Проект по STEM

Тема проекта:«Подготовка универсального педагога STEM-образования с использованием массовых открытых онлайн-курсов»

Сроки реализации: 2022 – 2024 гг.

Актуальность:Стратегия развития образования Республики Казахстан ставит    новые  ориентиры  перед     системой школьного образования, направленные на интеграцию знаний и увеличение роли STEM - образования. В Постановление Правительства Республики Казахстан от 12 октября 2021 года № 726, об утверждении национального проекта "Качественное образование "Образованная нация" излагается, что до 2025 года обеспечить долю основных и средних школ предметными кабинетами физики, химии, биологии, STEM для создания комфортной, безопасной и современной образовательной среды. В мировой практике развитие интереса STEM – образованию начинают с дошкольного возраста используя в практике различные современные технологии для проведения экспериментов.

На данный момент в организации учебного процесса учителями казахстанских школ использование интеграции дисциплин минимально. В основном данное направление применяют в кружковых секциях. С целью выявления интереса и потребности или же возникновение различных проблем в использовании STEM обучения нами проведен онлайн опрос среди учителей школ.

Анализ данного опроса показал о повышенном интересе в интеграции нескольких дисциплин, таких как естественные науки, математика и/или инженерия в организации процесса обучения. Желание учителей в изучении следующих          технологий  для организации  обучения школьников: программирование, робототехника, компьютерное  моделирование  и проектирование, разработка программного  обеспечения,3D-моделирования/прототипирование, создание дополненной и виртуальной реальности.

Результаты опроса также помогли выявить основные преграды и проблемы учителей школ с внедрением STEM-подхода в образовании. У большинства преподавателей отсутствие понимания того, как интегрировать обучение STEM. Отсутствие соответствующих учебных материалов по STEM, учебников, руководств, справочников, литературы о STEM-образовании приводит к затруднению в поиске знаний для подготовки учебных материалов STEM. Немаловажным аспектом также является отсутствие необходимых ресурсов и оборудования (например, лаборатории, материально-технической базы), не дает возможность для самореализации и саморазвития учителей. С большой загруженностью учителей в школах вопрос недостатка времени для планирования и реализации мероприятий и подготовки учебных материалов STEM тоже является одной из проблем.

В связи с этими возникшими трудностями в организации STEM образования следует потребность в повышении квалификации STEM и оказания поддержки  в  разработке будущих     учебных     программ     и способствовании повышению качества образования в школах. Организация подготовки универсального педагога STEM-образования с использованием массовых открытых онлайн-курсов даст возможность учителям в удобное для них время повысить свою квалификацию и приобрести соответствующие учебные материалы для дальнейшего применения их в учебном процессе.

Следует отметить, что на сегодняшний день в Казахстане нет аналогов по массовым открытым онлайн-курсам на основе разработанных учебно-методических комплексов по STEM – обучению.

2.       Развитие технических секторов промышленности Казахстана требует подготовки соответствующих кадров. Поэтому в мировой практике уже в школе начинают развивать у школьников интерес к STEM – образованию, позволяющему на практике, например, при разработке робота, 3D моделей, дополненной и виртуальной реальностей использовать полученные теоретические знания по физике, математике и информационным технологиям.       Все                     большую           популярность       приобретают  курсы по робототехнике, по созданию и принтингу 3D моделей, разработка AR/VR объектов для младших и средних школьников.

В школах Казахстана интеграция разных направления дисциплин в одном уроке не преподается, однако в связи с исследованиями о высокой эффективности STEM технологий как средства мотивации и интеграции школьныхзнаний [11, 13, 14-17], очевидна необходимость введения элементов STEM технологий в систему школьного образования.

Таким образом, определяется важность подготовки педагогических кадров для преподавания STEM технологий в школе. Формирование у студентов знаний в области STEM как эффективной педагогической технологии превращает его в универсального педагога в STEM-образовании.

Следует отметить, что до сих пор не проводились целенаправленные исследования, нацеленные на развитие системы обучения STEM в условиях сотрудничества педагогического вуза со школой. Наше исследование может разрешать      основные       проблемы формирования высококвалифицированных педагогов в области STEM – образования.

3.       Предлагаемая нами новая система, построенная на принципе сотрудничества вуза со школой, с Назарбаев университетом в рамках внедрения и разработки по STEM направлению.В результате данного исследования будет повышена мотивация школьников, направленная на глубокое изучение естественно-математических дисциплин и повышение престижа STEM - образования.

Цель:Создание массовых открытых онлайн-курсов для STEM обучения студентов образовательных программ естественно-научного направления подготовки педагогических кадров.

Ожидаемые и достигнутые результаты: 2022 год

1. Анализ международного опыта подготовки педагогов STEM обучения.
2. Определение структуры и содержания подготовки универсального педагога STEM образования в условиях сотрудничества педагогического вуза со школой.
3. Определение содержания учебно-методического комплекса по подготовке педагога для организации STEM обучения в школе.

2023 год

1. Разработка учебно-методического комплекса по подготовке педагога для организации STEM обучения в школе.
2. Разработка элективного курса «STEM технологии» для студентов по направлению естественно-научной подготовки кадров в педагогическом вузе.
3.  Подготовка и организация, на базе имеющейся лаборатории по STEM обучению, кружков, научных проектов школьников и студентов по физике, технике и технологиям, математике, химии, биологии, информатике.
4. Проектирование массового открытого онлайн-курса «STEM education» для организации STEM обучения в условиях сотрудничества педагогического вуза со школой.
5. Освещение результатов исследования по внедрению STEM образования в систему обучения педагогического вуза в научных, педагогических и методических журналах.

2024 год

1. Разработка учебно-методического комплекса по подготовке педагога для организации STEM обучения в школе и вузе.
2. Проведение конкурса в Павлодарском педагогическом университете по защите научных проектов учащимися и студентами по STEM направлению.
3. Разработка массового открытого онлайн-курса «STEM education» для организации STEM обучения в условиях сотрудничества педагогического вуза со школой.
4. Проведение       выставки       научно-исследовательской         продукции (роботов и программного обеспечения, дополненной и виртуальной реальности, 3D модели) на уровне вуза, города, области, республики.
5. Издание      печатной      продукции      по     разработанному     учебно-методическому комплексу по подготовке педагога для организации STEM обучения в школе.
6. Освещение      результатов     исследования      по    внедрению     STEM образования в систему обучения педагогического вуза в зарубежных журналах, индексируемых базой цитирования Scopus и Thompson Reuters, в других научных, педагогических и методических журналах.

Состав исследовательской группы

Список публикаций