Педагоги змінюють підхід до навчання, застосовуючи платформи цифрових лабораторій для автоматизації рутинних завдань та звільнення часу для справжнього викладання. Для учнів такі інновації стають ключем до майбутньої успішності.
Вибір між сучасною цифровою лабораторією та класичними експериментами – це не дилема, а питання ефективності, переконані нинішні вчителі. Переважна більшість освітян позитивно відгукуються про використання інтерактивних та віртуальних досліджень.
Кожен освітній процес складається з усталених етапів. Спочатку учні опановують новий матеріал, потім закріплюють вивчене шляхом тестування чи контрольної роботи. На основі цього формується оцінка, що відображає ступінь засвоєння. Згодом, залежно від мотивації учня та його зацікавленості предметом, отримані знання переходять у довгострокову або короткотермінову пам’ять.
Однак, традиційна передача інформації як метод навчання поступово втрачає свою актуальність. Сьогодні будь-хто може миттєво знайти потрібну інформацію в інтернеті. Поширення штучного інтелекту ще більше полегшує цей процес. Саме тому здатність оперувати знайденою інформацією та вміння застосовувати її на практиці стають головними критеріями ефективності навчання. В кінцевому підсумку, це визначає адаптованість учнів до сучасного ринку праці та їхню подальшу успішність.
Нині українські школи активно впроваджують так звані STEM-лабораторії. Це спеціалізовані освітні простори, що об’єднують природничі науки, технології, інженерію та математику (Science, Technology, Engineering, Mathematics) для практичного навчання.
Одним із прогресивних рішень у сфері цифрових освітніх технологій є розробка від вітчизняної компанії Eddy Group – Dr. STEM.
«Сучасні діти виявляють активний інтерес до різноманітних аспектів життя, формують власну громадянську позицію, беруть участь у хакатонах, просувають власні ідеї. Для них важливо не лише пізнавати світ, але й створювати нове. Ми живемо в складний час великих викликів, і до них слід бути готовими. STEM-підхід сприяє цій готовності», – характеризує своїх учнів Олена Сироїд, біотехнологиня, науковиця та викладачка.
Від «теорії на дошці» до віртуальної реальності
Сучасний ринок праці ставить нові вимоги до знань та навичок випускників, що зумовлює трансформацію освітніх підходів. У дитячих садках, школах та вищих навчальних закладах провідні позиції займають проєктування, робототехніка, моделювання та конструювання.
STEM-обладнання дозволяє інтегрувати теоретичні знання з практикою, наочно демонструючи застосування наукових методів у повсякденному житті. Учні бачать безпосереднє використання знань точних наук.
«Експеримент можна провести практично з будь-чого. Коли ми практично опрацьовуємо певне явище, це стає значно зрозумілішим. Наприклад, загальновідомо, що рослини в процесі життєдіяльності випаровують воду – це теорія. STEM-лабораторія дає змогу наочно продемонструвати цей процес і виразити його в кількісних показниках. Або ж, вивчаючи властивості речовин, ми досліджуємо, які розчини мають лужну чи кислу реакцію. Проводимо експеримент з рідинами, що використовуються нами в побуті: миючими засобами, побутовою хімією. Якщо дитина бачить, що звичайний засіб для прочищення труб має високі показники агресивності, вона ніколи не візьме його до рук без захисних рукавичок», – пояснює вчителька Олена Сироїд.
По суті, STEM-лабораторія – це цифровий простір, де поєднуються реальні експерименти з віртуальними інструментами. Вчитель презентує демонстраційні досліди у віртуальних лабораторіях, а учні виконують практичні та лабораторні роботи на екранах комп’ютерів, користуючись віртуальними приладами, інструментами та матеріалами.
Більше не потрібно багаторазово відтворювати той самий експеримент, заносити дані в таблицю, обчислювати середні значення та порівнювати їх із табличними. Усі ці процеси автоматизовані за допомогою спеціальних датчиків, які зчитують інформацію, передають її до комп’ютера, де вона обробляється та представляється у зручному форматі.
Швидке налаштування експерименту, наочність представлених даних, зручні інструменти для аналізу дозволяють за короткий проміжок часу провести більше експериментів та перевірити більше гіпотез. Крім того, використання віртуального простору дає можливість безпечно моделювати ризиковані експерименти. Наприклад, можна провести небезпечний хімічний дослід або вивчити явище високої напруги без жодного ризику. Застосування віртуальної та доповненої реальності в рамках STEM-лабораторії дозволяє «побачити» мікроскопічні процеси або прискорені явища, які неможливо спостерігати неозброєним оком.
