Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования) | Мир педагогики и психологии №06 (95) Июнь 2024

Модель «Steam» в проектной деятельности обучающихся

Анисимова Татьяна Ивановна
кандидат педагогических наук, доцент кафедры математики и прикладной информатики, Елабужский институт Казанского федерального университета, Россия, г. Елабуга, anistat@mail.ru
Ганеева Айгуль Рифовна
кандидат педагогических наук, доцент кафедры математики и прикладной информатики, Елабужский институт Казанского федерального университета, Россия, г. Елабуга, aigul_ganeeva@mail.ru
Кузнецов Александр Анатольевич
Магистр 2-го года обучения по направлению «Цифровое образование», Елабужский институт Казанского федерального университета, Россия, г. Елабуга

Аннотация: Современным обучающимся сложно привить интерес к проектной деятельности, поэтому для мотивации можно применить цифровые лаборатории. Цель работы заключается в построении модели STEAM и определении эффективности ее применения для организации проектной деятельности школьников. Результаты исследования позволяют сделать вывод, что комплексный подход модели STEAM направлен на формирование естественнонаучных компетенций у талантливых школьников с целью повышения их конкурентоспособности в условиях цифровой экономики; создание условий для поддержки, развития талантов в области математики, информатики, физики и цифровых технологий у школьников 8, 9 и 10 классов.
Ключевые слова: проектная деятельность, лаборатории, информатика, математика, физика, цифровая грамотность.

Anisimova Tatyana Ivanovna
Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor of the Department of Mathematics and Applied Informatics, Yelabuga Institute of Kazan Federal University, Russia, Yelabuga
Ganeeva Aigul Rifovna
Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor of the Department of Mathematics and Applied Informatics, Yelabuga Institute of Kazan Federal University, Russia, Yelabuga
Kuznetsov Alexander Anatolyevich
2nd year Master's degree in Digital Education, Yelabuga Institute of Kazan Federal University, Russia, Yelabuga

Abstract: It is difficult for modern students to instill an interest in project activities, so digital laboratories can be used for motivation. The purpose of the work is to build a STEAM model and determine the effectiveness of its application for the organization of project activities of schoolchildren. The results of the study allow us to conclude that the integrated approach of the STEAM model is aimed at the formation of natural science competencies among talented schoolchildren in order to increase their competitiveness in the digital economy; creating conditions for the support and development of talents in mathematics, computer science, physics and digital technologies among schoolchildren of grades 8, 9 and 10.
Keywords: project activities, laboratories, computer science, mathematics, physics, digital literacy.

В настоящее время деятельность человека неразрывно связана с его присутствием в сети интернет. Сеть – новая среда обитания человека, которая формирует сетевое сознание и сетевую идентичность. Дети и подростки живут в двух мирах – реальном и виртуальном. Работа и коммуникация осуществляются сегодня через интернет. Такую возможность предоставляют различные гаджеты и электронные устройства, использование которых требует понимания того, что существует опасность зависимости от них. Для обеспечения готовности в дальнейшем комфортно выполнять различные действия в информационном обществе современный ребенок должен владеть определенными цифровыми компетенциями, которые включают в себя навыки эффективного применения интернет-технологий. Каждый должен уметь правильно и продуктивно выполнять поиск и обзор информации, осуществлять ее критический анализ, на основе которого производить отбор наиболее значимой и актуальной. Сегодня коммуникации осуществляются через взаимодействие в социальных сетях, которое позволяет совместно решать проблемы и задачи, обмениваться опытом и заводить дружбу на расстоянии с людьми в соответствии с интересами. Современный человек вынужден использовать сеть интернет, его сервисы для осуществления различных финансовых операций. Наличные деньги постепенно уходят в прошлое, финансовые платежи почти полностью перебрались в интернет: электронные кошельки, покупка товаров в интернете, денежные переводы, оплата через специальные сервисы и др. Для осуществления эффективного управления финансовыми средствами необходимо не только владеть приемами работы с платежными онлайн системами, но и знать возможные угрозы вторжения в финансовое пространство, уметь идентифицировать и предпринимать правильные действия для сохранности персональных данных и финансовых средств будущего, а также поддерживать лучшие практики решения задач в области цифровой экономики.

Рассмотрим программу проектной деятельности, основной идеей которой является идея повышения цифровой грамотности участников программы в области математики, физики и информатики. Программа осуществляет поддержку и развитие детского технического творчества, формирует мотивацию к изучению математики, информатики, физики и побуждает к освоению цифровых технологий, обеспечивает раннюю профориентацию школьников в направлении информационно-технологического профиля. С целью получения необходимых компетенций детьми осуществляются различные виды деятельности, которые обеспечиваются лабораториями, учебно-познавательными площадками.

