ОСОБЛИВОСТІ STEM-ПРОЕКТІВ З ДИСЦИПЛІНИ «ФІЗИКА»

Національний авіаційний університет

Сліпухіна Ірина

Рудницька Жанна

Національний Центр «Мала академія наук України»

Поліхун Наталія

Чернецький Ігор

Глобальні соціально-економічні процеси в суспільстві ХХІ століття детермінують масштабні інноваційні зміни на всіх рівнях освіти. Так, однією із «трендових» проблем світового масштабу нині є підготовка молоді до майбутнього працевлаштування на ринку праці, характерними рисами якого у найближчій перспективі будуть, насамперед, високий ступінь технологічності, трансдисциплінарності і швидкозмінністі [1]. Особливі сподівання щодо вирішення такої проблеми нині покладено на STEM ініціативу в освіті, яка з 2009 р. запроваджена в США, а зі створенням відділу STEM освіти в Інституті модернізації змісту освіти з 2015 р. офіційно популяризується і централізовано координується також в Україні. Зазначимо, що одним з перших до вітчизняного STEM/ STEАM руху долучився Національний Центр «Мала академія наук України», в якому створено центр реальних і віртуальних навчальних досліджень – «STEM-лабораторію МАНЛаб» [2].

Слід зазначити, що «точкою входу» STEM у навчальний процес може бути будь-який рівень здобуття освіти, зокрема, ними можуть бути молодші курси технічних університетів. Найсприятливішою дисципліною для цього, на наш погляд, є фізика, яка формує у майбутніх інженерів, насамперед, наукову, а на її засадах – техніко-технологічну картину світу [3]. Серйозною проблемою значної кількості вітчизняних технічних університетів є потреба у суттєвій модернізації навчальних фізичних лабораторій з точки зору як можливостей проведення натурних експериментів, так і опрацювання даних із залученням цифрових вимірювальних комплексів. Втім, сутність STEM ініціативи не зводиться до створення «ідеального» навчального середовища майбутнього (хоча воно теж є важливим). Фундаментальна її мета в тому, щоб надихнути студентів на вивчення, дослідження та інноваційну діяльність у командах [4]. На нашу думку, незалежно від того, в якій саме аудиторії / лабораторії навчаються студенти, ці навички (вирішення проблем, інноваційне мислення, комунікація, продуктивна командна робота, генерування декількох ідей, прийняття рішень) є вирішальними у контексті їх майбутнього працевлаштування.

На кафедрі загальної фізики Національного авіаційного університету (НАУ) з 2017 року розпочато дослідження організаційно-педагогічних умов реалізації STEM підходу у навчанні фізики майбутніх фахівців авіаційної галузі. Нині реалізується підготовчий, пропедевтичний його етап, який передує створенню STEM програми у курсі загальної фізики, зокрема апробація методики добору, виконання і оцінювання командної проектної діяльності студентів. Виявлено, що самостійний вибір студентами STEM тематики детермінується як майбутньою фаховою діяльністю, так і практичною (індивідуальною або груповою) цікавістю до певних технологій. Зазначимо, що різноманітні ідеї для реалізації майбутніх робіт розміщено на численних освітніх STEM ресурсах [5], зокрема, у «STEM-лабораторії МАНЛаб» [2]. Наведемо приклади STEM робіт з фізики, реалізованих першокурсниками спеціальності 272 «Авіаційний транспорт», презентація яких відбулася у рамках XVIIІ Міжнародної науково-практичної конференції молодих учених і студентів «Політ. Сучасні проблеми науки» в НАУ: «Фізичні аспекти функціонування безпілотного літального апарату типу квадрокоптер» (Іванов К. Д., Іщенко О. М., Артюхова І. С.), «Особливості створення автоматизованої ракети з альтернативним типом двигуна» (Пушкарський М. О., Яковенко Д. К), «Особливості конструкції пірометра на основі Arduino Nano» (Ключенко І. І., Цимбалюк І. С.), «Використання портативного осцилографа для дослідження явища електромагнітної індукції» (Каленченко В. Р.), «Оптичні ілюзії: дзеркало нескінченності» (Руденко М. Д., Крисько А. В.), «Кишеньковий мікроскоп» (Качна Д. О., Михник О. Ю.), «Цікаві досліди з фізики як засіб пізнавальної мотивації майбутніх інженерів (Тарасевич С. М.)[1]. Зауважимо, що кожна робота супроводжувалася виготовленням відповідних моделей. Подальшого розвитку нині потребують дослідження оргінізаційно-педагогічних умов реалізації STEM у технічному університеті.

СПИСОК ДЖЕРЕЛ

1. Рынок труда 2030. Четыре варианта развития событий [Електронний ресурс]. URL: https://delo.ua/lifestyle/rynok-truda-2030-chetyre-varianta-razvitija-sobytij-338374/ (дата звернення: 15.10.2018).
2. STEM-лабораторія МАНЛаб. [Електронний ресурс]. URL: http://stemua.science/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BC%D0%B5%D1%82/mphy/page/3/(дата звернення: 15.10.2018).
3. Сліпухіна І. А. Дослідницька діяльність студентів у контексті використання наукового й інженерного методів / І. А. Сліпухіна, І. С. Чернецький // Вища освіта України: Теоретичний та науково-методичний часопис. — №3.—Додаток 1: Інтеграція вищої освіти і науки.— Київ, 2015.— С.216-225.
4. Чернецький І. С. Мультидисциплінарний підхід у формуванні STEM- орієнтованих навчальних завдань / І. С. Чернецький, Н. І Поліхун, І. А.Сліпухіна // Наукові записки. Серія : Проблеми методики фізико–математичної і технологічної освіти. – Кропивницький: РВВ ЦДПУ ім. Винниченка, 2017. – Вип. 12.– Ч. 1. – С. 158–168.
5. Science buddies. [Електронний ресурс]. URL: https://www.sciencebuddies.org/ (дата звернення: 15.10.2018).