Как расшифровывается stem образование
Что такое STEM-образование
Некоторые родители и педагоги все еще хватаются за голову в поисках решения всех этих вопросов, а другие спокойны за будущее своего ребенка, потому что сделали правильный выбор в пользу STEM-образования!
Это взаимосвязь и тесное взаимодействие тех областей знаний, которые позволяют ребенку понять непростой и крайне интересный окружающий мир во всем его многообразии. Наука неотъемлемо присутствует в мире вокруг нас. Технология всё больше и больше проникает во все аспекты нашей жизни. Инженерия используется в проектировании конструкции дорог и мостов, в вопросах глобальных климатических изменений и улучшении окружающей среды, и во многом другом. Математика же касается каждой профессии, каждого занятия, совершаемого нами в повседневной жизни.
Благодаря STEM-подходу дети могут вникать в логику происходящих явлений, понимать их взаимосвязь, изучать мир системно и тем самым вырабатывать в себе любознательность, инженерный стиль мышления, умение выходить из критических ситуаций, вырабатывают навык командной работы и осваивают основы менеджмента и самопрезентации, которые, в свою очередь, обеспечивают координально новый уровень развития ребенка.
Программа Школа инжиниринга и робототехники «Robooky» объединяют различные модули инженерии: строительная, морская, аэрокосмическая, промышленная и т.д., и дает детям возможность попробовать себя в совершенно разных профессиях, что позволяет решить такую актуальную проблему, как профориентация. И даже если ребенок в дальнейшем не станет инженером, полученные знания и навыки станут его весомым преимуществом, ведь согласно статистике, у специалистов, получивших образование в сферах STEM, наблюдается более высокий доход даже в тех случаях, когда они выбирают профессию, не связанную со STEM.
Специалисты в науке, технике, инженерии и математике играют ключевую роль в устойчивом росте и стабильности экономики страны и являются важным элементом, способствующим сохранению мирового лидерства любой страны в будущем. Образование в сферах STEM приучает критически мыслить, повышает научную грамотность и порождает новое поколение новаторов и изобретателей. Инновации приводят к появлению новых товаров и процессов, которые поддерживают нашу экономику. Эти инновации и научная грамотность опираются на прочную базу знаний в областях STEM. Не подлежит сомнению, что для большинства рабочих мест будущего потребуется базовое понимание математики и науки.
«Сегодня лидерами глобального развития становятся те страны, которые способны создавать прорывные технологии и на их основе формировать собственную мощную производственную базу. Качество инженерных кадров становится одним из ключевых факторов конкурентоспособности государства и, что принципиально важно, основой для его технологической, экономической независимости.
Первое, кто будет учить будущих инженеров?
Преподаватели должны обладать современными знаниями, сами понимать весь технологический процесс – и не на основе опыта десятилетней, двадцатилетней давности, а именно так, как организована работа на передовых предприятиях, которые являются технологическими лидерами в своих отраслях.
Второе. Нужно активнее приглашать ведущих учёных, специалистов-практиков из за рубежа для преподавания на наших технических факультетах.
В этой связи отмечу те результаты, которые показала так называемая программа мегагрантов. У наших студентов, молодых преподавателей, аспирантов появилась возможность напрямую учиться у звёзд мировой науки, в том числе и у наших соотечественников, которые работали или продолжают работать в зарубежных вузах и научных центрах.
Третье. Будущих инженеров должны учить не только учёные, но и практики.
Следует устранить барьеры, которые не позволяют вузам привлекать специалистов, работающих на конкретных предприятиях. Конечно, это должна быть соответствующая методика, подходы
соответствующие: любого практика тоже в вуз не пригласишь, но подходящих людей –
надо критерии выработать и приглашать их преподавать.»
Слова президента поддержал С.В. Кириенко: «Перелом по количеству стремящихся попасть на инженерные специальности определяется масштабом задачи… человек хочет гордиться тем, что он будет делать. Популяризация разных конкурсов, которые будут показывать, уж извините за сленг, драйв от инженерных специальностей – вот это принципиально важно. Люди должны это видеть и чувствовать»
В XXI веке научно-технические инновации становятся всё важнее, поскольку мы сталкиваемся с новыми технологическими вызовами и проблемами глобализации. Чтобы преуспеть в этом новом информационном и высокотехнологичном обществе, учащимся необходимо развить свои возможности до уровня, намного превышающего тот, что считался приемлемым в прошлом.
