Що таке освіта STEM і чому навчання STEM важливо для дітей?

На нинішньому етапі технологічної революції інновації стали частиною повсякденного життя людей. Час від часу ми чуємо про прогрес у різних секторах. Ми рідко чуємо про розробки та інновації в освіті, особливо в перші роки навчання.

Це поступово призводить до зниження проникливості до навчання, оскільки традиційна освіта – це більше заучування напам’ять, у якому не виховується правильне мислення. Усвідомлюючи цю прогалину в навчанні, дослідники в галузі освіти запропонували освіту STEM.

Освіта STEM спричиняє зміну парадигми раннього навчання та має на меті зберегти допитливість і геніальність дітей незмінними протягом усього дорослішання.

Зміст

Що таке STEM?

Термін «STEM» регулярно зустрічається в освітній політиці, вибір навчальної програми, набори навичок, працевлаштування та стратегія робочої сили. Абревіатура потрапила в центр уваги після зустрічі з наукової освіти, яка відбулася в Національному науковому фонді США.

Пізніше вона набула обертів, коли тодішній президент Барак Обама наголосив на необхідності освіти STEM для Сполучених Штатів Америки, щоб зберегти своє світове лідерство.

STEM означає науку, технологію, інженерію та математику. Це метод навчання, при якому предмети викладаються узгоджено, а не ізольовано.

Освіта STEM наголошує на подоланні розриву в навчанні, ставлячи дітей у центр досвіду, перетворюючи їх на активних учнів, а не на пасивних слухачів.

Чим освіта STEM відрізняється від традиційної освіти?

STEM — це не просто абревіатура для науки, технологій, інженерії та математики, а метод навчання, який об’єднує всі ці предмети.

Він усуває занепокоєння тим, що ці дисципліни або предмети часто викладають ізольовано, хоча факт полягає в тому, що всі вони переплетені. Це згуртований міждисциплінарний підхід, заснований на практичному навчанні.

У сучасному світі неможливо відрізнити ці базові дисципліни одна від одної. Виберіть будь-який предмет зі свого будинку чи офісу та спробуйте вписати його в будь-який із предметів STEM. Ви побачите, що це неможливо, оскільки все інтегровано одне з одним.

Наука та математика ведуть до розвитку технологій, які потім інтегруються з технікою, щоб зробити їх корисними в нашому житті.

STEM заохочує дітей експериментувати, робити помилки та вчитися на власному досвіді, щоб досягти правильних результатів, а не покладатися на те, що написано в підручнику.

Критичне мислення, логічний аналіз, дослідження та проектне навчання – це ключові камені в освіті STEM. Це підвищує допитливість у дітей, роблячи процес навчання веселим, актуальним і постійним.

Це зміна парадигми від традиційної освіти, якій життєво не вистачає практичного навчання, до навчання, яке є набагато кращим і глибшим.

Ключовий недолік ізольованого навчання полягає в тому, що часто учні не можуть застосувати вивчені концепції до реальних проблем, що знижує їхню продуктивність або зрозумілість, а отже, і впровадження.

Проблема. розв’язування є основним набором навичок, і поточна освітня система його не розглядає.

Якщо запити чи прогалини в навчанні не розглядаються в перші роки, ситуація погіршується, коли рівень складності предметів з часом зростає. Цей нерозбірливий кінець у базовій освіті призводить до страху за предмет, який буде проходити вперед – усе через притаманне відставання традиційної освіти.

Освіта STEM гарантує відсутність розриву в розумінні понять, допомагаючи учням працювати над додатками.

Беручи дуже простий приклад для початкових років, математика вводиться дітям із вивченням чисел, як-от 1, 2, 3 тощо. Діти не розуміють, чому їх навчають цифрам і чому менше/більше не може бути достатньо замість чисел.

З іншого боку, ставлячи запитання, як-от «скільки більше» або «скільки менше», можна відразу змусити їх зрозуміти сенс чисел і кількісного визначення.

Важливо розуміти, як поняття, які вивчаються, пов’язані з реальним світом і як їх вивчення допоможе дітям вирішити їхні повсякденні завдання. Так само, граючи в настільні ігри, поєднуючи математику з мистецтвом і навколишніми візерунками, можна підвищити розуміння та інтерес дитини до предмету, не залишаючи місця для тривоги.

Так відбувається навчання STEM для кожної дисципліни.

Коли запроваджувати навчання STEM для дітей?

