CC BY
36
Scientific j oumal ISSN 2413-158X (online)
PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION ISSN 2413 1571 (Print)
Has been issued since 2013.
Науковий журнал
Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА
Видасться з 2013.
http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/
Сороко Н.В. Педагогiчнi моделi STEAM-орieнтованого освiтнього середовища для розвитку iнформацiйно-цифрово¡ компетентност'1 вчителя основно¡'школи. Ф'зико-математична освта. 2020. Випуск 2(24). С. 142-150.
Soroko N. The pedagogical models of STEAM-oriented educational environment for the teachers' digital competence development. Physical and Mathematical Education. 2020. Issue 2(24). Р. 142-150.
DOI 10.31110/2413-1571-2020-024-2-019 УДК 37.016:004.378.091.12.011.3-051
Н.В. Сороко
1нститут iнформацiйних технологiй i засоб'ш навчання НАПН Украни, Украна
nvsoroko@gmail.com ORCID: 0000-0002-9189-6564
ПЕДАГОПЧН1 МОДЕЛ1 STEAM-OPI€HTOBAHOro ОСВГГНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ДЛЯ РОЗВИТКУ ШФОРМАЦ1ЙНО-ЦИФРОВО1
КОМПЕТЕНТНОСТ1 ВЧИТЕЛЯ ОСНОВНО1 ШКОЛИ
АНОТАЦЯ
Формулювання проблеми. Активний розвиток суспльства знань вимагае реформування oceimu та перегляду традицйних методв навчання з позиц/ïоновлення форм, засобв та )Тзмсту в'дпов'дно до таких свтових процесв, як глобал'зац'я та iнформацiйна революц'я. З огляду на це важливого значення набувае проектування моделей осв'ттх середовищ в'дпов'дно до впровадження свтових тенденцй щодо нових п'дход'т навчання на рiзнuх р'внях освти особистостi. Однею з таких тенденций е STEAM-осв'та, що потребуе проектування STEАM-орiенmованого освimнього середовища. При цьому особливого значення набувае розвиток iнформацiйно-цuфровоï компетентност '1 вчител'в, що е важливим для п/'дтримки та розвитку освти в'дпов'дно до вимог iнформацiйного суспльства. З огляду на це, метою статт'1 е анал'з педагог'чних моделей STEAM-ор'ентованого освimнього середовища закладу загально)'освти та виокремлення характерних особливостей такого середовища та пропози^й щодо його основних компонент'в.
Матер/'али i методи. Для досягнення мети статт '1 були вuкорuсmанi методи системного i пор'вняльного аналiзу науково)' лтератури та зв'т 'ю проект 'ю щодо процес'ю проектування педагог'чних моделей STEAM-орiенmованого освimнього середовища; mеореmuчнi методи синтез та узагальнення для формулювання висновшв та пропози^й щодо створення модел'1 STEAM-ор'ентованого освimнього середовища закладу загально)'освти для розвитку iнформацiйно-цифрово)' компетентности вчumелiв.
Результати. Виокремлен важлuвi компоненти, що е необх'дними при проекmуваннiSTEAM-орiенmованого освimнього середовища закладу загально)' освти для розвитку iнформацiйно-цuфровоïкомпетентност '1 вчител 'ю: цльовий, комункативний, змстовий, органiзацiйно-дiяльнiснuй, технолог'мний, результативно-д'тгностичний.
Визначено, що цльовий компонент мае стосуватися окреслення чинниюв впливу на формування мети, завдань, прuнцuпiв та п'дход'ю навчання; комункативний компонент мае охоплюе завдання щодо пдтримки взаемодИ' учаснuкiв навчального процесу; оргашзацшно-педагог'мний компонент мае передбачати застосування необх'дних тдход'т, форм, метод'ю i засоб'ю для розвитку iнформацiйно-цuфровоï компетентност'1 вчител'ю; змстовий компонент модел'1 мае вiдображаmu навчальний контент, що сприятиме розвитку iнформацiйно-цuфровоï компетентност'1 вчumелiв для п/'дтримки та розвитку STEAM-ор'ентованого освimнього середовища закладу загально)' освти; mехнологiчнuй компонент мае передбачати рiшення завдань пiдбору засобв для забезпечення створення, п/'дтримки та розвитку середовища; результативно-д'тгностичний компонент е реалiзацiею цльового компоненту i передбачае аналiз розвитку iнформацiйно-цuфровоï компетентност'1 вчumелiв для пдтримки та розвитку STEAM-орiенmованого освimнього середовища закладу загально)' освти.
Висновки. В результатi проведеного аналiзу педагог 'мних моделей STEAM-орiенmованого освimнього середовища закладу загально)' освти, були визначен основт компоненти STEAM-орiенmованого освimнього середовища закладу загально)'освти для розвитку iнформацiйно-цuфровоï компетентност '1 вчumелiв та опuсанi завдання у межах цих компонентв.
КЛЮЧОВ1 СЛОВА: STEАM-освimа, STEАM-орiенmоване осв!тнесередовище, iнформацiйно-цuфрова компетентнсть, iнформацiйно-цифрова компетентнсть вчителя, проектування педагог'мних моделей.
ВСТУП
Постановка проблеми. Швидкий розвиток сусптьства знань вимагае реформування освти та перегляду традицмних методiв навчання з позицп оновлення форм, засобiв та ÏÏ змкту вщповщно до таких свтэвих процеав, як глобалiзацiя та шформацмна револющя (Педагопчна Конститу^я бвропи (англ. Pedagogical Constitution of Europe), 2013).