К примеру, на рисунке слева приведены Международные исследования образования PISA 2006 и TIMSS 2007.
Учащиеся России показали хорошие результаты в предметных знаниях, но существенно ниже в способности их применять в реальной жизни.
Преподаватели Школы инжиниринга и робототехники «Robooky», для детей в возрасте от 5 до 15 лет, помогают применить теоретические знания на практике, тем самым, дети получают возможность собственными руками сделать не только свое изобретение, но и создать свое счастливое будущее.
STEM-образование: что это и зачем?
Не будет новостью если мы скажем что школьное образование не столь эффективное как многим бы хотелось. В основном оно направлено на успешное выполнение тестов и подготовку к экзаменам. Однако, в будущем ситуация может измениться благодаря введении новой системы образования STEM. Специалисты из Школы Интеллекта рассказывают что это такое и почему подобные изменения приводят к лучшему.
STEM
Аббревиатура STEM означает:
Смысл STEM-подхода
В пару словах основную суть STEM-подхода в обучении можно рассмотреть как «инженерный подход к изобретению». Как многие из наших учеников знают, чтобы сделать свой собственный проект, изначально, необходимо его спроектировать. Грамотное проектирование производится на основе четко поставленной задачи. Дабы результат удовлетворял цели, задача должна ей соответствовать и содержать долю эффективного решения. То есть, инженер производит исследование цели и всех имеющихся средств, ставит задачу, проектирует и получает прототип. Но это еще не конец, ведь нам нужно представить конечный готовый продукт. Вот тут то юному инженеру и необходимо использовать свои знания из нескольких областей, дабы улучшить свой проект, дабы он нес в себе практическую пользу. STEM-подход позволяет погрузить ребенка в понимание самой сути конкретных вещей, а также их применение на практике.
Причины появления STEM-подхода
Как бы не хотели затрагивать эту тему, но она все равно важна в этом мире. Глобальные изменения в экономике нашей страны, а также зарубежных государств приводит к массовой цифровизации и роботизации. Специалисты стран нуждаются в кадрах, готовых привносить что-то новое, на стыке смежных областей, дабы улучшить производство и принести пользу следующим поколениям.
Не стоит даже заходить на сайты с вакансиями, потому что все вокруг знают насколько наблюдается на данный момент нехватка инженеров и программистов. Многими странами, дисциплины робототехники, инжиниринга и программирования поставлены в ряд наиболее важных и соответственно, востребованных.
Помимо практической пользы для производства и жизни людей, человечество осознает, что в будущем велика вероятность экологической или техногенной катастрофы. Дабы избежать этого привлекаются тысячи инженеров по всему миру, которые с помощью креативных подходов и твердой научно-технической базы помогают решить глобальные проблемы. Именно отличные знания в смежных областях таких специалистов помогают миру вести борьбу с технологическими проблемами этого столетия.
Внедрение STEM
В последнее время, лидеры стран подписывают все больше указов о создании инженерно-технических центров повсеместно. Помимо огромных учреждений, подобные решения внедряются также в виде дополнительного образования в небольшие центры. Именно такие центры готовят будущих специалистов к более крупномасштабным и важным проектам. Радует также то, что речь сейчас идет о том, чтобы внедрить STEM-подход в систему школьного образования. Министерство Образования все еще ведет обсуждения о том, стоит ли вводить робототехнику как отдельную дисциплину повсеместно. Однако, в школах уже появляются инженерные классы, технически оснащенные для преподавания роботехники и инжиниринга.
STEM + A = STEAM
Стоит также упомянуть о том, что есть небольшое дополнение к STEM-подходу дабы в результате вышло STEAM. Буква A в данной аббревиатуре (Art) отвечает за разные виды искусств: гуманитарные науки, иностранные языки, живопись, музыку, театр. Таким решением, многие страны, ведущие работы по внедрению этой системы подчеркивают важность стыка гуманитарных и естественнонаучных дисциплин. В будущем, подобное направление будет иметь колоссальную популярность, по мнению специалистов.
Как это будет работать?