Навчання на основі STEM для дітей можна і потрібно починати якомога раніше у віці двох років. У перші роки дитячий мозок ставиться до знань, як губка до води. Темп навчання дітей у перші 5 років є безпрецедентним і не може бути таким, як ніколи більше в житті.

Правильне введення предметів у перші роки допомагає сформувати позитивне ставлення дітей до освіти. Практичне навчання STEM налагоджує мозок дитини на краще вирішення проблем і критичне мислення, що веде до метапізнання та розвитку мислення.

Дослідження показали, що маленькі діти, починаючи навчання в школі, вже володіють достатніми знаннями про навколишній світ і можуть мислити дивергентно.

Вони цікаві учні та мають власні навички міркування. Зміцнення цих вроджених здібностей слід починати на самому ранньому рівні, а не відкладати на наступні роки.

Метафорично, подумайте про будівлю, що будується. Ви не можете почати будувати міцну, надійну будівлю з 5-го або 6-го поверху.

Ви повинні почати з закладки міцного, твердого фундаменту. Архітектори приділяють велику увагу закладанню міцного фундаменту для будівлі, щоб зробити конструкцію добре обладнаною для витримування суворих умов.

Якщо закладено міцну основу, верхні поверхи або вищі рівні легко досягти з такою ж міцністю. Те саме стосується формування у дитини здібностей до навчання.

До восьми років у більшості дітей розвивається інтерес до технологій, але перехід від мислення користувача до інноватора відбувається рідко.

Це переважно тому, що система освіти робить більший наголос на заучуванні та підрахунку балів на іспитах, повністю відволікаючись від занурення в розбіжне мислення та досвід. навчання.

Кілька років тому NASA у співпраці з дослідниками розробило простий тест для вимірювання рівня геніальності людей.

Тест був настільки простим, що його можна було застосувати до будь-якої вікової групи, починаючи від 4 до 5 років. Нижче наведено приголомшливі результати:

Тест чітко показує, що 98% дітей народжуються геніями, у той час як серед дорослих цей відсоток падає до 2%.

Результат показує, що будь-які видатні інновації, які відбуваються сьогодні в усьому світі, є результатом цих 2% дорослих геніїв. Решта населення, здається, просто копіює, або вивчає, або використовує інновації.

Чи справді діти народжуються геніями (а потім стають дурнішими)?

Діти отримали високі бали в тесті NASA, як згадувалося вище, через їх інноваційну або різноманітну уяву. У міру дорослішання уява стає конвергентною, що зрештою призводить до зниження інтелекту.

Це зниження інтелекту багато в чому пов’язане з методом заучування. Дітям стає важко пов’язати те, що вони вивчають, якщо вони не бачать застосування цієї концепції.

Процес навчання відрізняється для дітей до того, як вони познайомляться з традиційним методом навчання. Діти спостерігають, експериментують і роблять щось, щоб адаптувати оточення, що забезпечує високу ефективність їхнього навчання.

Цей навчальний процес ускладнюється, коли їх знайомлять із традиційним методом заучування.

Перемова полягає в тому, що ми не повинні возитися з природним процесом навчання дітей. Ми повинні спонукати їх думати, уявляти, створювати, отримувати власний досвід і робити власні висновки.

Які проблеми виникають під час впровадження освіти STEM для дітей у школах?

Більшість шкіл розпочинають освіту на основі STEM на початковому рівні або пізніше. І багато в чому це пов’язано з робототехнікою та програмуванням. На цьому рівні вчителі більш підготовлені та навчені розуміти та розвивати цей вид освіти зі старшими дітьми.

Але на рівні дошкільної освіти освіта не еволюціонувала з віків. Одна з головних проблем полягає в тому, що вчителі цього рівня не навчені та не обладнані для проведення цієї форми навчання.

Освіта STEM – це більше підхід, заснований на запитах, коли діти навчаються за допомогою експериментів і діяльності в галузі STEM. Діти мотивовані поставити кілька запитань, щоб глибше зрозуміти концепцію, що робить сесію більш комунікативною.

Згідно з дослідженням, більшість учителів самі не дуже комфортно досліджують практичні ідеї викладання природничих наук або математики міжпредметним способом. Отже, їм стає важко взяти на себе таку освіту.

Пілотний проект Чиказького університету спрямований на те, щоб усвідомити труднощі вихователів раннього дитинства та допомогти їм навчитися проводити уроки STEM.