З огляду на це важливого значення набувае проектування моделей освт-лх середовищ вiдповiдно до впровадження свтэвих тенденцiй щодо нових пiдходiв навчання на рiзних рiвнях освiти особистосп.
Однiею з таких тенденцiй е STEАM-освiта, що набула активного розвитку у свт Í3 затвердженим у 2016 роц проектом «бвропейський тиждень робототехнти» (англ. European Robotics Week, електронна адреса опису проекту: https://ec.europa.eu/programmes/horizon2020/en/news/european-robotics-week-2016) у межах програми Горiзон 2020 (англ. Horizon 2020). Тиждень робототехнти, оргаызований euRobotics AISBL, був спрямований на те, щоб надихнути учыв рiзного в^ку вибирати освiту в галузi технологiй та продовжувати кар'еру, пов'язану iз STEM.
STEАM-освiта - це педагопчний процес, що сприяе формуванню i розвитку розумово-пiзнавальних i творчих здiбностей молодi, рiвень яких визначае '¡хню конкурентну спроможнiсть на свiтовому ринку працi: здатнiсть i готовысть до вирiшення комплексних проблем, що стосуються розв'язання задач, як потребують задiяння особистiстю знань, вмшь i навичок у галузях STEAM, а саме (Сороко, 2019): науки (англ. Science), технологи (англ. Technology), шжишринг (англ. Engineering), мистецтво (англ. Arts), математика (англ. Mathematics). Основною метою STEAM-освiти е реалiзацiя державно! полтики зпдно з вимогами закону Украши «Про освпу» 2017 року щодо посилення розвитку науково-техычного напряму в навчально-методичнiй дiяльностi на вах освiтнiх рiвнях та створены науково-методично! бази для пiдвищення творчого потенцГалу молодi й професiйноí компетентности науково-педагогiчних працiвникiв (Закон УкраУни «Про освГту», 2017). При цьому особливого значення набувае розвиток шформацмно-цифровоУ компетентности вчителiв, що е важливим для пщтримки та розвитку освiти вщповщно до вимог iнформацiйного суспiльства.
Аналiз актуальних дослiджень. Проектування освiтнього середовища е темою дослiджень втчизняних учених В.Ю. Бикова (2008), В.Г. Кременя (2013), В.В. Латнського (2008), С.М. ЛитвЫовоУ (2016), О.М. Спiрiна (2009), М.П. ШишюноУ (2016) та Ы., зарубiжних науковцiв Дж. Сiменс (Siemens, 2019), Дж. Ренда (Renda, 2015), Б. Куис (Kuys, 2015) та ш.
Обфунтуванню, створенню та розвитку педагопчноУ моделi STEAM-орiентованого освiтнього середовища присвячен роботи науковцiв Н.1. Полiхун, К.Г. ПостовоУ, I.A. Слiпухiноí, Г.В. Онопченко, О.В. Онопченко (Полiхун & Постова & Слтухша & Онопченко, 2019) у межах Ытеграцп формально! i неформально! освiти обдарованих учыв; Н. В. Морзе, М. А. Гладун, С. М. Дзюба (2018) щодо STEM-орiентованого середовища (без акцентування уваги на використання галузей мистецтва) стосовно формування ключових i предметних компетентностей учыв робототехнiчними засобами STEM-освiти; А. Старзiнськi (Starzinski, 2017) щодо виокремлення та застосування основних елеменпв моделi STEAM навчання для початково! школи; Тiни Мякела, Крктофера Фенiвесi, Оллi Мержоваари, Матiас МякиКутп, Вера Кенттеллi, Мар'я Канкаарантi, Крктши Хаф, Панагiота Крiстодулу (Makela & Fenyvesi & Merjovaara & Maki-Kuutti & Kenttala & Kankaanranta & Haaf & Christodoulou, 2016-2019) щодо результат впровадження в межах програми дослщжень та iнновацiй Horizon 2020 пбридного навчального середовища STEM у заклади освiти, що об'еднуе таю складовi як вiртуальна, фiзична, формальна та неформальна, та н
Слщ зауважити, що питанню розвитку Ыформацшно-цифровоУ компетентностi вчителiв через створення та використання STEAM-орiентованого освiтнього середовища, не придГлялося особливо! уваги у науково-педагопчних дослiдженнях. Варто вiдмiтити, що подiбна мета, як розвиток iнформацiйно-цифровоí компетентности вчителiв через створення та використання STEAM-орiентованого освiтнього середовища, була поставлена у межах масових вщкритих онлайн курсах бвропейсько! академГ! шкiльних мереж (англ. European Schoolnet Academy), що проводились у 2019 року, а саме: «Навчання 1КТ через дослщження» (англ. Teaching ICT with Inquiry), «Тиждень коду бвропейського Союзу» (англ. EU Code Week - Deep Dive MOOC), «Мережний вчитель - викладання у 21 столгтп» (англ. The Networked Teacher - Teaching in the 21st Century), «1гри в школЬ> (англ. Games in Schools) та ш. (Сороко, 1нформацГйний бюлетень № 3, 2019).