Школьники, применяя данных подход будут сталкиваться с реальными проблемами и стараться их решить. Ключевым фактором здесь является проектная работа в команде. Каждый ребенок в таком случае, будет понимать важность своего влияния на проект и соответственно отдавать больше, чем если бы он делал задание самостоятельно. Пусть в школьном виде это будет выглядеть в виде несложных экспериментов, представления продуктов, создание сайтов, построение роботов или даже снятия мультфильмов. Вспоминая наши школьные уроки, мы бы мечтали посетить подобный и поучаствовать в интересном и эмоциональном проекте.
Приведем пример. В одной из школ, благодаря подобной проектной работе с использованием STEM-подхода, старшеклассники предлагали варианты решения проблемы с отходами пластика. Школьники представили результат в виде создания биоразлагаемого пластика. В частности, благодаря стыке химии и математики у них получилось создать пакеты из картофельного крахмала. Далее, с помощью социальных сетей и интернета другие школьники помогли с продвижением данного проекта, что привело значительное внимание со стороны людей.
Образцом для подражания можно считать Леонардо Да Винчи, ведь он был одним из родоначальников STEM-подхода. Этот выдающийся человек видел взаимосвязи во всем и боролся за то, чтобы изобретения были на стыке разных областей. Помимо художника, он проявил себя как отличный инженер-изобретатель.
Читайте также, наши статьи:
Поддерживающие и применяющие STEM/STEAM-подходы,
специалисты Школы Интеллекта 7-17.ru
Что такое STEM-образование и как оно готовит ребенка к будущему
Рассказываем про новый метод и чем он поможет ребенку в профессии.
Как появилось STEM-образование
Аббревиатура STEM расшифровывается как Science, Technology, Engineering and Mathematics. Это учебное направление появилось в прошлом веке и уже вошло в государственную стратегию развития образования в США, Великобритании, Китае и Израиле. По данным последних исследований, многие государства называют этот подход приоритетным в подготовке молодых поколений.
В России у STEM-направления свой путь. Наша страна известна как родина гениальных программистов: так, одним из двух основателей гиганта Google является наш соотечественник Сергей Брин. Российские школьники занимают призовые места на международных олимпиадах по информатике, химии, математике.
Чему оно учит
STEM помогает ребенку научиться анализировать большие массивы данных, работать в команде, качественно планировать проект, четко ставить задачи, а также развивает системное мышление и ответственность. По данным аналитиков, эти навыки будут наиболее востребованы в будущем.
Оно также развивает критическое мышление, креативность, коммуникативные навыки и коллаборацию (способность находить варианты решения проблем, распределять роли и оценивать результат).
Чем полезна система для будущих программистов
Со временем все более востребованными становятся IT-специальности, в обучении которых STEM является обязательной базой. Это языки программирования (Go, C++, Python, Java, C#, Kotlin и так далее), финтех, интернет вещей, информационная безопасность и многое другое. Каждые несколько лет в этом сегменте появляются новые ответвления специальностей, и работы становится только больше.
Для чего оно нужно гуманитариям
Впрочем, техническая специализация понадобится в будущем и детям с творческим мышлением. Уже сейчас популярны области «на стыке», например, 3D-моделирование и web-дизайн.
К тому же, технологии активно внедряются в искусство: так, например, искусственный интеллект уже умеет писать картины, стихи и музыку. Вряд ли он сможет полностью заменить людей, однако с ним точно будет полезно уметь взаимодействовать. Для более эффективного результата необходимо сочетать креатив и технологии.
Как освоить навыки самостоятельно
Дать ребенку STEM-образование можно и самостоятельно: не обязательно искать самые дорогие школы с уклоном в физмат. Переход в новый коллектив — это стресс даже для взрослого человека. Детей важно вводить в среду: общаясь с людьми из интересной сферы, можно гораздо быстрее почувствовать, твое это или нет. Поэтому курсы дополнительного образования (как оффлайн, так и онлайн) так популярны: ребенок погружается в профессиональную среду и при этом общается со своими ровесниками, зачастую это комфортнее, чем со взрослыми. Главное — правильно выбрать учебное заведение.
