ВИКОРИСТАННЯ STEM ТЕХНОЛОГІЙ НА УРОКАХ
CHEMISTRY
CURRENT ISSUES OF SCIENCE AND INTEGRATED TECHNOLOGIES
доказові дані про якість освіти та її практичну значність, допомагаючи урядам країн світу змінювати освітні політики там, де це потрібно.
Результати українських учнів виявилися вкрай невтішними: школярі погано рахують та мають проблеми з читанням. 36 % 15-річних учнів не досягають навіть базового рівня знань із математики. 26 % таких учнів не досягли базового рівня читання – і такий самий показник у базового рівня природничих наук. З власного досвіду теж можу сказати, що результати учнів школи в якої я працюю, після участі у дослідженні PISA у 2018 році з хімії були не дуже високими, але для дітей це були нові завдання від яких намагалося застосовувати не лише знання з хімії, але і з інших природничих предметів та життєвих навичок.
Тоді у 2018 році основним висновком за результатами участі України в PISA стала реальна потреба в реформі "Нова українська школа" та системних змінах шкільної освіти. 2020-2021 навчальний рік було оголошено Роком математики в Україні, щоб привернути увагу суспільства до розвитку математичної грамотності не лише у школярів, а й у всіх громадян України. Математика дуже пов’язана з багатьма природничими науками такими як хімія, фізика, географія та іншими. Тому багато учнів не можуть розв’язувати задачі з таких предметів як хімія, фізика коли треба для їх розв’язання застосувати математичної знання та вміння.
STEM освіта на уроках хімії
Сучасні високотехнологічні і наукоємні галузі виробництва потребують грамотного, ерудованого фахівця, здатного генерувати оригінальні ідеї. Який вміє вирішувати нові складні проблеми, може критично мислити, приймати зважені рішення та реалізовувати нові концепції. З 2018 року в Україні активно набирає оберту STEM-освіта. Це один з унікальних підходів, який допомагає вирішувати ці завдання, а саме підвищити якість освіти. STEM – це нова методика навчання школярів і основний тренд в світовій освіті, вона розрахована на вчителів природничонаукового циклу, а саме математики, фізики, хімії, біології, інформатики та мистецтва. У чому особливість цієї методики? Всі дисципліни взаємопов’язані. Припустимо, що нам потрібно очистити нафту, зробити аналіз ґрунту, запустити космічну ракету, перевірити якість їжі.
Вочевидь, що без широких знань в різних областях це зробити складно. І тому STEM інтегрує їх в єдину схему навчання, коли реалізуються “проєкти”, а не предмети. У такому освітньому середовищі діти отримують знання і відразу вчаться їх використовувати. Цю методику викладання застосовують не тільки у школах, а й у закладах вищої освіти. Ось деякі загальні інструменти дослідження, які використовують для створення STEM проєктів: віртуальні платформи, освітні середовища, електронні освітні ресурси, комп’ютерні математичні тренажери, мобільні додатки, підручні матеріали.
Пропоную алгоритм проєктної діяльності:
1.Розробка плана проекту 2.Виконання проєкту.
3.Презентація та оцінювання результатів.
4.Практичне втілення результатів проєкту.
Хотіла би запропонувати деякі теми для STEM-проєктів на уроках хімії. Для дітей сьомого класу можливо використати такі теми: “Вода-основа життя на Землі” або “Проблема чистого повітря”. Для учнів дев’ятого класу з використанням STEM технологій з хімії пропоную такі проєкти: “Фізичні властивості метану. Реакція заміщення”, “3D моделі вуглеводнів”, “рН та здоров’я людини”, “Білки, жири, вуглеводи, вітаміни як компоненти їжі, їх роль в організмі людини” або “Дослідження хімічного складу їжі”, “Альтернативні джерела енергії”, “Хімічний склад засобів догляду за ротовою порожниною”;
“Електроліти. Неелектроліти. Електролітична дисоціація”. Для учнів 10-11 класів: “Синтетичні високомолекулярні речовини. Полімери”, “Проблеми утилізації полімерів і пластмас в контексті сталого розвитку суспільства”,
“Застосування металів та їхніх сплавів”, “Метали та неметали навколо нас”.
Розробка STEM проекту з хімії для учнів 7 класу з теми «Вода - основа життя на Землі»
В основі розробки проекту є його інтеграція з іншими природничими науками, що є основою STEM ocвіти. Учні на уроці демонструють знання з предметів природничого циклу, об’єднують інформацію та роблять висновок про значення води, проблему чистої води та охорону водойм від забруднення.