При цьому ГнформацГйно-цифрова компетентысть учителiв розглядаеться згГдно з рамкою «Цифрова компетентысть 2.1: Цифрова рамка компетентностей для громадян з восьми рГвнями знання та прикладами використання» (англ. DigComp 2.1: the Digital Competence Framework for Citizens with eight proficiency levels and examples of use), а саме: впевнене та критичне застосування iнформацiйно-комунiкацiйних технологш (1КТ) щодо пошуку та обробки даних, обмшу Ыформа^ею для професшно! дГяльностГ в освтньому iнформацiйному просторГ, створеннi нових вщомостей Гз врахуванням безпеки в 1нтернетГ, авторського права, штелектуально! власност та Гн. (Carretero & Vuorikari & Punie, 2017).
Метою статт е аналГз педагогГчних моделей STEAM-орГентованого освГтнього середовища закладу загально! освГти та виокремлення характерних особливостей такого середовища та пропозицГй щодо основних компонент STEAM-орГентованого освГтнього середовища закладу загально! освГти для розвитку ¡нформацшно-цифрово! компетентностГ вчителГв.
МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Для досягнення мети статтi нами були використан методи системного i пор1вняльного анал1зу науковоi л1тератури та зв1т1в проект1в щодо процеав проектування педагог1чних моделей STEAM-орieнтованого осв1тнього середовища закладу загально! осв1ти; теоретичнi методи синтез та узагальнення для формулювання висновкв та пропозиц1й щодо створення модел'1 STEAM-орieнтованого осв1тнього середовища закладу загальноi осв1ти для розвитку ¡нформацшно-цифрово! компетентностГ вчителГв.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Одним Гз важливих поштовхГв до розвитку STEM освГти став проект £С 2016-2019 рокГв, фГнансований в межах програми дослщжень та шновацш Horizon 2020 (англ. Framework Programme For Research and Innovation). Виконавцями проекту (Makela & Fenyvesi & Merjovaara & Maki-Kuutti & Kenttala & Kankaanranta & Haaf & Christodoulou, 2019) була розроблена педагопчна рамка для проектування пбридного (вГртуального, фГзичного, формального та неформального) навчального середовища STEM, не враховуючи засоби мистецтва у термЫологп.
Рамка складаеться i3 (рис. 1):
- принцитв проектування, що створен на 0CH0Bi теоретичного та емтричного розумiння освiти i навчання;
- рекомендацш та вказiвок щодо розгляду цих принципiв у моделi навчального середовища;
- конкретних прикладiв того, як цi принципи були розглянут в проектуваннi навчального середовища щодо використання шновацмних технологiй навчання наукам, технолопям, математики (англ. Science Technology Innovation Mathematics Engineering for the Young in learning environment, STIMEY LE) та як ix можна розглядати при використанн у викладанн та навчаны.
Рис. 1. Рамка для проектування пбридного STEM-opieHTOBaHoro навчального середовища
(Makela & Fenyvesi & Merjovaara & Maki-Kuutti & Kenttala & Kankaanranta & Haaf & Christodoulou, 2019)
Так, рамка для проектування пбридного STEM-орieнтованоro навчального середовища охоплюе шiсть категорiй. Розглянемо IX докладнiше, вiдповiдно до рисунку 1.
1. Загальн принципи, що е педагопчними принципами, якi мають бути застосованi в проектуваннi та використанн навчального середовища:
- зв'язок iз досвiдом учнiв;
- персоналiзацiя;
- гiдтримка викладання та навчання;
- гнучксть та адаптивнiсть;
- уыверсальысть як нових, так i звичайних iнструментiв та методiв;
- зв'язок формального, неформального та шформального навчальних середовищ.
2. Крос-навчальнi навички, що е актуальними мiждисциплiнарними компетентностями для проектування та використання навчального середовища з Ыновацмними технолопями навчання наукам, технолопям, математики (STIMEY LE):
- професiйнi навички;
- пщприемницьк навички;
- творчiсть та шновацшшсть;
- стiйкiсть.
3. Шляхи викладання та навчання, педагопчы моделi та способи викладання i навчання, що вважаються важливими для проектування STEM-орiентованого навчального середовища:
- активна побудова знань;
- участь i залучення;
- групове навчання;
- навчання через досвщ;
- експерименти та дослщження;
- проектне STEM-орiентоване навчання;
- самонавчання;
- рефлексивне навчання;
- навчання iз використанням Ыформацмно-комунтацшних технологiй (1КТ);
- використання ^р для навчання;
- рiзнi представлення навчальних результат та дидактичних матерiалiв.
4. Соцiально-емоцiйний аспект, що охоплюе принципи, якi стосуються аспектiв пщвищення соцiально-емоцiйних навичкiв, iнтересiв, мотивацп, залучення суб'ек^в навчально!' дiяльностi у STEM-орiентованому навчальному середовищi:
- соцiальнi та емоцмы навички;
- задоволення вщ навчання;
- зовнiшня мотивацiя;
- внутршня мотивацiя;
- справедливiсть, рiвнiсть, небайдужiсть;
- почуття приналежностi;
- взаемодiя учнiв та вчителiв;
- взаемозв'язок мiж домашнiм i шктьним навчанням та спiльнотами;
- безпека.
5. Навчальна сумкысть, що передбачае забезпечення переконання учасниюв навчального процесу, що створене навчальне середовище е сумiсним iз контекстом, формами та методами навчання у закладi освiти:
- освпн потреби та виклики;
- освпн система;
- загальнi навчальнi цЫ та змiст;
- предметнi цЫ та змiст;
- навчальнi практики на рiвнi групи;
- оргашзацшш практики;
- система та практика оцшювання;
- завдання та види дiяльностi.
