Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования) | Мир педагогики и психологии №07 (84) Июль 2023

УДК 377

Дата публикации 11.07.2023

Профессиональная компетентность педагогов в реализации STEAM-технологий в образовании

Пустовойтова Ольга Васильевна
канд. филол. наук, доцент кафедры дошкольного и специального образования ФГБОУ ВО Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, РФ г. Магнитогорск, olgapustovojtova@yandex.ru
Курзаева Любовь Викторовны
канд. пед. наук, доцент кафедры бизнес-информатики и информационных технологий, ФГБОУ ВО Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, РФ г. Магнитогорск, lkurzaeva@mail.ru
Замиралов Владислав Александрович
студент 2 курса, ФГБОУ ВО Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, РФ г. Магнитогорск, Vlados2345u@gmail.com

Аннотация: Современная ситуация развития образования предполагает внедрение инновационных технологий для решения педагогических задач. В данной статье рассматривается проблема использования STEAM-технологий в дошкольной образовательной организации, а именно выбор цифровых инструментов, материально-техническое, программное и кадровое обеспечение. Особое внимание в статье уделено обзору STEAM-решений, приводятся примеры прикладного использования, а также демонстрируется пример применения программы-тренажера «Книга правил безопасности жизнедеятельности» в практике дошкольного образования.
Ключевые слова: STEAM-технологии, профессиональная компетентность, кадровое обеспечение, программное обеспечение, цифровая образовательная среда.

Professional competence of teachers in the implementation of STEAM technologies in education

Pustovoitova Olga Vasilevna
Candidate of Philological Sciences, Associate Professor Preschool and special education Chair Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk
Kurzaeva Lyubov Viktorovna
Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor Business informatics and information technology, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk
Zamiralov Vladislav Alexandrovich
2nd year student, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk

Abstract: The current situation in the development of education involves the introduction of innovative technologies to solve pedagogical problems. This article discusses the problem of using STEAM technologies in a preschool educational organization, namely the choice of digital tools, logistics, software and staffing. Particular attention is paid to the review of STEAM solutions in the article, examples of applied use are given, and an example of the application of the “Book of Life Safety Rules” simulator program in the practice of preschool education is demonstrated.
Keywords: STEAM technologies, professional competence, staffing, software, digital educational environment.

Правильная ссылка на статью
Пустовойтова О.В., Курзаева Л.В., Замиралов В.А. Профессиональная компетентность педагогов в реализации STEAM-технологий в образовании // Мир педагогики и психологии: международный научно-практический журнал. 2023. № 07 (84). Режим доступа: https://scipress.ru/pedagogy/articles/professionalnaya-kompetentnost-pedagogov-v-realizatsii-steam-tekhnologij-v-obrazovanii.html (Дата обращения: 11.07.2023)

Современный этап развития педагогической мысли можно охарактеризовать как период поиска наиболее оптимальных образовательных технологий, которые бы отвечали задачам обучения и воспитания. В практической деятельности педагоги стали использовать сквозные цифровые инструменты, среди них виртуальная и дополненная реальность, платформенные решения, иммерсивные технологии, геймификация. Одной из приоритетных задач в образовании можно считать формирование образа мышления и жизни в ситуации sustainability, т.е. долгосрочного и устойчивого развития при соблюдении правил ценностного отношения к собственной жизни и окружающей действительности. Об этом тренде сказано в послании президента РФ [7], обозначено в научных публикациях современных исследователей [4, 10, 11], что, безусловно, свидетельствует о значимости проблемы и способах ее решения.

Как показывает практика зарубежных стран, образование в целях устойчивого развития эффективно начинать еще на этапе дошкольного детства, когда сознание ребенка открыто для нового, а уровень познавательной активности достаточно высок. С этой целью эффективным можно считать использование STEAM-технологий в образовательной деятельности. На сегодняшний день коллективом авторов Т.В. Волосовец, В.А. Маркова, С.А. Аверин разработана парциальная программа, основанная на применении данной технологии, включающая такие разделы, как:

  1. Дидактическая система Ф. Фребеля.
  2. Экспериментирование с живой и неживой природой.
  3. LEGO-конструирование.
  4. Математическое развитие.
  5. Робототехника.
  6. Мультистудия «Я творю мир» [3].

В педагогической практике сложилось несколько подходов к определению понятия STEAM-технологии. Это образовательная модель, объединяющая естественные науки и инженерные предметы в единую систему с целью формирования у обучающихся математических представлений для реализации практико-прикладных задач, а также создания инновационных проектов на стыке творчества и четкого расчета [6]. Авторы статьи «STEAM-образование как инновационная технология для Индустрии 4.0» [2] полагают, что именно данная инновационная технология интегрирует техническую и гуманитарную составляющую в образовании, тем самым преодолевается разрыв между обозначенными направлениями науки, который наблюдался не одно десятилетие.

