теориялық және практикалық аспектілерді қамтиды. Бала меңгерген білімін іс жүзінде қолдануға және оны өз тәжірибесіне сүйене отырып тексеруге мүмкіндік алады.

Жаратылыстану ғылымдары күнделікті өмірде кездесетін табиғат заңдарын ашады.

Технологиялар ғылыми білімді тәжірибеде қолдануға мүмкіндік береді.

Инженерия ресурстарды тиімді пайдалануға, эксперименттеуге ынталандырады және қоршаған ортаны жақсартуға көмектеседі.

Математика логикалық ойлауды және алгоритмдерді ұстану білігін дамытуға ықпал етеді.

STEM-білім беру деген не? 

     Ең алдымен, бұл білім беру процесін жобалар түрінде ұйымдастырудан тұрады, онда балалар тапсырмаларды шешу үшін топтарда жұмыс істейді.

STEM-білім берудің өзектілігінің себебі неде?

Сарапшылардың пікірінше, STEM тәсілінің бірқатар маңызды артықшылықтары бар.

Интегративті тәсіл – пәндер бір-бірінен оқшауланбай, тығыз байланыста зерттелуін білдіреді.

Практикалық бағыттылық – алған білімі шынайы өмірде қолдануға дайын. Әр жолғы күш жұмсау талпынысы нақты нәтиже береді, балалар не істеп жатқанын және не үшін істеп жатқанын түсінеді, сондықтан педагогтерге ешкімді ештеңеге мәжбүрлеудің қажеті жоқ.

STEM бағдарламасы бойынша әр сабақ қандай да бір мәселенің шешімін іздеуді білдіреді, сыни ойлау дағдыларын дамытады. Сондықтан өмірдегі қиын жағдайлар ауыр күйзеліс тудырмайды, балаға күшін жұмылдыруға және шешім табуға көмектеседі.

Әртүрлі мәселелердің стандартты емес шешімдерін таба алу өзіне сенімділігін арттырады.

Командалық жұмыс қарым-қатынас дағдыларын дамытады, компромисс шешімдер іздеуді, өз көзқарасын білдіруді және басқалардың пікіріне сабырмен қарауды үйретеді.

Техникалық шығармашылыққа тарту (және онымен одан кейінгі әуестену) кәсіби өзін-өзі анықтау жолындағы маңызды қадам болуы мүмкін.

Жүйелі ойлау, міндеттер қою, олардың шешімдерін табу, нәтиже алу білігі – шығармашылық ойлауды дамытуға ықпал ететін құнды тәжірибені білдіреді.

STEM-тәсіл жаңа тақырыпты, түсініксіз саланы жылдам түсінуді үйретеді, бұл күн сайын өзгеріп жатқан қазіргі таңда өте өзекті: инновациялық технологиялардың жаппай енгізілуі, көптеген функциялары бар заманауи гаджеттер шығуы. Тіпті адам ғылым мен техникадан алшақ жатқан саланы таңдаса да, STEM форматында оқытудан өткен адамды ештеңе қорқыта алмайды.

Мектепке дейінгі ұйымдағы STEM: білім беру компоненттерінің жүйесі

Ерте балалық шақ – болашақ білімнің, мінездің, темпераменттің, тұлғалық қасиеттердің, ерекше қабілеттер мен дарындардың негізін қалау үшін ең жақсы уақыт. Мектепке дейінгі жастың өзінде STEAM құзыреттілігін қалыптастыруға болады: ермексазбен мүсіндеу және модельдеу дағдыларын дамыту, тұзды қамырдан ойыншықтар жасау және осы арқылы заттардың ұзындығы, ені және биіктігімен танысу немесе қатты қағаздан (картон) көлемді құрылыстар жасау. Үй жағдайындағы осындай пайдалы ойындар мектепке дейінгі ұйымдарда, кейіннен мектепте де жалғасын тапқаны өте жақсы. 

Компоненттік жүйе – мектепке дейінгі ұйымдағы білім беру-тәрбиелеу үдерісіне STEM технологиясын енгізу ерекшеліктерінің бірі.

Біздің платформада білім берудің бес компоненті бар, олардың әрқайсы белгілі бір міндеттер шеңберін шешуге бағытталған. Бұл компоненттерді кешенді қолдану интеллектуалдық қабілеттердің дамуына ықпал етеді және балаларды ғылыми-зерттеу жұмыстарына тартады, ғылыми-техникалық шығармашылыққа баулиды.

Платформадағы компоненттердің әрқайсы қалай жұмыс істейтінін қарастырып көрейік.

• Жобалық қызметті дамыту

• Математика саласындағы даму

Бұл компоненттің негізгі міндеті – балаларға қосу мен азайтуды таныстыру, оларға заттарды салыстыруды және сұрыптауды, оларды белгілі бір қасиеттеріне қарай (түсі, пішіні мен мөлшері, үлкенінен кішкентайына дейін және т.б.) орналастыруды, артығын табуды үйрету. Осы мақсаттар үшін әртүрлі үлестірме материалдар, геометриялық фигуралар жиынтығы, көлемді геометриялық денелер, логикалық блоктар мен басқатырғыштар, сұрыптау құрылғылары, санау және байлау, сенсорлық даму құралдары, математикалық конструкторлар және т. б. қолданылады.