6. Гендерна складова, яка передбачае забезпечення переконання учасниюв навчального процесу, що навчальння у STEM-орiентованому навчальному середовиш^ е ефективним та функцюнальним для всiх учнiв закладу освти:
- гендерно-чутливий пiдхiд при навчанн та викладаны;
- заохочення вах учнiв до STEM кар'ери поза традицмними гендерними ролями;
- розширення можливостей навчального середовища;
- тдкреслювання актуальностi STEM кожного дня.
Ця рамка стосуеться загальних принцитв проектування, що можуть бути застосован при проектуваннi STEAM-орiентованого освтього середовища. Крiм вищезазначених категорiй, що мають бути врахованi при створены моделi цього середовища, органiзаторам навчання необхщно забезпечити динамiчне поеднання цифрових шструмен^в (зокрема 1КТ) iз звичайними шструментами та методами, що потребуе поспйно!' пiдтримки розвитку шформацмно-цифрово!' компетентностi вчителiв, якi е безпосередыми учасниками навчального процесу у межах STEAM-орiентованого освiтнього середовища.
Слiд вiдмiтити педагогiчну модель STEAM-орiентованого освiтнього середовища «Лопчна модель STEM i STEAM школи» (англ. STEM and STEAM School Logic Model), що запропонували вчт^ школи Огайо (Dell'Erba, 2019), що вщображена на рисунку 2.
Модель враховуе зовншый вплив глобалiзацiйних процесiв суспiльства, економiки та освiти на формування цiлей, що вщображено у блоках «Культура навчання» i «Шляхи до устху».
Так, у блоц «Культура навчання» визначенi таю основы орiентири щодо формування цтей STEAM освiти:
- культурнi стратеги, що вщображають iнновацiï, пiдприемницький дух, запитання та ствпрацю з шдивщуальною вiдповiдальнiстю учасникiв навчального процесу;
- шклюзивна мiсiя, яка пiдтримуе вах студенев, адаптуючи навчальний процес до рiзних ситуацiй, що можуть виникати у тих, хто навчаються;
- можливост для персоналiзованого навчання учыв, що передбачае iндивiдуальнi консультацп учыв учителями;
- гнучке та автономне керiвництво навчальним процесом, що передае сптьне бачення i iнновацiйну шструкщю вчителiв для проведення навчального проекту у галузях STEAM.
У блоц «Шлях до устху» визначен таю шляхи щодо забезпечення устшного результату навчання учыв:
- зв'язки навчання з бiзнесом, промисловiстю, вищою освтэю, що забезпечують можливостi досягти устху в майбутый кар'ерi випускникiв школи;
- партнерськ стосунки iз представниками бiзнесу, промисловiстю, унiверситетами та шститутами, що пропонують вищу освiту, надають та розширюють можливостi молодi практичного i реального досвщу у свт.
Вище зазначенi блоки вiдображають вплив на наступний блок моделi «Навчання i викладання», що включае:
- навчання, що готуе учнiв до майбутнього навчання у коледжах та кар'ери у галузях STEM, збер^ае дисциплшарну та мiждисциплiнарну цiлiснiсть;
- автентичне, проблемне навчання та сприяння формування в учыв креативного дизайнерського мислення;
- штегрована, шновацшна навчальна програма STEM;
- динамiчнi системи оцшювання, що включають автентичнi оцшки, якi передбачають використання завдань в умовах, наближених до реальних;
- добре тдготовлений викладацький склад закладу освгги з постiйним та персоналiзованим професiйним розвитком.
Культура навчання -в1рування i днспозици. справедлнв1сть та доступ
- Культурт стратеги, що вщображають тновацп,
тдприемгащтво. дослщження та розвиток з шдивщуапъною вщповщальтспо;
- Ьшпозивна ъшсш STEM дня BCIX;
- Студентська автономия та шщшщуатзащя навчання:
- Гнучке та автономне лщерство
STEM and STEAM School Logic Model
Навчання l викладання m
- Навчання.. що готуе учив до коледжу та кар'ери в STEM, збер1гае дикщипшнарну та мЁвдрсцшшгаарну щшсшстъ:
- Автеншчне. пробяемне наЕчання та дизайнерське мислення:
- Гнтегрована. шноващйна навчальна програма STEM:
- Динашчш системи ощнювання. що включають автеншчш на о снов! результат оцпзки:
- Добре шдготовленийвикладацький склад, з поспйним та персоналЬованим ирофесшним
■ навчанням
х
Шляхи до усшху
Зв'язки навчання 3 бизнесом, ПрОМИСЛОБ1СТЮ. БИЩОЮ о сытою, що забезпечують можгатвосп щодо усшху7 в майбутшй Kap'epi;
- Сгильш партнерсъга стосунки з б13несом. промислов1СТЮ та вищою освиою. що надають та розширюютъ можливосп дня практичного та реального досыду у свт
« Результата школи - учш. tt вчкгет, громада
почутгя прнналежносп. сгавпращ та стильно!роботи при ощнщ шдивщуальних Б1дмшностей=
- залучення до шзнавально вимогливоГ робота:
- збшьшення учасп у навчанш та "вщцачГ;
- зацоволёння вщ навчання та впевненосп у виконанш шкшьноГроботи;
- володшня студентами особистого навчального шляху:
- розвиток знань та штересу до STEM кар'ери:
- купьтивування змюту STEM та обробка знань:
- формування навичок творчосп. сгавпра-щ. критичного мисяення та стлкування:
- розвиток особистосп. яка мае мошващк та здатносп для навчання у межах STEM
- посилення учасп в позакласних заходах, пов'язаних is STEM проектами;
- прагнення до навчання впродовж життя;
- защкавлешсть у STEM дослодженнях
Ч_/
. Довгостроков1 планы ~ студенпв
- по спине шдтримання усшху в галузях STEM:
- демонстращя вмшь i навнчок у межах STEM з урахуванням гфофесшного та гадприемницького контекстш;
- збшьшення кшькосп студенив коледоав у галузях STEM:
- демонстращя досягнень студенив у световому науковому середовшщ;
- демонстращя STEM грамотносп у ринш контекстах (социальному, полпичному. по бутовому та ¿н.):
- залучення громад, наукових центр1в та ш.. хто защкавлеш у розвитку STEM
ОСЕНИ
Ч_J
Acknowledge metis Great Lakes College and Career Pathways Partnership.