Вчителям потрібні ресурси чи навчання, які могли б допомогти їм викладати STEM і відповідати на запитання допитливих умів цієї вікової групи.

Як можна навчати дітей STEM вдома?

Діти проводять більше 80% свого неспання вдома або під впливом своєї родини та друзів. Зайве говорити, що дуже важливо, як вони якісно проводять цей час.

Батьки відіграють головну роль у формуванні процесу навчання своїх дітей. Найкраще те, що батьки знають притаманні навички, інтереси та мотиваційні фактори своєї дитини.

Дім із його неформальною обстановкою та більшим рівнем комфорту пропонує ексклюзивний час, щоб поглибити концепції за допомогою практичного навчання на основі STEM.

Дітям набагато більше подобається вчитися, коли їхні батьки зацікавлені та беруть участь у процесі. Це робить їх надзвичайно впевненими та комунікабельними, що покращує їхні метакогнітивні навички.

Швидка порада: познайомте своїх дітей із навчанням STEM вже сьогодні за допомогою цих видів діяльності, ігор та ідей. Навчання — це цікавий процес, і він набагато актуальніший, якщо навчати його за допомогою STEM.

Чому майбутнє наших дітей залежить від STEM-освіти?

Якщо перемотати еволюцію людини за останні 10 000 років назад, ви самі прийдете до висновку. Все почалося з полювання, поступово перейшовши до землеробства.

Після фермерства ми почали збільшувати обсяги речей, розбудовувати міста та ремесла та, зрештою, розпочати виробництво, що ознаменувало початок промислової революції.

Нам знадобилися тисячі років, щоб еволюціонувати від полювання до промислової революції.

Перша промислова революція почалася, коли ми почали використовувати воду та пару для виробництва. По-друге, ми використовували електроенергію для збільшення масового виробництва.

Третя фаза революції включала комп’ютери, інформаційні технології та електроніку для автоматизованого виробництва.

Сьогодні ми стоїмо посеред четвертої промислової революції, де ми є свідками штучного інтелекту, робототехніки, Інтернету речей і таких речей, як Metaverse, які вважалися неможливими в попередні революційні періоди.

Швидкість світової еволюції. за останні 50 років було безпрецедентним в історії. Зміни відбуваються настільки швидко, що те, що ми знаємо чи маємо, стає застарілим лише за кілька місяців.

Щороку такі компанії, як Apple або Samsung, випускають принаймні 2-3 нові версії смартфонів із найновішими функціями.

Останні функції здаються настільки дивовижними, що хочеться відмовитися від попередньої моделі, якій насправді лише кілька місяців.

Дивно, що ці смартфони мають еволюціонували за останнє десятиліття до такого рівня, що важко уявити життя без них.

Подібні зміни відбуваються у виробничих процесах. Люди відчувають темпи розвитку в кожній сфері свого життя.

Сьогодні світом керують переважно три компанії: Amazon, Google і Meta. Це відносно молоді компанії, які виникли в нещодавньому минулому.

Amazon розпочалася в 1994 році, Google було засновано в 1998 році, а Meta виникла в 2004 році. Їхня траєкторія зростання феноменальна!

За майже два десятиліття або трохи більше вони стали відомими в усьому світі. Більше того, вони щодня розвиваються з новими функціями, щоб ефективніше обслуговувати світ.

Штучний інтелект (ШІ) або машинне навчання відіграють у цьому важливу роль.

Простими словами, ШІ — це інтелект, який люди впроваджують у машини на основі попереднього досвіду, дій, знань та ідей.

ШІ бракує однієї речі порівняно з людей, і це когнітивні навички. Дивно, але за допомогою методів глибоких нейронних мереж робляться спроби досягти людського рівня або навіть краще в різноманітних когнітивних завданнях, таких як перцептивні, прогнозуючі, наказові та спільні завдання.

Технології та інновації кардинально трансформують економіку, і ми перебуваємо в центрі Четвертої промислової революції «Технологічної революції».

У майбутньому ми станемо свідками збільшення використання Штучний інтелект і робототехніка, які змінять бізнес-моделі в різних секторах і регіонах.

За даними Manpower Group, однієї з найбільших компаній з працевлаштування, розвиток технологій призведе до більшої автоматизації, зниження чисельності персоналу або повільного зростання найму в деяких сферах, водночас створюючи величезну кількість робочих місць в інших сферах.

