Львова А.С. к.п.н., доцент ИППО ГАОУ ВО МГПУ
Любченко О.А., к.п.н., доцент ИППО ГАОУ ВО МГПУ
Серебренникова Ю.А., к.п.н., доцент ИППО ГАОУ ВО МГПУ
В статье раскрываются особенности построения учебного модуля подготовки будущих педагогов начального образования к использованию stem-технологий.
В настоящее время инновационные технологии и высокотехнологичные продукты становятся неотъемлемыми составляющими современного общества. Инженерное образование в РФ, по словам президента РФ В.В.Путина, следует вывести на новый уровень. Необходимость формирования технического мышления, создание условий для исследовательской и проектной деятельности обучающихся, изучения ими естественных, физико-математических и технических наук, занятий научно-техническим творчеством неоднократно отмечалось и в выступлениях Председателя Правительства и Министра образования и науки Российской Федерации, видных ученых и представителей бизнеса России. Для решения данной задачи требуется утверждение STEM-образования в России.
Расшифровывая каждую букву STEM-образования получаем: Science — наука; Technology – технологии; Engineering – инженерия; Math — математика. Таким образом, получаем комплексный междисциплинарный подход к обучению, сочетающий в себе естественные науки, технологию, инженерию и математику.
Существует расширенная и углубленная вариация направления STEM — STEAM, в которое добавлено «А» направление – art (искусство). Все предметы интегрированы и взаимосвязаны в единое целое.
Термин stem впервые введен в школьную программу в США для того, чтобы углубленно развивать научно-технические компетенции учеников. Подготовка по stem-образованию начинается уже с первых классов.
Многие страны, например, Китай, Австралия, Израиль, Великобритания, Корея, Сингапур реализовывают государственные программы по STEM-образованию, которые решают задачу привлечения детей к основам программирования, роботостроения и инженерного дела.
Модернизация Российского образования нацеливает на углубленную подготовку студентов педагогических вузов в области информационных технологий. Одним из потенциальных способов совершенствования подготовки будущих учителей младших классов будет включение образовательного модуля подготовки педагогов начального образования к использованию STEM-технологий.
Практическая подготовка обучающихся к профессиональной деятельности в условиях вуза во многом зависит от разработки и оптимального содержания подготовки будущих педагогов, поэтому разработка отбора содержания модуля подготовки педагогов к использованию stem-технологий является необходимым условием для системного представления цели, задач, концептуальных подходов, компонентов, этапов реализации, критериев и показателей эффективности включения данного модуля в общее образование в соответствии с ФГОС ВПО.
Проектирование и организация образовательного процесса в вузе на основе освоения информационных технологий требует особой подготовки будущих педагогов начального образования, которая обеспечит овладение данной технологией на высокопрофессиональном уровне. Поэтому в основную образовательную программу подготовки педагогов начального образования учебный модуль подготовки к использованию stem-технологий должен входить как необходимый компонент.
Овладение студентами, обучающимися на ступени бакалавриата технологиями stem-обучения создаст в будущем условия для диверсификации собственной педагогической деятельности и позволит после получения диплома бакалавра работать с младшими школьниками в центрах технической поддержки образования, а также использовать полученные компетенции для организации в начальной школе самостоятельной деятельности обучающихся.
Достаточно значительным моментом в системе вузовского обучения является разработка учебных программ для реализации данного модуля в образовательном процессе. Отбор содержания обучения предлагаемого модуля, выбор технологий реализации его программ, формы контроля усвоения материала должно базироваться на компетентностно-деятельностном подходе, учитывая специфику данной технологии.
Для отбора содержания модуля подготовки педагогов начального образования к использованию STEM-технологий были выделены следующие критерии:
— потенциал профессионального развития при освоении технологий обучения дисциплинам STEM;
— предоставление доступа к технологиям (создание цифрового контента, запуск веб-сайтов, разработка компьютерных обучающих игр и т.п.);
— возможность проявить инициативу, активность, вовлеченность в собственное обучение;
— развитие критического мышления;
— получение углубленных представлений о художественном и техническом конструировании и моделировании роботов и механизмов, типах и видах роботов, роли роботов и механизмов в современном обществе;
— освоение основ кинетического программирования, устройствах ввода-вывода информации;
— изучение основ организации игры с использованием различных типов роботов и механизмов.