Gfforge Washington Uwtr&ity OSPri study
Рис. 2. Лопчна модель STEAM навчання у школi досвiд учителiв США (Dell'Erba, 2019)
Блок «Навчання i викладання» пов'язаний з наступним блоком «результати школи», що вщображае так зван «короткостроков1 плани» (зазвичай ц плани розрахованi на рiк). Цей блок охоплюе такi основнi пункти:
- ствпраця Bcix учасникiв навчального процесу при оцЫюваны навчальних результат учнiв;
- володiння учнями особистими навчальними шляхами;
- набуття учнями нових знань та розвиток Тхых вмЫь i навичок у галузях STEM;
- формування навичок творчосп, ствпраця творчого мислення та стлкування у вах учасникiв навчального процесу;
- розвиток особистост^ яка мае мотиващю та здатностi для навчання у межах STEM;
- сприяння учасп учыв у позакласних заходах, пов'язаних iз STEAM проектами;
- зацтавлеысть у STEAM дослiдженняx усix учаснитв навчального процесу.
Останнiй блок моделi е довгостроковi плани щодо розвитку STEAM осв^и у закладi осв^и. Вiн включае такi напрями:
- постмне пiдтримання успixу учасникiв навчального процесу у галузях STEM;
- демонстращя учнями вмЫь i навичок у межах STEAM з урахуванням професшного i пiдприемницького контекстiв у Тхнм майбутнiй кар'ер^
- демонстрацiя STEM грамотностi у рiзниx контекстах (сощальному, полiтичному, побутовому та iн.);
- залучення до розвитку STEAM осв^и громад, наукових центрiв та н
На нашу думку, блоки даноТ моделi е важливими для результативного впровадження STEAM пщходу у навчальний процес школи та мають бути взаемопов'язаними та взаемозалежними один вщ одного.
^м цього, вiдмiтимо, що блок «Навчання та викладання» може бути пов'язаний iз моделлю, яку пропонують дослiдники М. Столман, Т. Дж. Мур, Г. Х. Роер^ (Stohlmann & Moore & Roehrig, 2012), а саме, «Модель мiркувань щодо iнтегрованого викладання у STEM-орiентованиx класах» (англ. «The s.t.e.m. model of considerations for teaching integrated STEM education classes»). Нижче у таблиц 1 наданий план щеТ модел^ згiдно з баченням ТТ авторiв.
Так, ця модель складаеться з таких компонентiв: пiдтримка, що вщображае залежнiсть розвитку моделi вщ рiзниx чинникiв; навчання, що охоплюе пропозицп для планування урокiв iз використанням STEM пiдxоду та Тх практичноТ реалiзацiТ; ефективнiсть, що вщображае основнi напрями дiяльностi, якi мають закшчуватися конкретним результатом навчального процесу; матерiали, що включають набори матерiалiв, якi слiд оновлювати кожного навчального року, 1КТ та iн.
Таблиця 1
План «Моделi MipKyBaHb щодо iHTerpoBaHoro викладання у STEM-орieнтованих класах» _(Stohlmann & Moore & Roehrig, 2012)_
Шдтримка
- партнерство з уыверситетами, коледжами, школами;
- забезпечення професшного розвитку вчт^в, зокрема !'хньо!' iнформацiйно-цифровоï компетентностi;
- забезпечення комунтацп вчителiв з учнями, батьками учыв, фахiвцями та мiж собою;
- створення, органiзацiя та впровадження навчальних плаыв на основi STEM пiдходу та використання рiзних галузей
мистецтв (англ. Art), треншпв та контактiв iз фахiвцями рiзних галузей STEM.
Навчання
Планування уроку Практична реалiзацiя навчального плану
- зосередження на взаемодп; - формулювання питань, що необхщно поставити перед
- подання презентац1й; учнями;
- фокусування на пояснены учням концепцш; - сприяння формуванню в учыв аргументованого
- досягнення розумшня учнями вм1нь i навичок, що вони мислення;
мають набути у процес навчання; - врахування рефлексп;
- базування навчання на креативному ршены проблем; - фокусування на розумшы учнями схем i моделей;
- уттення ще1 учнецентризму; - використання динамнного о^ювання навчально!