Преподавателей должно заботить не количество учеников, а то, насколько глубоко каждый усваивает материал, закрепляется ли знание комплексно (не отрывками), и может ли потом школьник применить его на практике (например, на олимпиаде).
Интересные YouTube-каналы со STEM-контентом, которые можно посмотреть с ребенком
Документальные фильмы
Мир меняется все быстрее, технологии совершенствуются ежесекундно, инновации внедряются повсеместно, и в будущем для человека любой специальности станет жизненно важно учиться каждый день. Любопытство сейчас — ключ к успеху в будущем.
Что такое STEM- образование?
Особенности программы
Направление
Новая Зеландия,Соединенные штаты Америки,Китай,Германия,Италия,Малайзия,Великобритания,Австрия,Канада,Турция,Сингапур,Кипр,Австралия,Объединенные Арабские Эмираты
Отзывы
Дедлайн приема документов
в зависимости от страны
Длительность программы
Отправить заявку
Что это значит?
Расшифровывается данная аббревиатура следующим образом: science, technology, engineering and mathematics (STEM, ранее использовалось как SMET). Аббревиатура означает при этом термин, относящийся к академическим дисциплинам: естественные науки, технологии, инженерия и математика.
Обычно этот термин используется для определения направлений, методики обучения, выбору специальностей в университете. Сейчас это активно используется также при определении вида работ, в вопросах национальной безопасности и иммиграционной политики.
Данный термин получил наибольшее распространение в США, был утвержден Национальным центром науки и используется многими организациями для определения стипендий и развития в сфере новых технологий, компьютерных наук, химии, геологии, естественных и математических наук, физики и астрономии.
Сегодня термин распространен во многих странах, претендующих на звание лучших в сфере образования: Австралия, Канада, Великобритания, Китай, Гонконг, Сингапур, Турция и многие другие. Специально для поддержки STEM направлений создаются фонды, выделяются государственные деньги, а также открываются государственные и частные центры обучения по STEM.
Как развиты направления STEM образования в разных странах?
В большинстве развитых стран STEM-образование используется начиная со среднего образования. Как правило эта сфера направлений имеет большую финансовую поддержку со стороны государства, что способствует развитию конкурентоспособной среды в средней школе для того, чтобы все большее количество школьников выбирало именно STEM-направления для своей будущей профессии. В США в зависимости от штата, всегда есть специализация внутри STEM-образования, например в Калифорнии более всего стали поддерживать аэрокосмонавтику, в то время, как в Колорадо чаще встречаются программы по геологии.
Часто спонсорами для развития какой-либо сферы в STEM-образовании становятся специальные организации, крупные частные компании, либо государственные организации, нуждающиеся в развитии науки в конкретной сфере. Для примера это национальная служба аэрокосмонавтики в США, создающая специальные фонды для поддержки студентов в этом направлении.
В некоторых странах, STEM имеет академическую направленность и организации занимаются чаще улучшением качества преподавания STEM направлений, нежели увеличением числа студентов. Такова тенденция, например, на Ближнем Востоке или Турции.
Самые активно продвигающие STEM страны, это США, Канада, Австралия, Гонконг, Финляндия, Германия, Великобритания, Швеция. Эти страны имеют специальные государственные органы, которые концентрируются на развитии STEM образования. По относительному выбору среди студентов бакалавриата больше всего распространение STEM имеет в Финляндии, более 30% выпускников.
Какое значение имеет STEM для иммиграционных целей в США?
В США Государственный департамент имеет свой список STEM направлений, отличающийся от списка национального центра образования, который используется для специальных иммиграционных целей.
С 2012 года Иммиграционная служба США опубликовала расширенный список STEM-специальностей, выпускники которых имеют возможность продлить студенческую визу (специальную для OPT). Продление визы можно сделать на 17 месяцев (дополнительно к первым 12-ти месяцам).
На данный момент, университеты в США создают специальные списки STEM-программ для иммиграционных целей, которые можно запросить в международном офисе или офисе приема документов.