• Тірі және өлі табиғатпен эксперименттер

Осы компоненттің шеңберінде балалар зерттеу қызметіне қызықты түрде қосылады: олар ғылыми зертхананың не екенін, ғылыми эксперименттер не үшін жүргізілетінін және қандай жабдықтың көмегімен жасалатынын, ғалымдардың кім екенін және олар не істейтінін біледі; онсыз тәжірибе жасалуы екіталай болған үлкейткіш әйнек (лупа) және микроскоп құралдарымен танысады. Балалар тірі және өлі табиғаттың құбылыстары мен объектілерін (өсімдіктер, жануарлар, жауын-шашын) бақылап, көргендерін, мысалы, арнайы бақылау күнделігінде немесе күн райы күнтізбесінде жазуды үйренеді. Балалар ауа мен судың қасиеттері туралы біледі, жіктеуді үйренеді (жануарлар бар, одан басқа құстар немесе жәндіктер бар; жыл құстары және қыстайтындар құстар болады; үй жануарлары немесе жабайы жануарлар болады және т.б.).

Жұмыс формалары:   

«Эксперимент ойындар» – затпен (заттармен) эксперимент жасауға негізделген ойындар. Бала үшін негізгі әрекет – сюжет негізінде белгілі бір затпен манипуляция жасау.
«Саяхат ойындарында» бала заттар әлеміне саяхат жасайды, оларды іс жүзінде қолданады, осындай шартты сапар барысында проблемалық ойын жағдайын шешеді, қажетті тәжірибе жинайды. Қарапайым іздеу және проблемалық жағдайлар – негізгі әрекеттер: шешімін табу және іздеу. Балаларға берілген кез келген проблема мен іздеу жұмысы: «Іздеп тап» және «Шешуін тап» сөздерімен сүйемелденеді.

Модельдеу ойындары – модельдеу кейбір объектілерді басқасына алмастыруды көздейді (шынайы немесе шартты).

«Этюд ойындар» – балалар педагогпен бірлесіп жүзеге асыратын өлең мәтініне негізделген шағын драматизациялар.

Проблемалық жағдайлар педагог пен балалардың бірлескен іс-әрекетінің формалары, онда балалар белгілі бір мәселені шешеді, ал педагог балаларды мәселені шешуге бағыттайды, жаңа тәжірибе алуға көмектеседі, балалардың дербестігін белсендіреді.

• Робототехника

Білім беру-тәрбиелеу үдерісінің осы компонентінде балалар жеңілдетілген нұсқада ұсынылған күрделі процестермен танысады. Мысалы, олар роботтың ішіне бірінші рет қарайды, ойыншық болса да, оның неден жасалғанын зерттейді немесе бағдарламалау элементтері және сенсорлық құрылғылармен танысады  немесе конструктордың рөлін орындайды.

Бұл компоненттің міндеті – балаларды техникалық шығармашылық процесіне тарту, техникалық пәндерге, өнертапқыштыққа қызығушылықты ояту, осы бағытты зерттеуге ынталандыру және жас шағында өзінің болашақ кәсібін анықтауға мүмкіндік беру.

• LEGO-құрастыру

Конструктордың түрлі түсті элементтерімен жұмыс істеу еркелік немесе ойын ғана емес. Балалардың осы әдеткі іс-әрекеті ұсақ моториканы, қиялды, зейінді және еске сақтауды дамытады, бекіту параметрлері мен түрлерін салыстыруды, талдауды, жалпылауды, ажыратуды үйретеді, кеңістікте жақсы бағдарлауға көмектеседі (ол екі өлшемді де, үш өлшемді де болуы мүмкін),

механиканың қарапайым принциптерімен таныстырады, қарапайым механизмдердің жұмысын көрсетеді.

Өзі жалғыз отырып та немесе басқаларға қосылып та, құрастыру ойынын ойнауға болады.  Бұл балалардың дербестігі мен командалық рухын тәрбиелеуге көмектеседі, рөлдерді бөлуді, алқалы шешімдер қабылдауды үйретеді.

• «Kids әлемі арт-студиясы»

Мультфильмдер мен мульсериалдар көру – мектеп жасына дейінгі балалар сүйіп айналысатын іс-әрекеттің бірі. 

«Kids әлемі» мультистудиясы» білім беру компоненті балаларға шынайы мультфильмдер жасау процесіне енуге мүмкіндік береді.