Рассмотрим STEAM-технологии, представленные на рынке образовательных услуг, предназначенные для реализации в дошкольных образовательных организациях:

  1. «Лаборатория STEM» от компании ООО «Сенсориум Групп» - предназначена для использования участниками образовательных отношений при решении задачи формирования целостного представления об окружающем мире в процессе экспериментирования. Учебно-методический комплекс позволяет дошкольникам и педагогам исследовать физические явления природы: магнетизм, силу притяжения, объем и массу вещества и другое. Организовать занятие с обучающимися можно в формате проектной деятельности, где дети самостоятельно ставят задачи и решают их в непосредственно прикладной деятельности.
  2. «3D Принтик» - образовательный проект от компании «3D Образование» направлен на развитие у обучающихся творческих способностей, пространственного мышления, познавательной активности, навыков, которые в будущем позволят выбрать интересную профессию и заниматься любимым делом.
  3. Для развития математических представлений компания разработчик ООО «АВСПАНТЕРА» предлагает компьютерно-игровой комплекс «LigroGame», который позволяет педагогу интересно, познавательно и продуктивно организовывать проектную деятельность посредством 3d-моделирования. Дошкольники знакомятся с геометрическими понятиями, а игровые персонажи в интерфейсе электронной среды позволяют успешно выполнять задания.
  4. В качестве инструмента по формированию основ устойчивого развития нами предложена программа-тренажер «Книга правил безопасности жизнедеятельности», разработанная коллективом МГТУ им. Г.И. Носова на игровом движке Unity, ориентированная на возрастную группу детей 6-7 лет (рисунок 1, 2, 3). В ходе цикла занятий на данной платформе у воспитанников дошкольной образовательной организации формируются знания, умения и навыки поведения в различных жизненных ситуациях (в быту, на природе, в транспорте, на улице, в том числе на проезжей части, при взаимодействии со сверстниками).

Этапы реализации разработанного STEAM-решения представлены следующим образом:

  1. Осмысление проблемы необходимости формирования у детей безопасного образа жизни без ущерба окружающей среде и собственному здоровью.
  2. Разработка разделов «Книги правил безопасности жизнедеятельности».
  3. Осмысление интерфейса интересного и полезного для детей и педагогов.
  4. Разработка на платформе Unity «Книги правил по безопасности жизнедеятельности».
  5. Апробация прототипа программы в дошкольной образовательной организации МДОУ «Детский сад №73» г. Магнитогорска.

Для реализации STEAM-решения «Книга правил безопасности жизнедеятельности» в дошкольной образовательной организации должна быть организована соответствующая развивающая предметно-пространственная среда, а именно:

  1. Материально-техническое оснащение: наличие компьютерного класса, интерактивной доски, наборов Lego или аналогов, комплектов для творчества.
  2. Программное обеспечение: программа-тренажер «Книга правил безопасности жизнедеятельности», Scratch, AutoDraw (рекомендуется, при наличии интернет).
  3. Кадровое обеспечение предполагает, что в дошкольной образовательной организации есть специалист, чья компетентностная составляющая отвечает инновационным технологиям в образовании: обладает цифровой грамотностью, способен реализовывать STEAM-решения в образовании, создавать проекты на базе Scratch [9] и AutoDraw, а также других цифровых платформ, использовать сквозные образовательные технологии.

Технологическая карта применения STEAM-образовательного решения представлена на рисунке 4.

Рисунок 4. Технологическая карта

В ходе освоения материала, дети знакомятся со следующими разделами книги-тренажера:

  1. Правила безопасного поведения на природе.
  2. Опасные растения.
  3. Правила поведения на различных видах транспорта.
  4. Правила безопасного поведения на дороге.
  5. Правила безопасного поведения в быту.
  6. Правила успешной коммуникации.

После освоения теоретического материала, воспитанникам предлагается проверить на тренажере свои знания, а за каждое выполненное задание они получают звездочки, при этом дети могут улучшить свой предыдущий результат. А полученные знания они могут перенести в различные виды деятельности, например:

  1. Конструирование палатки и походных принадлежностей для похода, чтобы на природе было безопасно. Как пример занятия раздела на природе.
  2. Рисуем в Autodraw как нужно вести себя на улице и, если подошёл незнакомец.
  3. Создаем мультфильм в Scratch как правильно дружить.
  4. Рисуем на бумаге, как заботиться о своём здоровье.