Структурно программа состоит из взаимосвязанных компонентов STEAM и реализует актуальные направления образования и воспитания, которые направлены на развитие цифровых навыков и инженерного мышления [1, с.72]. Одним из таких направлений являются интеллектуальные игры. Игра способствует раскрытию различных сторон личности, сплочению коллектива, является стимулом неигровых видов деятельности, таких как учёба, труд и др. Особое внимание программа уделяет развитию в играх интеллектуальных характеристик личности: памяти, внимания, способности к релаксации и коммуникативности, эрудиции и логики. Одной из задач реализации программы является ее социально-педагогическая направленность: формирование готовности к самореализации детей в системе социальных отношений, умения работать в команде, презентовать результаты своей деятельности. Оценка проектной деятельности обучающихся должна включать не только актуальность, интеграцию наук, но и творческий подход и умение аргументированно изложить результаты исследования [2, c. 80].

Программа осуществляет поддержку и развитие детского технического творчества, формирует мотивацию к изучению математики и информатики, побуждает к освоению цифровых технологий и обеспечивает раннюю профориентацию школьников в направлении информационно- технологического профиля. Инновационным решением, позволяющим эффективно реализовать описанные направления, является лабораторно-технологический комплекс с необходимыми ресурсами – лаборатории и мастерские, оснащенные современным оборудованием.

Цель программы: пропедевтика программирования, математики, естественных наук среди школьников, имеющих базовые навыки управления компьютером.

Задачи программы:

1. развитие логического мышления, творческого и познавательного потенциала ребёнка;

2. формирование у школьников ИКТ-компетентности, развитие алгоритмического мышления;

3. выработка у учащихся навыков самостоятельной исследовательской деятельности;

4. развитие навыков самостоятельного поиска решений;

5. формирование умения применять конструкции языка для решения поставленных задач;

6. создание условий для развития творческой деятельности молодого исследователя.

В проектировании модели «STEAM» положена главная идея повышения цифровой грамотности обучающихся в области организации проектной деятельности (рис. 1).

Компетентность школьников при использовании цифровых технологий, гаджетов и сервисов сети интернет может быть обеспечена изучением ими на практике способов применения цифровых технологий в решении различных задач. Программа обеспечивает такую возможность через командную проектную работу школьников по изучению основ математики, физики, информатики и цифровых технологий. С целью получения необходимых компетенций детьми осуществляются различные виды деятельности, которые обеспечиваются лабораториями, учебно-познавательными площадками.

Цифровые лаборатории повышают точность и наглядность экспериментов, предоставляют практически неограниченные возможности по обработке и анализу полученных данных, расширяют исследовательскую составляющую в изучении естественных наук [3, c. 20].

При проведении лабораторных занятий, преподаватели выстраивают индивидуальный маршрут для каждого обучающегося. Более того, если у ребят возникают некие трудности, преподаватели с огромным удовольствием проводят консультации. Например, обучающийся захотел создать техническое устройство по физике, которое включает в себя элементы ИКТ-технологий. Для этого обучающийся должен проконсультироваться с преподавателями лабораторий по физике, информатике и 3D-дизайна. Таким образом, можно сделать вывод, что каждый преподаватель вуза может найти подход к каждому ребенку и помочь решить возникающие в процессе работы проблемы.

Внедрение STEAM-технологий (наука, технологии, инженерия, искусство и математика) в проектную деятельность школьников может значительно обогатить образовательный процесс и способствовать развитию креативности, логического мышления и командной работы у учащихся [5, c. 559].

Комплексный подход модели STEAM направлен на формирование естественнонаучных компетенций у талантливых школьников с целью повышения их конкурентоспособности в условиях цифровой экономики; создание условий для поддержки, развития талантов в области математики, информатики, физики и цифровых технологий у школьников 8, 9 и 10 классов.

1) Anisimova T, Ganeeva A, Sharafeeva L. Development of digital skills and engineering thinking in students as part of the digital summer project // International Journal of Engineering Pedagogy. 2021. Vol.11, Is.2. P.69-81.
2) Анисимова Т.И., Сабирова Ф.М., Шатунова О.В. STEAM в системе цифровой трансформации образования // Развитие науки в эпоху цифровизации: проблемы, тенденции, прогнозы: монография. – Петрозаводск: Международный центр научного партнерства «Новая Наука», 2019. – С. 75-85.
3) Анисимова Т.И., Ганеева А.Р., Сайфуллина Т.В. Организация исследовательской деятельности обучающихся под руководством педагогов средней и высшей школ // Образование, профессиональное развитие и сохранение здоровья учителя в XXI веке: сборник научных трудов VIII Международного форума по педагогическому образованию. – Казань: Издательство Казанского университета, 2022. Ч. I. С. 18-21.
4) Ганеева А.Р., Костин Р.В. Цифровые лаборатории в реализации проекта «ЦифроЛето» // Перспективы и приоритеты педагогического образования в эпоху трансформаций, выбора и вызовов: VI Виртуальный Международный форум по педагогическому образованию: сборник научных трудов. Ч. I. – Казань: Издательство Казанского университета, 2020. С. 88-91.
5) Шатунова О.В. Возможности STEAM в развитии проектной деятельности школьников // Лучшие практики общего и дополнительного образования по естественнонаучным и техническим дисциплинам: Материалы III Международной научно-практической конференции, посвященной памяти академика РАН К.А. Валиева, Елабуга, 17 января 2023 года. – Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет, 2023. С. 558-563.