С учетом вышеизложенных критериев в программу подготовки будущих педагогов начального образования целесообразно ввести образовательный модуль «Информационные основы STEM-технологий образовательного процесса начальной школы» (направление подготовки: 44.03.01 Педагогическое образование, профиль образовательной программы: Начальное образование). Цель изучения модуля — сформировать знания, умения и навыки, связанные с использованием STEM-технологий в образовательном процессе начальной школы.
Задачи освоения модуля:
— познакомить с особенностями развития STEM-образования в России;
— изучить и обобщить отечественный и зарубежный опыт в области электроники, программирования и информационных технологий;
— научить способам использования программного обеспечения STEM-комплексов в образовательной организации;
— освоить ИКТ, цифровые и медийные технологии;
— организовать продуктивную деятельность студентов на основе синтеза художественного и технического творчества;
— выполнить научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы.
Модуль «Информационные основы STEM-технологий образовательного процесса начальной школы» является структурной единицей программы бакалавриата и включает в себя основные дисциплины по модулю: «Программное обеспечение STEM-комплексов образовательной организации», «Технологии разработки учебной мультипликации», «Методика использования STEM-комплексов в начальной школе»; а также дисциплины по выбору: «STEM-технологии в проектной деятельности», «Внеурочная деятельность младших школьников в STEM-комплексе».
С целью отражения углубленной и расширенной вариации направления STEM – STEAM студентам может быть предложен элективный модуль профессиональной направленности «STEAM-технологии в образовательном учреждении» для подготовки будущих учителей начальной школы (направление подготовки: 44.03.01 Педагогическое образование, профиль образовательной программы: Начальное образование. Модуль включает в себя следующие дисциплины: «Ресурсы STEAM в дополнительном образовании детей младшего возраста», «Игротехнические образовательные комплексы», «Арт-технологии в образовании».
На основе выделенного содержания модулей подготовки педагогов начального образования к использованию STEM-технологий рассмотрим возможность включения данного модуля в учебный план подготовки бакалавров по направлению подготовки 44.03.01 Педагогическое образование, профиль образовательной программы: Начальное образование.
В содержание модуля «Информационные основы STEM-технологий образовательного процесса начальной школы» нами было включено три основные дисциплины и две дисциплины по выбору. На изучение модуля всего выделено 576 учебных часов, из них контактная работа 64 часа. Общая трудоемкость модуля 16 зачетных единиц.
Содержание дисциплины «Программное обеспечение STEM-комплексов образовательной организации» знакомит с особенностями stem-комплексов образовательных учреждений, их содержанием, в которое входит линейка оборудования для преемственного STEM-образования детей младшего школьного возраста. STEM-комплексы направлены на знакомство младших школьников с основами математики, естествознания, природы, техники, конструирования и робототехники, развивают творческие способности, коммуникативные навыки, способствуют раннему профессиональному самоопределению детей. Основной задачей изучения дисциплины является обучение студентов способам использования программного обеспечения STEM-комплексов в образовательной организации.
Дисциплина «Технологии разработки учебной мультипликации» направлена на организацию продуктивной деятельности студентов на основе синтеза художественного и технического творчества на основе освоения технологии создания мультфильмов с детьми младшего школьного возраста.
Дисциплина «Методика использования STEM-комплексов в начальной школе» направлена на освоение студентами методики работы с младшими школьниками в школьных stem-комплексах.
В учебный план освоения модуля входят две дисциплины по выбору: «STEM-технологии в проектной деятельности» и «Внеурочная деятельность младших школьников в STEM-комплексе».
При реализации рабочих программ модуля предполагается использование следующих образовательных технологий: метод проектов, интерактивные технологии (коллективные лекции, дискуссии, коллективная творческая деятельность), ситуативные технологии, технология проблемного обучения, технология учебного исследования. Контроль осуществляется посредством работы на практических занятиях, выполнения самостоятельных и контрольных работ, выполнения проектов.