Что такое OPT?Иностранные граждане-выпускники американских вузов имеют возможность легально остаться на стажировку в США по окончании учебы. Для студентов с визой F-1 стажировка называется Optional Practical Training (OPT). То есть студенты из Кыргызстана могут после окончания учебы в США остаться на 12 месяцев для прохождения OPT. Причем OPT можно проходить неоднократно после каждого уровня обучения. Например, сначала можно пройти OPT после получения степени бакалавра, потом поступить в магистратуру и снова подать документы на OPT после получения новой степени. OPT является не обязательной стажировкой в компаниях и организациях США для иностранных студентов, закончивших обучение в американских вузах на очных преддипломных или последипломных программах продолжительностью не менее одного учебного года.
Почему нужно выбрать направление STEM?
При выборе будущей профессии, необходимо учесть несколько факторов, которые относятся к вашей внутренней личности, а также к внешним возможностям и обстоятельствам. Вот несколько причин, почему выбор STEM-направления даст Вам лучшие возможности в будущем:
Что такое STEAM?
Это STEM + Art = STEAM.
Так почему же искусству начали уделять внимание больше? Дело в том, что основным вопросом в образовании всегда встает вопрос об эффективности образования.
Американские педагоги, изучая системы образования разных стран, заметили общую тенденцию для азиатских стран, где студенты обязательно практикуются в одном из искусств, что не приносит никакого ущерба основному направлению. Занятия живописью, каллиграфией, пением или музыкой может решить значительные проблемы с коммуникацией, социализацией и самовыражением студентов. Искусство также учит дисциплине, наблюдательности и созиданию, благодаря чему гаджеты в современном мире поражают своим дизайном и удобством для потребителя.
Преимущество программы STEAM является тесная связь с окружающим миром и высокая доля мотивации для студентов.
STEM-образование – что это и как применяется в робототехнике
Привычные подходы и методики, построенные на воспроизводстве готовых схем, плохо работают в мире высоких технологий, который то и дело подбрасывает специалистам нетривиальные задачи. Как их решать, в учебниках не написано, до всего нужно доходить своим умом.
Чтобы построить карьеру сегодня, надо уметь учиться чему-то новому каждый день. Востребованный специалист будущего – это не исполнитель задач, а исследователь, творец и проектный менеджер в одном лице. Для успешной профессиональной реализации нужны широкие знания, творческие способности и умение решать нестандартные задачи.
Что такое STEM?
В начале нулевых в США в отчете Национальной академии наук предсказывали ужасные последствия для страны, которая не сможет конкурировать в мировой экономике из-за плохо подготовленной рабочей силы.
Аббревиатуру STEM ввел американский биолог Джудит Рамали еще в 2001 году, она включает названия областей, которые считались критически важными для поддержания процветания страны:
Первые буквы дисциплин и дали название направлению.
STEM – это междисциплинарный подход к обучению, в котором знания сочетаются с опытом, то есть теория усваивается в связке с практикой.
День STEM был учрежден 8 ноября 2015 года. Исаак Ларян, генеральный директор компании MGA Entertainment, которая объявила его официальным праздником, говорит о том, как важно показать детям, что STEM уже окружает их, и даже любое хобби уходит корнями в науку, технологии, инженерию и математику.
День STEM был учрежден 8 ноября 2015 года. Исаак Ларян, генеральный директор компании MGA Entertainment, которая объявила его официальным праздником, говорит о том, как важно показать детям, что STEM уже окружает их, а любимые хобби на самом деле уходят корнями в науку, технологии, инженерию и математику.
Основные принципы STEM
В основе STEM-методики – позаимствованный из IT-сферы проектный подход и популяризация науки среди школьников.
При STEM-подходе любое явление внешнего мира рассматривается комплексно, без разделения на физические, биологические или математические составляющие. Это помогает синтезировать знания, накопленные в разных дисциплинах.
В отличие от школьной программы, где сначала ребята знакомятся с теорией, а потом только применяют знания на практике, в STEM-образовании все начинается с материальных проектов.
Роль связующего элемента здесь выполняет практическая деятельность. Допустим, стоит задача – создать робота. Точные расчеты невозможны без знания математических законов, чтобы сконструировать рабочий механизм, понадобится физика, продумать траекторию движения каждого рабочего узла поможет биомеханика. Ученикам не нужно зубрить термины и определения, которые могут и не пригодиться, им нужно решить практическую задачу или создать продукт, основываясь на полученных знаниях.