Олар мультипликация тарихымен, анимациялық фильмдер жасау үшін қолданылатын әдістермен танысады, түсірілім алаңында режиссер мен сценарист, оператор мен суретші-мультипликатор не істейтінін, мультфильм кейіпкерлері дауыстарына қалай ие болатынын біледі. Содан кейін ең қызықтысы басталады – өз мультфильмін шығару, оған мыналар кіреді: сюжетті әзірлеу, қолда бар құралдардан декорациялар мен кейіпкерлер жасау,  саунд-трек таңдау және кадрлауды дайындау, фильмді түсіру және дыбыстау, монтаждау және қандай нәтиже шыққанын бірге көру. Егер балабақшадағы бірнеше топта STEM технологиясы қолданылса, қазылар алқасының бағалауы, дауыс беру және шынайы сыйлықтар берілетін мультфильмдер байқауын ұйымдастыруға болады.

Осындай түсінікті ойын түріндегі модуль мектеп жасына дейінгі балаларды цифрлық технологиялармен таныстырады, өз жұмысының нәтижелерін көрермендер назарына ұсынуды үйретеді.

 STEM оқытудың ешбір күмәнсіз 10 артықшылығы:

• Интегративті тәсіл мен тақырыптық оқыту кезінде пәндер бір-бірімен тығыз байланыста оқытылады – STEM-оқыту пәнаралық және жобалық тәсілдің симбиозы болып саналады, ал ғылымды технологияға, инженерияны математикаға кіріктіру дәстүрлі білім беруде жиі кездесетін жалпылама сипаттағы білім берудін алдын алуға көмектеседі. 

• Алған білімді шынайы өмірде қолдану – көрнекі демонстрация және жобалық компонент оқу үдерісіне нақтылық қосады, ал күш-жігер жұмсаудың нақты материалдық нәтижесі «Неге?» және «Не үшін?» деген сұрақтарға жауап беріп, педагогтерді біреуді бір әрекетті жасауға мәжбүрлеу қажеттілігінен арылтады.

• Сыни тұрғыдан ойлау дағдыларын дамыту және проблемалар алгоритмін игеру – STEM-білім беру технологиясындағы әр сабақ кез келген мәселенің шешімін табуға айналады, нәтижесінде проблеманың бар болуы фактісі күйзелтуді тоқтатады және күшін жұмылдыру функциясын ғана орындайды, бұл қасиет өмірде әрқашан пайдалы. 

• Өз күшіне сенімділікті арттыру – алдыңғы барлық тармақтардың тікелей салдары, өйткені проблемаларды шеше алатын, өз қызметінің нәтижелерін көрсете алатын адам әрқашан өзіне сенімді.

• Қарым-қатынас және тимбилдинг дағдыларын дамыту – STEM білімінде командалық жұмыс өте көп, сонымен бірге пікірталастар мен өз ойын айтуға жағдай жасалған. Мұның бәрі балалар өз көзқарастарын басқаларға жеткізуіне, балама көзқарастарды қабылдауына және сындарлы қарым-қатынас жасауды үйренуіне жағдай жасайды.

• Техникалық шығармашылыққа қызығушылықты дамыту және ерте кәсіптік бағдарлауды ынталандыру – кез келген техникалық мамандық ұзақ дайындықты қажет ететінін ескере отырып, ерте мамандандыру «күн астынан өз орнын табу» мүмкіндігін арттырады. Ал бұны қалайтындар көп, өйткені робототехника және IT-технологиялар саласындағы жұмыс үшін жоғары жалақы төленеді.

• Жобаларға креативті ойлау мен инновациялық көзқарасты дамыту – STEM-нің алғашқы қадамдарынан бастап білім беру жүйелі ойлауға және тапсырма беруден бастап дайын өнімге дейінгі барлық кезеңдерден өтуді үйрететінін ескере отырып, бұл ересек өмірде және нақты жұмыста пайдалы болатын керемет тәжірибе.

• Оқу мен мансап арасындағы көпір – балабақшада немесе бастауыш мектепте мамандық таңдауды түпкілікті анықтауға әлі ерте болар, бірақ STEM тәсілі беретін дағдылар кешені болашақта қандай  мамандықты таңдайтынына қарамастан, мақсатқа жақындата түсетіні сөзсіз. Бұл дағдылар инженерлерге, дизайнерлерге, механиктерге, менеджерлерге, режиссерлерге, жазушыларға, дәрігерлерге, физиктерге  және т.б. бірдей пайдалы.

• Жас ұрпақты өмірдің технологиялық инновацияларына дайындау – бала болашақта ғылымнан, техникадан және шығармашылықтан алшақ мамандықты таңдаса да (олай болуы екіталай), оның өмірінде «аса күрделі» тұрмыстық техникадан бастап гаджеттерге дейінгі көптеген техникалық инновациялар болады. Сондықтан жаңа және түсініксіз заттардың анығына жетуді үйрену әрқашан пайдалы.

• STEM мектеп бағдарламасына қосымша ретінде – STEM-нің практикалық бағытына байланысты білім берудің дәстүрлі мектеп бағдарламалары арқылы алынған білімді едәуір толықтырады және оқуға қызығушылықты ынталандыра алады.