Синхронізація програми з природознавчих предметів надана в таблиці
Предмет Тема Завдання
за предметами
Очікуваний результат з
предмету (міні-продукт у
проекті) 1.Хімія. Будова молекули
води. Фізичні властивості води.
Вода - розчинник.
Сформувати поняття про будову молекули води.
Створення малюнку з використанням графічного редактора Paint;
Розчин і його компоненти:
розчинник, розчинена речовина.
Сформувати уявлення про розчинник і розчинену речовину та розчини;
Створені карти пам’яті в сервісі www.goconqr.com
CHEMISTRY
CURRENT ISSUES OF SCIENCE AND INTEGRATED TECHNOLOGIES
Предмет Тема Завдання
за предметами
Очікуваний результат з
предмету (міні-продукт у
проекті) Очищення води в
домашніх умов.
Ознайомити учнів з елементарними елементарними навичками
очищення води в домашніх умовах.
Створення фотоколаж.
Взаємодія води з оксидами.
Поняття про кислоти й основи.
Поняття про індикатори.
Розглянути
взаємодію води з оксидами та простими речовинами, ознайомити з індикаторами;
формувати
практичні вміння роботи з
неорганічними речовинами та хімічним посу-дом, безпечного поводження з ними, формувати навички скла-дання рівнянь хімічних реакцій.
Створення комп’ютерної презентації.
2.Фізика Три агрегатних стани речовини.
Вода- речовина яка має три агре-гатних станів у природі.
Розглянути три агрегатних станів речовини на прикладі води.
Створення фотоколажу.
3.Географія Проблема чистої води. Охорона водойм від забруднень.
.
Розглянути осно-вні методи очи-щення води, вивчити способи охорони природ-них водойм від забруднення.
Створення відеоролика
«Вплив
забруднення на водойми»
Предмет Тема Завдання за предметами
Очікуваний результат з
предмету (міні-продукт у
проекті) 4. Інформатика Знайомство з
програмою MovieMaker та з графічною
програмою Paint.
Ознайомити учнів з комп’ютерними програми
MovieMaker, Paint.
Створено відеоролик;
Створити відеоролик та малюнок.
Навчитися вводити текст, вставляти зображення.
Вміти
переміщувати об’єкти на шкалі часу.
Створено графічний малюнок
5. Технолігії Виготовлення об’ємних виробів та деталей
Виготовлення за підготовленими шаблонами
об’ємної фігури – молекули води.
Макет молекули води
На уроці хімії було визначено форми та методи дослідження проекту, створено 5 груп та розподілені функції між учасниками в групах
1 група – «Хіміки»;
2 група – «Фізики»;
3 група - «Географи»;
4 група – «Інформатики»;
5 група - «Технологи».
Кожна група виконує своє завдання, згідно з таблицею «Синхронізація програм»
Далі на виході отримуємо підсумковий результат – створення проекту.
Можна зробити наступний висновок, що застосовуючи знання з різних предметів (хімія, фізика, інформатика, географія, технології) учні не тільки навчаються оволодівати новими знаннями про воду, здобувати потрібну інформацію, а й комплексно формуються ключові фахові, соціальні й особистісні компетенції, які визначають конкурентну спроможність на ринку праці:
здатність і готовність до розв’язання комплексних задач (проблем), критичного мислення, творчості, когнітивної гнучкості, співпраці, управління, здійснення інноваційної діяльності.
CHEMISTRY
CURRENT ISSUES OF SCIENCE AND INTEGRATED TECHNOLOGIES
Список літератури
1. Збірник матеріалів «STEM-тиждень — 2020» / укладачі: Василашко І. П., Патрикєева О. О., Булавська Л.Г. — К. : Видавничий дім «Освіта», 2020. — 335 с.
2. Лист ІМЗО від 22.08.2019 № 22.1/10-2876 ―Методичні рекомендації щодо розвитку STEM-освіти у закладах загальної середньої та позашкільної освіти у 2019/2020 навчальному році‖
3. Методичні рекомендаціі «Упровадження STEM-освіти в умовах інтеграції формальної і неформальної освіти обдарованих учнів» Поліхун Н.І, Постова К.Г, 2019.-80 с
4. Головань О.В., Шаповалов Є.Б. Посібник з хімії з використанням цифрових лабораторій «EINSTEIN». Частина 1. Навчальний посібник/ відп. за оформлення Розкладай А.В./ К.: 2016.-138 с.
Електронні ресурси:
1. http://btdc.org.ua/stem-osvita/
2. STEM-освіта: http://iteach.com.ua/news/mass-media/?pid=2621
3. Впровадження STEM- технології в освітній процес https://fitu.kubg.edu.ua