- спирання на попередн! знання учн1в; д1яльност1 учн1в, заснованого на використанн 1КТ;
- використання 1КТ; - застосування мггацшних систем, тренажерlв та ш.;
- зосередження на актуальних проблемах реального - сприяння досл!дницьк!й д!яльност! учнш
життя та культури
Ефективысть
- використання змктових знань та педагогiчних знань сприяють позитивна самоефективностi;
- сприяння прихильност учн1в до STEM осв1ти;
- планування результата навчання;
- планування та органвацт критики результатlв
Матерiали
- технологiчнi ресурси;
- широкий погляд на технологи;
- набори матерiалiв для занять;
- проспр примщення та зберiгання матерiалiв;
- столи для групово!' роботи
ОБГОВОРЕННЯ
З огляду на вищеописан модел^ слiд пiдкреслити, що важливими е таю !'х характеристики:
- нелшмыйысть, що забезпечуеться прямими i зворотними зв'язками мiж учасниками начального процесу, оновленням змкту, засобiв, методiв i форм органiзацiï навчання вщповщно до глобалiзацiйних процесiв розвитку освiти;
- залежнiсть вiд розвитку свтэво!' економiки, iнформацiйно-комунiкацiйних технологiй, тенденцш розвитку освiти
та iн.;
- пбрщысть, що передбачае поеднання рiзних видiв освiти (формально!', неформально!', шформально!'), форм освiти (очна (денна, вечiрня), заочна, дистанцiйна, мережева), використання змшаного навчання та iн.;
- залежысть вiд цiлей i результатiв впровадження модел^ тобто формування навчального змкту вiдбуваеться вiдповiдно до цiлей i результат впровадження моделi;
- мобтьысть, що передбачае доступнiсть навчальних матерiалiв та спiлкування з учасниками навчального процесу у будь-який час i у будь-якому мкц як для вчт^в, так i для учыв;
- прогназоваысть тенденцiй i результа^в проектного навчання та дослiджень, що плануються у межах моделГ
Вище описан моделi мають загальнi важливi компоненти, що е необхiдними при проектуванн STEAM-
орiентованого освiтнього середовища закладу загально!' освiти (ЗЗО) для розвитку шформацмно-цифрово!' компетентностi вчителiв, а саме, !'х можна назвати як: цтьовий, комунiкативний, змiстовий, органiзацiйно-дiяльнiсний, технолопчний, результативно-дiагностичний.
Розглянемо цi компоненти моделi STEAM-орiентованого освiтнього середовища ЗЗО для розвитку шформацшно-цифрово!' компетентностi вчт^в бiльш докладные.
Цiльовий компонент включае в себе: окреслення чинниюв впливу на формування мети, завдань, принцитв та пiдходiв навчання. Так, мета нашо!' моделi - розвиток шформацшно-цифрово!' компетентностi вчителiв, що е обов'язковою умовою для створення, пщтримки та розвитку самого STEAM-орiентованого освiтнього середовища ЗЗО. Вщповщно до мети сформован такi завдання: створення STEAM-орiентованого освпшього середовища ЗЗО, що буде впливати на розвиток шформацшно-цифрово!' компетентностi вчителiв та !'хньо!' плiдноï роботи щодо удосконалення та пщтримки зазначеного середовища; створення умов для розвитку шформацшно-цифрово!' компетентности вчителiв; створення технологiчноï бази для здшснення навчального процесу у межах STEAM.
Комунтативний компонент охоплюе таю завдання: забезпечення пщтримки взаемодп учасникiв навчального процесу; п1д61р та ефективне застосування необхiдних 1КТ для забезпечення постшно! взаемодп учасниюв навчального процесу не залежно в1д часу та м1сця Ух перебування; забезпечення яюсного спiлкування суб'ектiв навчально!' д1яльност1 у вебiнарах, тематичних форумах та ш.; сприяння розвитку вмшь i навичок учителiв використанню 1КТ для п1дтримки взаемодй ус1х учасниюв навчального процесу.
Органiзацiйно-педагогiчний компонент передбачае застосування необхщних п1дход1в, форм, методiв i засобiв для розвитку шформацшно-цифрово!' компетентностi вчителiв, зокрема через !'хню роботу над створенням, п1дтримкою та розвитком STEAM-орiентованого осв1тнього середовища ЗЗО.
Змктовий компонент моделi охоплюе таю завдання: створення курав, тренiнгiв, вщкритих масових он-лайн кур^в, що сприятимуть розвитку iнформацiйно-цифровоï компетентностi вчителiв для пщтримки та розвитку STEAM-орiентованого осв1тнього середовища ЗЗО.
Технологiчний компонент передбачае ршення таких основних завдань: ви61р iнструментiв (зокрема 1КТ) для створення середовища; ви61р iнструментiв для пщтримки STEAM навчання; до61р шструметчв для сум1сно! роботи учасникiв навчальних проек^в у галузях STEAM; ви61р засобiв для створення i проведення оцшювання д1яльност1 та результатiв навчання учыв у галузях STEAM.
Результативно^агностичний компонент е реалiзацiею ц1льового компоненту i передбачае аналiз розвитку шформацшно-цифрово!' компетентности вчителiв для п1дтримки та розвитку STEAM-орiентованого осв1тнього середовища ЗЗО.
ВИСНОВКИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ПОДАЛЬШОГО ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Отже, в результат проведеного аналiзу педагопчних моделей STEAM-орiентованого осв1тнього середовища загального закладу осв1ти, були виокремленi характеры особливост такого середовища, а саме: нелшшысть; залежнiсть в1д розвитку свтово!' економiки, iнформацiйно-комунiкацiйних технологiй, тенденцiй розвитку освти та 1н.; г16ридн1сть; залежысть в1д цiлей i результатiв впровадження модел^ мо61льн1сть; прогнозованiсть тенденцiй i результат проектного навчання та дослщжень, що плануються у межах моделГ
Визначенi основн1 компоненти STEAM-орiентованого освпшього середовища загального закладу осв1ти для розвитку шформацшно-цифрово!' компетентности вчителiв та описан завдання у межах цих компонент: ц1льового, комунiкативного, зм1стового, оргаызацшно^яльысного, технологiчного, результативно-дiагностичного.
До перспектив подальшого дослiдження можна вiднести розробку методичних рекомендацш щодо проектування та впровадження моделi STEAM-орiентованого осв1тнього середовища загального закладу осв1ти для розвитку шформацшно-цифрово!' компетентности вчителiв.
Список використаних джерел
1. Закон Укра'ши «Про осв1ту» в1д 5.09.2017 №2145-VIII. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2145-19 (Дата звернення 12.01.2020).
2. Педагопчна Конститущя бвропи (Pedagogical Constitution of Europe), 2013. URL: https://arpue.npu.edu.ua/ (Дата звернення 12.01.2020).
3. пол1хун Н. I., Постова К. Г., Слтухша I. А., Онопченко Г. В., Онопченко О. В. Упровадження STEM-освп^и в умовах штеграцп формально!' i неформально! освти обдарованих учыв: методичн рекомендаций Ки!'в: 1нститут обдаровано! дитини НАПН Укра'ши, 2019. 80 с.
4. Сороко Н. В. Проектування STEAM-орiентованого цифрового середовища школи ^ру61жний досвщ). Науковi записки. Серiя: Педагогiчнi науки. Випуск 177. Частина II. Кропивницький: РВВ Центральноукра'шського державного педагопчного унiверситету iменi Володимира Винниченка, 2019. 100-104 с.
5. Сороко Н. В. Актуальш теми мiжнародних масових в1дкритих он-лайн курав для розвитку шформацшно-цифрово!' компетентности вчителя. Ыформацшний бюлетень № 3, 2019. URL: https://u.to/ncyXGA (Дата звернення 02.02.2020).
6. Carretero S., Vuorikari R. and Punie Y. DigComp 2.1: The Digital Competence Framework for Citizens with eight proficiency levels and examples of use, EUR 28558 EN, 2017. D0I:10.2760/38842.
7. Kuys B., Renda G. Connectivism as a pedagogical model within Industrial Design education. The International Design Technology Conference, DesTech2015, 29th of June - 1st of July 2015, Geelong, Australia. URL: https://researchbank.swinburne.edu.au/file/16177a7c-dcaa-4b07-8bfa-1c18afff27ba/1/PDF%20%28Published%20version%29.pdf (Last accessed: 12.04.2020).
8. Renda G. Connectivism as a Pedagogical Model within Industrial Design Education, 2015. URL: https://doi.org/10.1016/j.protcy.2015.07.004 (Last accessed: 12.04.2020).
9. Siemens G. Learning analytics and open, flexible, and distance learning, Distance Education, 2019, 40:3, 414-418, DOI: 10.1080/01587919.2019.1656153.
10. Dell'Erba M. Policy Considerations for STEAM Education, 2019. URL: https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED595045.pdf (Last accessed: 15.01.2019).
11. Mäkelä T., Fenyvesi K., Merjovaara O., Mäki-Kuutti M., Kenttälä V., Kankaanranta M., Haaf Ch., Christodoulou P. Pedagogical framework, design principles, recommendations, and guidelines for a STEM learning environment design. URL: https://stimey.eu/pedagogical_framework.pdf (Last accessed: 17.03.2020).
12. Stohlmann, M., Moore, T. J., & Roehrig, G. H. Considerations for Teaching Integrated STEM Education. Journal of Pre-College Engineering Education Research (J-PEER), 2(1), Article 4, 2012. URL: https://docs.lib.purdue.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1054&context=jpeer (Last accessed: 17.03.2020).
References
1. Zakon Ukrainy «Pro osvitu» (2017) [Law of Ukraine «On Education»]. Retrieved from: http://osvita.ua/legislation/ law/2231/ [in Ukrainian].
2. Pedahohichna Konstytutsiya Yevropy (2013) [Pedagogical Constitution of Europe]. Retrieved from https://arpue.npu.edu.ua/ [in Ukrainian].
3. Polikhun, N. I., Postova, K. H., Slipukhina, I. A., Onopchenko, H. V., Onopchenko, O. V. (2019). Uprovadzhennya STEM-osvity v umovakh intehratsiyi formal'noyi i neformal'noyi osvity obdarovanykh uchniv: metodychni rekomendatsiyi [Introduction of STEM-education in the conditions of integration of formal and non-formal education for gifted students: methodical recommendations]. Kyiv: Institute of Gifted Children of the National Academy of Pedagogical Sciences of Ukraine, 80. [in Ukrainian].
4. Soroko, N. V. (2019). Proektuvannya STEAM-oriyentovanoho tsyfrovoho seredovyshcha shkoly (zarubizhnyy dosvid) [Designing a STEAM-oriented education environment (foreign experience)]. Naukovi zapysky. Seriya: Pedahohichni nauky. Vypusk 177. Chastyna II. Kropyvnyts'kyy: RVV Tsentral'noukrayins'koho derzhavnoho pedahohichnoho universytetu. [in Ukrainian].
5. Soroko, N. V. (2019). Aktual'ni temy mizhnarodnykh masovykh vidkrytykh on-layn kursiv dlya rozvytku informatsiyno-tsyfrovoyi kompetentnosti vchytelya. Informatsiynyy byuleten' № 3. [Topics massive international open online courses for the development of information and digital competence of teachers. Newsletter № 3.]. Retrieved from https://u.to/ncyXGA. [in Ukrainian].
6. Carretero, S., Vuorikari, R. and Punie, Y. (2017). DigComp 2.1: The Digital Competence Framework for Citizens with eight proficiency levels and examples of use, EUR 28558 EN, doi:10.2760/38842, 48 p. [in English].
7. Blair Kuys, Gianni Renda. Connectivism as a pedagogical model within Industrial Design education. The International Design Technology Conference, DesTech2015, 29th of June - 1st of July 2015, Geelong, Australia. Retrieved from https://researchbank.swinburne.edu.au/file/16177a7c-dcaa-4b07-8bfa-1c18afff27ba/1/PDF%20%28Published%20version%29.pdf. [in English].
8. Gianni Renda. Connectivism as a Pedagogical Model within Industrial Design Education. https://doi.org/10.1016/j.protcy.2015.07.004. [in English].
9. George Siemens (2019) Learning analytics and open, flexible, and distance learning, Distance Education, 40:3, 414-418, DOI: 10.1080/01587919.2019.1656153. [in English].
10. Mary Dell'Erba (2019). Policy Considerations for STEAM. Education Retrieved from: https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED595045.pdf. [in English].
11. Pedagogical framework, design principles, recommendations, and guidelines for a STEM learning environment design / Tiina Makela, Kristof Fenyvesi, Olli Merjovaara, Matias Maki-Kuutti, Veera Kenttala, Marja Kankaanranta, Christina Haaf, Panagiota Christodoulou. Retrieved from: https://stimey.eu/pedagogical_framework.pdf. [in English].
12. Stohlmann, M., Moore, T. J., & Roehrig, G. H. (2012). Considerations for Teaching Integrated STEM Education. Journal of Pre-College Engineering Education Research (J-PEER), 2(1), Article 4. [in English].
THE PEDAGOGICAL MODELS OF STEAM-ORIENTED EDUCATIONAL ENVIRONMENT FOR THE TEACHERS' DIGITAL COMPETENCE DEVELOPMENT Nataliia Soroko
Institute of Information Technologies and Learning Tools of NAES of Ukraine, Ukraine
Abstract.
Formulation of the problem. The active development of the knowledge society requires the reform of education and the revision of traditional teaching methods from the standpoint of updating the forms, means, and content following such global processes as globalization and the information revolution. Because of this, it is important to design models of educational environments under the implementation of global trends in new approaches to learning at different levels of personal education. One such trend is STEAM education, which requires the design of the STEAM-oriented educational environment. At the same time, the teachers' information and digital competence development becomes especially important, which is important for the support and development of education following the requirements of the information society. With this in mind, the article aims to analyze pedagogical models of the STEAM-oriented educational environment of a general school and highlight the characteristics of such an environment and proposals for the main components of the STEAM-oriented educational environment of a general school for the teachers' information and digital competence development.
Materials and methods. To achieve the goal of the article, we used methods of systematic and comparative analysis of scientific literature and project reports on the processes of designing pedagogical models of STEAM-oriented educational environment of a general school; theoretical methods of synthesis and generalization to formulate conclusions and proposals for creating a model of STEAM-oriented educational environment of a general school for the teachers' information and digital competence development.
Results. Models of STEAM-oriented educational environment of a general school, which were created within the framework of international projects and Ukraine, are analyzed. The important components which are necessary at designing of STEAM-oriented educational environment of a general school for the teachers' information and digital competence development are allocated: purpose, communicative, semantic, organizational and activity, technological, resultant, and diagnostic.
It is determined that the purpose component should relate to the delineation of factors influencing the formation of goals, objectives, principles and approaches to learning; the communicative component should cover the following tasks to support the interaction of participants in the learning process; the organizational and pedagogical component should provide for the application of the necessary approaches, forms, methods and tools for the teachers' information and digital competence development; the content component of the model should reflect the main objectives of creating courses, trainings, open mass online courses that will promote the teachers' information and digital competence development to support and develop STEAM-oriented educational environment of the general school; the technological component should include the solution of tasks of selection of means for maintenance of creation, support and development of STEAM-oriented educational environment of general school; the result-diagnostic component
is the implementation of the purpose component and provides an analysis of the teachers' information and digital competence development to support and develop STEAM-oriented educational environment of the general school.
Conclusions. As a result of the analysis of pedagogical models of STEAM-oriented educational environment of the general school, the characteristic features of such environment were singled out, namely: nonlinearity; dependence on the development of the world economy, information and communication technologies, trends in education, etc.; hybridity; dependence on the goals and results of the model implementation; mobility; predictability of trends and results of project-based learning and research planned within the model. The main components of the STEAM-oriented educational environment of a general school for teachers' information and digital competence development are defined and the tasks within these components are described: target, communicative, content, organizational-activity, technological, result-diagnostic.
Prospects for further research include the development of guidelines for the design and implementation of a model of STEAM-oriented educational environment of the general school for the teachers' information and digital competence development.
Keywords: STEAM-education, STEAM-oriented educational environment, information-digital competence, teachers' information-digital competence, design of pedagogical models.
