Статья на тему Повышение мотивации учащихся к изучению предмета химии через STEM-подхода

Фрагмент текста работы:

Сегодня наблюдается технологическая революция. Высокие технологии становятся неотъемлемыми составляющими современного общества. В связи с развитием инновационной экономики одними уровень спроса на STEAM-профессии с возрастут возрос на 17%, в то время как спрос на обычные профессии возрос всего лишь на 9,8%, что говорит о большой востребованности данной системы образования во всем мире. В связи с этим STEАM-технологии становятся приоритетным направлением государственной политики в сфере образования в Республике Казахстан.

Внедрение STEM-образования продиктовано и требованием «новой экономики» — быть конкурентоспособной как внутри страны, так и на международной арене. В отдаленном будущем появятся профессии, о которых сейчас даже представить трудно, все они будут связаны с технологией и высоко технологическим производством на стыке с естественными науками. Особенно будут востребованы специалисты био-и нанотехнологий. Получение современных профессий требует всесторонней подготовки и получения знаний из разных образовательных областей естественных наук, инженерии, технологий и программирования, направлений которые охватывает STEM-образование.

Поэтому главная цель внедрения STEM-образования заключается в реализации государственной политики относительно усиления развития научно-технического направления в учебно-методической деятельности на всех уровнях; создание научно-методической базы для повышения творческого потенциала молодежи и профессиональной компетентности научно-педагогических работников.

STEM — образование – это ряд или последовательность курсов или программ обучения, которая готовит соискателей образования к успешному трудоустройству, требует различных и более технически сложных навыков. Акроним STEM употребляется для обозначения популярного направления в образовании, что охватывает естественные науки (Science), технологии (Technology), техническое творчество (Engineering) и математику (Mathematics). Это направление в образовании, при котором в учебных программах усиливается естественнонаучный компонент в сочетании с инновационными технологиями.

Однако важно понимать, что ЅТЕАМ – это не просто техническое образование. Она охватывает значительно более широкое понятие, а именно удачное сочетание креативности и технических знаний.

Для полноценной реализации такого подхода обязательными являются наличие STEAM-лабораторий. Они включают в себя наличие 3D принтеров, наборов учебной электроники, голографической фото-видео студии и других современных технических средств.

Достаточно часто этот процесс проходит с ошибками, STEAM-образование же учит еще со школьной парты удачно комбинировать полученные знания для решения реальных жизненных ситуаций.

Как следствие соискатель образования выходит во взрослый мир гораздо более подготовленным и не так сильно боится проблем и трудностей.

STEAM-образование позволяет преподавателям нагляднее объяснять необходимый материал, потому что рядом с теорией ученики сразу видят, как это выглядит в реальной жизни.

Спрос на STEAM-специалистов растет из года в год.

STEAM-подход позволяет воспитать ученика гибкость и критическое, практически ориентированное мышление.

На первый план выходит способность учиться и воспринимать изменения, а не сами знания, которые сейчас становятся устаревшими с невероятной скоростью.

Реализация идей STEM-образования нуждается в использовании таких средств, которые помогут лучше усваивать научно-технические знания, развивать навыки критического мышления, стимулировать интерес учащихся к инженерным и техническим специальностям.

Средства STEM-обучения – это совокупность оборудования, идей, явлений и способов действий, которые обеспечивают реализацию опытно-экспериментальной, конструкторской, изобретательской деятельности в образовательном процессе. Они выполняют следующие основные функции: информационную, практическую, креативную, контрольную.

Наиболее распространенные средства, используемые в STEM — образовании: конструкторы, робототехнические системы, электронные устройства, видеоигры, 3D-принтеры, модели, используемые в авиамоделировании, лабораторные приборы и тому подобное.

Внедрение в образовательный процесс методических решений STEM-образования позволит совместить науку со знаниями, сформировать у учащихся важнейшие характеристики, которые определяют компетентного специалиста:

— умение увидеть проблему;

— умение увидеть в проблеме как можно больше возможных сторон и связей;

— умение сформулировать исследовательский вопрос и пути его решения;

— гибкость как умение понять новую точку зрения и устойчивость в отстаивании своей позиции;

— оригинальность, уход от шаблона;

— способность к перегруппировке идей и связей;

— способность к абстрагированию или анализу;

— способность к конкретизации или синтезу;

— ощущение гармонии в организации идеи.

Главное-не забывать, что секрет заключается не в новых технологиях, а в исследовательской деятельности учащихся. Рассмотрим подборку полезных гаджетов по химии.

Химия – в этом приложении можно решить химические уравнения реакций, разбираться в органической и неорганической химии, учить элементы вместе с интерактивной таблицей Менделеева и многое другое.

Химия Х10 – это мобильное приложение очень нравится соискателям образования, потому что содержит раздел «Шпаргалка». Но он служит больше для повторения изученного материала по органической и неорганической химии. В нем есть много подразделений, позволяющих повторять большие объемы материала. Приложение является бесплатным.

Химические элементы — данное мобильное приложение уместно использовать при изучении темы «Периодическая система». Ученики визуально могут увидеть группы и периоды, к которым относится тот или иной элемент. Познакомиться с его названием, символом, свойствами атома, химическими и физическими свойствами, историей открытия химического элемента и другое.

Сhemist – замечательная программа для андроида. Все реакции, которые выполняются в данной программе, происходят, как в реальности. Приложение содержит базу данных из более чем 200 + химических реагентов. Для каждого вещества есть подробное описание.

Plickers – мобильное приложение, которое «считывает» специальные карточки с ответами учеников за считанные секунды и выводит статистику на экран телефона учителя. Приложение используют для быстрой проверки, чтобы узнать, понимают ли ученики понятия и осваивают ли ключевые навыки.

Kahoot! – учебная программа, состоящая из игр. Здесь можно сделать серию вопросов с несколькими вариантами ответов. Формат и количество вопросов зависят от автора. Есть возможность добавлять видео, изображения и диаграммы.

TurnItIn-инструмент, помогающий педагогам проверять работы учащихся на наличие неправильного цитирования и плагиата. Программа сравнивает их с самой точной базой данных для сравнения текстов. Turnitin указывает объем материала, который совпадает с содержанием базы данных, что позволяет педагогам узнать, какая доля письменной работы не оригинальна. Совпадение выделяется разными цветами с указанием оригинальных источников.

Итак, рассмотрев вопрос «внедрения элементов STEM-образования в обучение химии», можно сделать следующие выводы

Мы выяснили, что STEM-образование-это:

— один из главных трендов в мировом образовании;

— интеграция четырех дисциплин (естественные науки, технология, Инжиниринг, математика) в единую схему обучения, проектное и интегрированное обучение;

— образование, которое закладывает интерес к исследовательской деятельности и готовит учеников к жизни в технологически развитой жизни;

— урок, построенный на реализации конкретного проекта, применении научно-технических знаний в реальной жизни;

— приобретение знаний через игру и конструирование устройств и механизмов;

— не запоминание фактов, а понимание и формирование практических навыков и умений;

— подготовка будущих специалистов в области высоких технологий и коммуникаций;

— основа экономического и инновационного развития страны.

Использование STEM-образования на практике это прекрасная возможность научить учеников мыслить и находить необходимую информацию, решать сложные задачи, принимать решения, организовывать сотрудничество с другими учениками и преподавателем.

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.