Так дети учатся выстраивать причинно-следственные связи наблюдаемых явлений и выявлять закономерности. Забыл, например, ребенок при сборке радио поставить конденсатор – радио не работает. Выясняем, почему это случилось, обсуждаем, делаем выводы, исправляем.
Согласно STEM-методике, каждое положение теории должно подтверждаться на практике
Такой подход попутно решает вопрос мотивации: когда ребенок видит, как тесно связаны между собой разные предметы, школьные дела сразу идут на лад. Получив опыт проектной работы, он поймет, что знания необходимы в первую очередь ему самому.
Идея не новая. Еще классик советской детской литературы Эдуард Пашнев хорошо знал этот психологический момент и отразил его в своей повести «Ньютоново яблоко». Два совершенно заурядных троечника решили построить автомобиль и так взялись за физику, что месяц спустя начали собирать электросхемы и даже ловко отомстили за предательство класса отличнику-задаваке, устроив небольшое короткое замыкание.
Преимущества STEM-образования
Реальные вопросы и проблемы будущего
Ученики решают реальные социальные, экономические, экологические вопросы путем применения научных знаний, технологий, инженерии и математики.
Мы в «Робиксе» принципиально не используем конструкторы типа LEGO, потому что робототехника «Лего» довольно далека от настоящей промышленной. Какой смысл учить язык, который невозможно использовать в будущем?
Процесс инженерного проектирования (engineering design process)
Ребята самостоятельно проводят предварительное исследование, находят проблемы и разрабатывают несколько вариантов их решения. Они могут изготавливать прототипы, тестируют, анализируют и совершенствуют разработку. Результатом этого становятся собственные научно-исследовательские идеи и инженерные решения.
На наших занятиях дети участвуют в проектах на доступном им уровне, постепенно переходя к более сложным заданиям. Они работают с платами, обучаются программированию на С++ и Python, строят трехмерные CAD-модели, используют лазерный гравер и 3D-принтер.
Практические и наглядные исследования
Происходит практическая проверка теоретических знаний и предположений, учащиеся отрабатывают навыки в лабораториях и мастерских.
Как объяснить закон Ома ребенку на пальцах? Очень просто. Во время сборки схемы предлагаем подключить резистор с более высоким сопротивлением и наблюдаем, что происходит с лампочкой. Она начинает тускнеть. Подключаем еще один резистор, чье сопротивление еще выше, лампочка тускнеет еще больше. В чем дело? Неужели в резисторе? Убираем оба устройства и снова наблюдаем за лампочкой, которая теперь горит ярко. Все становится ясно: чем выше сопротивление, тем тусклее наша лампочка.
Продуктивная командная работа
Чтобы сделать качественный продукт, учащиеся должны работать как единый механизм, распределяя обязанности между собой, ставя краткосрочные и долгосрочные цели, анализируя промежуточные результаты и улучшая внутренние коммуникации.
Игра с роботами в футбол – типичный STEM-подход. Ребята пытаются действовать слаженной командой, ну и, конечно, в качестве самого главного приза приобретают знания в области необходимых дисциплин, полученные на практике.
Вариативность
Ученики работают с задачами, предусматривающими несколько вариантов решения.
На наших занятиях дети 5–7 лет сами собирают электросхемы и наблюдают основные законы электродинамики в действии. Собрав несколько схем, ребенок уже со знанием дела сможет объяснить принцип работы светодиода.
STEM-образование в «Робиксе»
У нас все по-взрослому – начиная от учебных материалов и заканчивая масштабом задач. Даже малыши, еще не умеющие читать, программируют своих роботов на специальном языке SnapJunior – адаптированной версии Snap4Arduino, в которой команды иллюстрированы картинками.
Мы занимаемся и в очном режиме, и дистанционно через Zoom. На онлайн-занятиях ребята только программируют. Но чтобы дети видели результаты своих усилий и не теряли мотивации, созданные ими модели мы распечатываем на 3D-принтере и пересылаем им. Те из них, кто программирует на «Ардуино», получают готовые консоли по почте.
Групповые занятия в наших филиалах предоставляют ребятам больше возможностей для развития – мы не только программируем, но и создаем детали самостоятельно. Кроме того, даже самый подробный видеоурок не заменит живого контакта с преподавателем и сверстниками. Так что приходите к нам знакомиться и создавать роботов!