По результатам освоения модуля «Информационные основы STEM-технологий образовательного процесса начальной школы» студенты сдают модульный экзамен.
При проектировании содержания и технологий реализации учебных дисциплин модуля, направленного на освоение студентами stem-технологий нами были определены некоторые особенности проектирования содержания модуля «Информационные основы STEM-технологий образовательного процесса начальной школы», соответствующие требованиям ФГОС и современным дидактическим концепциям.
Так, при отборе содержания учебного материала для данного модуля мы опирались на рефлексивно-деятельностный подход в обучении, который относится к числу самых эффективных путей модернизации современного педагогического образования. Основное внимание было направлено на усиление в профессиональном образовании практической направленности, при этом сохраняя его фундаментальность.
Также нами были выделены основные компетенции, которые необходимо сформировать у студентов в процессе изучения предложенного модуля:
— способность приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии;
— способность самостоятельно формулировать цели, ставить конкретные задачи научных исследований в фундаментальных и прикладных областях науки и решать их с помощью современных исследовательских методов с использованием новейшего отечественного и зарубежного опыта и с применением современной аппаратуры, оборудования, информационных технологий;
— способность осваивать новые теории, модели, методы исследования, навыки разработки новых методических подходов с учетом целей и задач исследования.
Изучение модуля должно осуществляться в строгой системе. Основная роль принадлежит самостоятельной работе студентов и практическим занятиям. Грамотно организованная самостоятельная работа оказывает существенное влияние на формирование методических умений студентов. Для самостоятельной работы при изучении дисциплин модуля студентам предлагаются практикоориентированные методические задачи с последующим их обсуждением на практических занятиях. Самостоятельное решение методических задач способствует не только усвоению вопросов теоретического характера, но и формированию методического мышления и интуиции, осознанному выбору тех или иных методов и форм обучения учащихся. Самостоятельная работа предусматривает использование контроля за усвоением знаний и умений студентов, а также самоконтроль. Самостоятельная работа может проводиться на различных этапах учебного процесса. Большое значение имеет выполнение домашней работы по заданию преподавателя.
В структуре образовательной программы модуль обеспечивает общепрофессиональную подготовку обучающихся в рамках уровня высшего образования. Освоение дисциплин модуля ориентировано на формирование системы общепедагогических и специальных знаний, которые являются основой развития профессиональных компетенций и приобретения будущими учителями в рамках практической подготовки опыта применения знаний по использованию STEM-технологий в образовательном процессе начальной школы.
Литература
- Любченко О.А., Львова А.С. Модульное построение практико-ориентированной подготовки педагога // Гуманитарные и социальные науки. 2015. № 4. С. 127-134.
- Маринюк А.А., Серебренникова Ю.А. Подготовка будущих педагогов начальной школы к использованию ресурсов stem-образования// Известия института педагогики и психологии образования МГПУ. № 1. 2018. С. 11-14. http://izvestia-ru/marinyuk-a-a-serebrennikova-yu-a-podgot/[Электронный ресурс]
- Репин А.О. Преимущества stem-образования как приоритетного направления образовательной политики в российской федерации // В сборнике: Современные проблемы подготовки специалистов для предприятий атомной отрасли. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. 2017. С. 225-228.
- Савенков А.И., Львова А.С. Подготовка педагогов для системы начального образования Москвы // Начальная школа. 2017. № 1. С. 4-7.
- Сухорукова Е.В. Реализация в учебном процессе вуза современных образовательных трендов // В сборнике: Инновационные стратегии развития педагогического образования. Сборник научных трудов Международной научно-методической конференции: в 2 частях. 2017. С. 130-132.
- Congress Joint Economic Committee. STEM Education: Preparing for the Jobs of the Future. http://www.jec.senate.gov/public/index.cfm?a= Files.Serve&File_id=6aaa7e1f-9586-47be-82e7-326f47658320. April 2012. [Электронный ресурс]
http://izvestia-ippo.ru/lvova-a-s-lyubchenko-o-a-serebrennikov/