На основе анализа STEAM-технологий, можно выделить ее особенности:

  1. Позволяет интегрировать математическое образование с художественно-эстетическим, что соответствует задачам Федерального государственного образовательного стандарта дошкольного образования.
  2. Создает основу для проектного обучения, в котором могут быть использованы различные цифровые инструменты (геймификация, виртуальная, дополненная реальность и др.).
  3. В практике реализации STEAM-технологий у воспитанников дошкольной образовательной организации формируются причинно-следственные связи, что мир, человека, природа – это единое целое, поэтому данную технологию можно взять за основу формирования устойчивого развития у данной возрастной категории детей.

Таким образом, можно сделать вывод, что современная система образования нуждается в высококвалифицированных педагогических кадрах с надпрофессиональными компетенциями [5], например, заявленных в «Атласе новых профессий» [1], а именно:

  1. Навык использования цифровых продуктов (цифровых платформ, приложений, связи нового поколения, мессенджеров в образовательной деятельности).
  2. Навык использования в педагогической деятельности собственных ресурсов педагога, его когнитивного мышления в сочетании с возможностями искусственного интеллекта.
  3. Навык владения цифровыми образовательными технологиями (виртуальная и дополненная реальность, геймификация и эдъютеймент, нейротехнологии и другие сквозные технологии).
  4. Навык интеграции всех перечисленных выше навыков для реализации STEAM-технологий в дошкольном образовании с учетом возрастных потребностей и возможностей детей указанной возрастной категории.

Однако даже при наличии соответствующих компетенций педагог не сможет реализовать STEAM-решения, если в образовательной организации не будет создана цифровая образовательная среда [8].

В заключении можно обозначить следующие тезисы:

  1.  STEAM-технологии позволяют решать педагогам образовательные задачи различного уровня сложности с ориентацией на потребности дошкольников.
  2. Привлекать воспитанников в проектную деятельность, делая ее интересной и полезной, где дети являются активными субъектами деятельности, а педагог выполняет функцию наставника.
  3. Сложность реализации данной технологии заключается в том, что у большинства педагогических работников сформированы навыки hardskills, а переход к компетенциям softskills требует повышения квалификации, а в некоторых случаях профессиональной переподготовки с уклоном IT-компетенции. Также сложность реализации технологии видится в том, что не все дошкольные образовательные организации, особенно периферийные, имеют доступ к цифровой образовательной среде.

 


Список литературы

1. Атлас новых профессий. Ваш навигатор по рынку труда будущего. – URL:https://new.atlas100.ru/
2. Анисимова Т. И. STEAM-образование как инновационная технология для Индустрии 4.0 / Т. И. Анисимова, О. В. Шатунова, Ф. М. Сабирова // Научный диалог. 2018. № 11. С. 322-332. DOI: 10.24224/2227-1295-2018-11-322-332
3. Волосовец Т.В. STEM-образование детей дошкольного и младшего школьного возраста. Парциальная модульная программа развития интеллектуальных способностей в процессе познавательной деятельности и вовлечения в научно-техническое творчество: учебная программа / Т. В. Волосовец и др. – 2-е изд., стереотип. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2019. 112 с.
4. Пустовойтова О.В. Устойчивое развитие как одна из компетенций профессиональной деятельности современного педагога / О.В. Пустовойтова, Н.А. Шепилова, О.В. Носова // В сборнике: Современные стратегии и цифровые трансформации устойчивого развития общества, образования и науки. Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции. Москва, 2023. С. 18-23.
5. Пустовойтова О.В. Профессиональная готовность педагогических кадров к цифровой трансформации образовательного процесса в ДОО: тактика использования технологии геймификация / О.В. Пустовойтова, Н.А. Ведешкина // Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2023. №5. С. 51-65.
6. Яковлева Л.А. Проектная деятельность в дошкольном образовании: учебное пособие / Л.А. Яковлева, О.В. Пустовойтова. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2019. – 70 с.
7. Совместное заявление Российской Федерации и Китайской Народной Республики о международных отношениях, вступающих в новую эпоху и глобальном устойчивом развитии. – URL: http://www.kremlin.ru/supplement/5770
8. Федеральный проект «Цифровая образовательная среда». – URL: https://edu.gov.ru/national-project/projects/cos/
9. Язык программирования. – URL: https://scratchet.top
10. Sha Xie, Hui Li Accessibility, affordability, accountability, sustainability and social justice of early childhood education in China: A case study of Shenzhen // Children and Youth Services Review13 August 2020Volume 118 (Cover date: November 2020) Article 105359
11. Linda M Richter, Bernadette Daelmans, Gary L Darmstadt Investing in the foundation of sustainable development: pathways to scale up for early childhood development // The Lancet7–13 January 2017Volume 389, Issue 10064Pages 103-118

Расскажите о нас своим друзьям: