Що таке STEM-освіта і чому навчання за програмою STEM важливе для дітей? Частина 2
Що таке STEM-освіта і чому навчання за програмою STEM важливе для дітей? Частина 1
- Які виклики стоять перед впровадженням раннього навчання STEM у школах?
- Як розпочати навчання дітей за програмою STEM вдома?
- Чому майбутнє наших дітей залежить від STEM-освіти?
- Які країни серйозно впроваджують освіту STEM?
Які виклики стоять перед впровадженням STEM-освіти для дітей у школах?
Більшість шкіл починають STEM-освіту на початковому рівні або пізніше. І багато що з цього пов’язано з робототехнікою та програмуванням. На цьому рівні вчителі краще підготовлені та навчені розуміти та розвивати цей вид освіти з дітьми старшого віку.
Але на дошкільному рівні освіта не розвивалася протягом багатьох років. Однією з головних проблем є те, що вчителі на цьому рівні не мають підготовки та навичок для впровадження такого виду освіти.
STEM-освіта — це скоріше підхід, заснований на дослідженні, в якому діти навчаються через експерименти та STEM-заняття. Дітей мотивують ставити багато запитань, щоб глибоко зрозуміти концепцію, що робить заняття більш комунікативними.
Згідно з дослідженням, більшість вчителів самі не дуже комфортно почуваються, досліджуючи практичні ідеї викладання природничих наук або математики в міжпредметному контексті. Як наслідок, їм стає важко взяти на себе таку освіту.
Пілотний проект Чиказького університету мав на меті усвідомити труднощі, з якими стикаються вихователі дошкільних закладів, та допомогти їм відчувати себе комфортно під час проведення уроків STEM.
Вчителям потрібні ресурси або навчання, які допоможуть їм проводити заняття з STEM та відповідати на запитання допитливих дітей цієї вікової групи.
Як діти можуть вивчати STEM вдома?
Діти проводять понад 80% часу, коли не сплять, вдома або під впливом своєї родини та друзів. Зрозуміло, що дуже важливо, як вони якісно проводять цей час.
Батьки відіграють важливу роль у формуванні навчального процесу своїх дітей. Найкраще те, що батьки знають вроджені здібності, інтереси та мотиваційні фактори своїх дітей.
Дім із його неформальною обстановкою та вищим рівнем комфорту пропонує ексклюзивний час для глибокого занурення в концепції через практичне навчання на основі STEM.
Діти отримують набагато більше задоволення від навчання, коли їхні батьки виявляють однаковий інтерес і беруть участь у цьому процесі. Це робить їх надзвичайно впевненими та комунікабельними, що сприяє розвитку їхніх метакогнітивних навичок.
Коротка порада: познайомте своїх дітей із STEM-освітою вже сьогодні за допомогою цих STEM-занять, ігор та ідей. Навчання — це веселий процес, який стає набагато актуальнішим, якщо його проводити за методом STEM.
Чому майбутнє наших дітей залежить від освіти STEM?
Якщо прокрутити еволюцію людства за останні 10 000 років, ви самі дійдете до цього висновку. Все почалося з полювання, поступово перейшовши до землеробства.
Після землеробства ми почали розширювати масштаби, будувати міста та розвивати торгівлю, а зрештою перейшли до виробництва, що ознаменувало початок промислової революції.
Нам знадобилися тисячі років, щоб еволюціонувати від полювання до промислової революції.
Перша промислова революція почалася, коли ми почали використовувати енергію води та пари для виробництва. Друга — коли ми почали використовувати електроенергію для збільшення масового виробництва.
Третя фаза революції була пов’язана з комп’ютерами, інформаційними технологіями та електронікою для автоматизованого виробництва.
Сьогодні ми перебуваємо в епоху четвертої промислової революції, де ми є свідками штучного інтелекту, робототехніки, Інтернету речей та таких явищ, як Метавсесвіт, які вважалися неможливими під час попередніх революційних періодів.
Темпи світової еволюції за останні 50 років були безпрецедентними в історії. Зміни відбуваються настільки стрімко, що те, що ми знаємо або маємо, застаріває всього за кілька місяців.
Щороку такі компанії, як Apple або Samsung, випускають щонайменше 2–3 нові версії смартфонів з найновішими функціями.
Нові функції здаються настільки вражаючими, що хочеться викинути попередню модель, незалежно від того, скільки їй років, хоча насправді їй лише кілька місяців.
Дивно те, що ці смартфони еволюціонували за останнє десятиліття до такого рівня, що важко уявити життя без них.
Подібні зміни відбуваються і у виробничих процесах. Люди відчувають темпи розвитку у кожній сфері свого життя.
Сьогодні світом переважно керують три компанії: Amazon, Google та Meta. Це відносно молоді компанії, які з’явилися нещодавно.
Amazon розпочав свою діяльність у 1994 році, Google був заснований у 1998 році, а Meta з’явилася у 2004 році. Їхня траєкторія зростання є феноменальною!
За майже два десятиліття або трохи більше вони стали відомими у всьому світі. Більше того, вони щодня розвиваються, впроваджуючи нові функції, щоб ефективніше обслуговувати світ.
Штучний інтелект (ШІ) або машинне навчання відіграють у цьому велику роль.
Простими словами, ШІ — це інтелект, який люди вкладають у машини на основі попереднього досвіду, дій, знань та ідей.
ШІ не вистачає однієї речі в порівнянні з людьми, а саме когнітивних навичок. Дивно, але за допомогою технологій глибоких нейронних мереж робляться спроби досягти рівня людини або навіть перевершити його в різних когнітивних завданнях, таких як сприйняття, прогнозування, рекомендації та участь.
Технології та інновації кардинально змінюють економіку, і ми перебуваємо в епосі Четвертої промислової революції — «Технологічної революції».
У майбутньому ми станемо свідками все ширшого застосування штучного інтелекту та робототехніки, що призведе до трансформації бізнес-моделей у різних галузях та регіонах.
За даними Manpower Group, однієї з найбільших кадрових компаній, розвиток технологій призведе до більшої автоматизації, скорочення чисельності персоналу або уповільнення зростання найму в деяких сферах, водночас створюючи величезну кількість робочих місць в інших галузях.
Від заміни адвокатів у юридичних фірмах Нью-Йорка системою IBM Watson до діагностики захворювань — STEM перетворився на ключову галузь, де з’явилися нові робочі місця і продовжуватимуть з’являтися ще швидшими темпами.
Прогнози щодо професій у галузі STEM:
- За даними PriceWaterhouseCoopers (PwC), 75% швидкозростаючих професій вимагають навичок у галузі STEM.
- За даними Бюро статистики праці США, з травня 2009 року по травень 2015 року зайнятість у професіях STEM зросла на 10,5%, або на 817 260 робочих місць, у порівнянні з 5,2% чистим зростанням у професіях, не пов’язаних із STEM.
- Нижче наведено останні прогнози щодо зайнятості у професіях STEM та не-STEM за даними Бюро статистики праці США.
| Категорія професій | Зайнятість, 2019 | Зайнятість, 2029 | Зміна зайнятості, у цифрах, 2019–2029 | Зміна зайнятості, 2019–2029 | Середня річна заробітна плата, 2020 |
| Разом, усі професії | 162795,6 | 168834,7 | 6039,2 | 3,7% | 41 950 |
| Професії у сфері STEM | 9955,1 | 10752,9 | 797,8 | 8% | 89 780 |
| Професії, не пов’язані з STEM | 152840,5 | 158081,9 | 5241,4 | 3,4 | 40 020 |
Примітка: Дані щодо зайнятості наведені у тисячах.
Професії у сфері науки, технологій, інженерії та математики (STEM) включають професії у галузі інформатики та математики, архітектури та інженерії, а також біологічних та фізичних наук, а також управлінські та викладацькі професії у вищих навчальних закладах, пов’язані з цими функціональними сферами, та професії у сфері продажів, що вимагають наукових або технічних знань на рівні вищої освіти.
- Згідно з наведеними вище оцінками, очікується, що протягом наступного десятиліття кількість професій у сфері STEM зростатиме набагато швидше, ніж кількість професій у інших сферах.
- Нижче наведено детальний розподіл прогнозів щодо професій у сфері STEM:
| Назва професії | Зайнятість у 2019 році | Зайнятість у 2029 році | Зміна у відсотках 2019–29 | Зміна в абсолютних цифрах 2019–2029 |
| Професії у сфері STEM | 9 955,10 | 10 752,90 | 8 | 797,8 |
| Професії у сфері інформаційних технологій | 4 633,40 | 5 164,60 | 11,5 | 531,2 |
| Інженери | 1 810,10 | 1 879,10 | 3,8 | 69 |
| Біологи | 344,8 | 361,4 | 4,8 | 16,6 |
| Викладачі STEM у закладах вищої освіти | 294,1 | 308,8 | 5 | 14,7 |
| Вчені-фізики | 276,6 | 291,4 | 5,3 | 14,7 |
| Професії в галузі математичних наук | 211,7 | 267,8 | 26,5 | 56,1 |
Примітка: Дані щодо зайнятості наведені у тисячах.
- Професії, пов’язані з комп’ютерами, демонструють найвищу кількість робочих місць у сфері STEM завдяки постійному розвитку цифрового сектору.