Від IBM Watson, яка замінює юристів у юридичних фірмах Нью-Йорка, до діагностики захворювань, STEM стала ключовою сферою, де з’являлися нові робочі місця, і це відбуватиметься швидшими темпами.

Прогнози щодо професій STEM:

• За даними PriceWaterhouseCoopers (PwC), 75% професій, що швидко розвиваються, потребують навичок STEM.

• Зайнятість у професіях STEM зросла на 10,5%, або 817 260 робочих місць, у період з травня 2009 року по травень 2015 року, у порівнянні з 5,2% чистим зростанням у професіях, не пов’язаних із STEM, згідно з Бюро статистики праці США.

• Нижче наведено останні прогнози зайнятості в професіях, пов’язаних із STEM, і професіях, які не належать до STEM, здійснені Бюро США. Статистики праці.

• Згідно з наведеними вище оцінками, у наступному десятилітті очікується, що професії STEM зростуть із значно вищим відсотком порівняно з професіями, які не пов’язані з STEM.

• Нижче наведено подальший розподіл професій у рамках професій STEM:

• Комп’ютерна професія демонструє найбільшу кількість STEM. робочих місць завдяки постійному прогресу в цифровому секторі.

• Внаслідок збільшення участі споживачів і компаній у цифровій економіці очікується експоненціальне зростання професій, пов’язаних з комп’ютером, у наступні 10 років.

• Працівники STEM отримують набагато вищу заробітну плату, а також менше шансів залишитися без роботи, ніж їхні колеги, які не працюють у STEM.

Не дивно, чому так багато наголос на навчанні кодуванню в ранньому віці! Наведені вище дані є переконливими. Світ праці переживає зміни.

Щоб наші майбутні покоління процвітали та зростали, нам потрібно прийняти ці зміни та надати їм відповідні знання та навички. Знання та навички, які може надати освіта STEM.

Ми спостерігаємо зміни у вимогах до набору навичок. Це означає, що якщо ми й надалі покладатимемося на звичайну систему освіти, щонайменше дві третини дітей, які сьогодні вступають до початкової школи, не матимуть необхідних навичок, щоб отримати роботу, до того моменту, як вони залишать освіту.

Потрібно докласти особливих зусиль, щоб перетворити нашу освіту зі стандартного традиційного навчання на експериментальне чи активне навчання.

Які країни серйозно впроваджують освіту STEM?

Провідні розвинені країни globe 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 очолить глобальну конкуренцію в майбутньому.

Сполучені Штати зробили освіту STEM частиною свого «Курсу до успіху». США вірять, що інновації нації, її процвітання та безпека залежать від ефективної та інклюзивної освітньої екосистеми STEM.

Змалечні зусилля докладаються для розвитку інтересу до галузей науки та математики за допомогою навчання на основі STEM. Є багато організацій та університетів, які підтримують і працюють разом, щоб запровадити освіту STEM на якомога більш ранньому рівні.

Сінгапур запровадив освіту STEM у 2014 році. STEM-освіта в Сінгапурі починається з дошкільного рівня. Мета запровадження моделі на такому ранньому етапі полягає в тому, щоб навчити дітей розуміти більш складні питання пізніше в їхньому житті. Батьки наполягають на тому, щоб зарахувати своїх дітей до навчання STEM ще в дошкільних закладах.

Країни Північної Європи, які є лідерами в освіті, застосовують більш практичний підхід до навчання та навіть розглядають перехід до підходу до навчання на основі проектів.

Освіта STEM в Індії також поступово набирає обертів. Хоча це все ще на початковій стадії, департаменти освіти та приватні організації почали просуватися по сходах STEM.

Багато шкіл запровадили дисципліни stem на початковому рівні, а також націлені на впровадження на дошкільних рівнях. Мета полягає в тому, щоб підвищити критичне мислення та творчі навички дітей.

Інші країни, як-от Велика Британія, Канада, Австралія, Японія, усі налаштовані включати STEM-навчання в перші роки, щоб надати дітям правильного мислення з початку шкільних років.

Було доведено, що активне практичне навчання підвищує рівень академічної успішності дітей. Це готує їх з правильним мисленням, спрямованим на зростання, щоб адаптуватися та впроваджувати інновації в цьому світі, що швидко розвивається.

Досліджуйте електронні книги KidPillar STEM

FAQ

Джерело: What is STEM Education and Why is STEM learning Important for Kids?