- Внаслідок зростання участі споживачів та підприємств у цифровій економіці очікується, що кількість професій, пов’язаних з комп’ютерами, зростатиме експоненціально протягом наступних 10 років.
- Працівники у сфері STEM отримують значно вищі зарплати і рідше стикаються з безробіттям, ніж їхні колеги, які не працюють у цій сфері.
Не дивно, що так багато уваги приділяється навчанню програмуванню в ранньому віці! Наведені вище дані є переконливими. Світ праці переживає перехідний період.
Щоб майбутні покоління могли процвітати та розвиватися, ми маємо прийняти ці зміни та надати їм необхідні знання та навички. Знання та навички, які може надати освіта у сфері STEM.
Ми станемо свідками зміни вимог до набору навичок. Це означає, що якщо ми продовжимо покладатися на традиційну систему освіти, то дві третини дітей, які сьогодні вступають до початкової школи, не матимуть необхідних навичок для працевлаштування на момент закінчення навчання.
Необхідно докласти особливих зусиль, щоб перетворити нашу освіту зі стандартного традиційного навчання на досвідне або активне навчання.
Які країни серйозно впроваджують освіту STEM?
Провідні розвинені країни світу усвідомлюють важливість навчання STEM для дітей у ранньому віці.
Вони вважають ранню освіту STEM вирішальною для економічного розвитку та очікують, що вона стане головним чинником, який забезпечить лідерство у глобальній конкуренції в майбутньому.
Сполучені Штати включили освіту STEM до своєї програми «Course for Success» (Шлях до успіху). США вважають, що інновації країни, її процвітання та безпека залежать від ефективної та інклюзивної екосистеми освіти STEM.
З раннього віку докладаються величезні зусилля для розвитку інтересу до природничих наук та математики через навчання на основі STEM. Існує багато організацій та університетів, які підтримують та співпрацюють для впровадження STEM-освіти на якомога більш ранньому рівні.
Сінгапур запровадив освіту STEM у 2014 році. Освіта STEM у Сінгапурі починається на дошкільному рівні. Мета впровадження цієї моделі на такому ранньому етапі полягає в тому, щоб підготувати дітей до розуміння більш складних питань у подальшому житті. Батьки наполягають на тому, щоб записати своїх дітей на навчання за програмою STEM ще в дошкільних закладах.
Країни Північної Європи, які є лідерами в галузі освіти, застосовують більш практичний підхід до навчання і навіть розглядають можливість переходу до проектного навчання.
STEM-освіта в Індії також поступово набирає обертів. Хоча вона все ще перебуває на початкових етапах, освітні відомства та приватні організації почали просуватися вгору по STEM-сходинках.
Багато шкіл вже впровадили дисципліни STEM на початковому рівні і планують розширити їх застосування також на дошкільний рівень. Мета полягає в тому, щоб розвинути у дітей критичне мислення та творчі здібності.
Інші країни, такі як Велика Британія, Канада, Австралія та Японія, також готуються до впровадження STEM-освіти в дошкільних закладах, щоб сформувати у дітей правильний спосіб мислення з самого початку навчання.
Доведено, що практичне активне навчання підвищує рівень успішності дітей у навчанні. Воно готує їх до правильного мислення, необхідного для адаптації та інновацій у цьому швидкозмінному світі.
Ознайомтеся з електронними книгами KidPillar STEM
Часті запитання
Чому освіта STEM важлива для дітей?
Навчання на основі STEM стимулює цікавість у дітей, роблячи процес навчання цікавим, актуальним та незабутнім. Освіта STEM закладає міцний фундамент для мислення, орієнтованого на розвиток, у дітей, що робить їх стійкими до змін та дозволяє швидше вдосконалювати нові навички.
Щоб наші майбутні покоління процвітали та розвивалися, нам потрібно прийняти зміни та надати їм правильні знання та навички. Знання та навички, які може надати освіта STEM.
У якому віці слід починати STEM-навчання для дітей?
Навчання дітей за програмою STEM можна і потрібно починати вже у віці двох років. Темпи навчання дітей у перші 5 років є безпрецедентними і більше ніколи в житті не будуть такими ж.
Дослідження показали, що маленькі діти, починаючи навчання в школі, вже мають достатньо знань про навколишній світ і можуть мислити нестандартно.
Багато шкіл у розвинених країнах впровадили дисципліни STEM на початковому рівні і планують впровадити їх також на дошкільному рівні.
Як розпочати STEM-освіту для дітей?
Практичне навчання на основі STEM можна розпочати вдома, де діти проводять 80% свого часу. Залучайте дітей до простих наукових експериментів, ігор з програмування та заходів STEM на свіжому повітрі, щоб у веселій формі ввести їх у світ STEM.