STEM-ефект
Дослідження інтерактивних уроків, проведене у 2023 році Ганною Дефорж та Вікторією Дудник, підтвердило вищу ефективність застосування інтерактивних методів навчання. Рівень залученості учнів зріс на 30%, оскільки інтерактивні методи стимулювали їх до активної взаємодії з навчальним матеріалом. Результати тестування та контрольних робіт у групах, де застосовувалися інтерактивні методи, покращилися на 20% порівняно з традиційним навчанням.
Учні не просто слухають вчителя, а мають можливість миттєво перевірити теоретичні положення через експеримент. Це спонукає їх до активної участі в навчальному процесі, сприяючи швидшому та глибшому засвоєнню матеріалу.
«STEM – це підхід, якому прийшов час. Діти повністю готові до інтеграції технологій у навчання. Це покоління, яке виросло зi смартфоном у руках. Водночас, будь-яка технологія вимагає відповідальності. І важливо не потрапити в пастку надмірних очікувань», – зазначає педагогиня.
Інтерактивні уроки потребують від вчителя ретельної підготовки. Для успішного використання STEM-лабораторій необхідні певні цифрові навички. Наприклад, вивчення роботи з обладнанням потребує часу. Також існують технічні аспекти, такі як налаштування та калібрування датчиків, що зчитують інформацію.
Саме тому надзвичайно важливого значення набуває методична підтримка та супровід, які надаються розробниками цифрових лабораторій. Наприклад, вчителі, які працюють із цифровою лабораторією Dr. STEM, відзначають, що вбудовані модулі методичної підтримки та готові сценарії для лабораторних робіт і проєктів суттєво спрощують підготовку до занять і заощаджують час.
Освітяни змінюють правила гри, використовуючи платформу для автоматизації рутинних завдань та звільнення часу для справжнього викладання. Більшість учителів більше не витрачають години на підготовку експериментів – вони просто відкривають інтерактивну лабораторію. Переважна кількість педагогів обирає готові навчальні плани, вивільняючи більше часу для творчої роботи в класі. Багато хто вже не створює тести вручну – онлайн-платформа автоматизує цей процес.
І поки хтось ставить запитання: «Чи готова освіта до цифрової трансформації?», ми бачимо відповідь у діях вчителів: вони вже зробили свій вибір. Це нова реальність української школи, де технології працюють на вчителя, а не навпаки.
«Необхідно правильно використовувати технології. Важливо дотримуватися балансу та органічно інтегрувати інноваційні методи в навчальний процес. Неприпустимо, щоб на уроці хімії діти працювали у віртуальному середовищі, а на наступному занятті їм доводилося конспектувати 10 сторінок тексту», – застерігає Олена Сироїд.
Вчителі, які застосовують цифрові технології, відзначають, що процес навчання стає більш динамічним, доступним та захоплюючим.
Важливо, що завдяки STEM-обладнанню діти можуть розвиватися одночасно в кількох предметних галузях: фізиці, технологіях, інженерії, математиці та інформатиці. Теорія перестає бути просто нудними формулами на дошці, набуваючи прикладного характеру.
STEM-лабораторія – це простір для учнівської творчості. Саме тут діти можуть вивчати інформатику та техніку, проєктувати власні пристрої, програмувати моделі, створювати робочі прототипи та 3D-вироби.
Використання новітніх технологій допомагає сформувати у дітей певний тип мислення, розширює їхній кругозір. Це готує їх до дорослого життя, робить конкурентоспроможними в сучасному світі. Адже STEM-технології надають можливість ознайомитися з різними спеціальностями. «З часом стає все менше моноспеціальностей. З’являються нові професії та компетенції на перетині кількох галузей знань. Можливо, сьогоднішній учень за кілька років займатиметься біодизайном або чимось подібним», – зазначає Олена Сироїд.
Що далі
Українська школа поки що тільки починає шлях впровадження цифрових технологій у навчання. Далеко не кожен освітній заклад може похвалитися наявністю належно обладнаного кабінету. Проте процес зрушив з місця і стрімко набирає обертів.
У 2025 році субвенція на STEM-обладнання для українських шкіл становила майже 500 мільйонів гривень (499,4 млн грн). В межах цієї суми було обладнано 578 кабінетів, закуплено 196 лабораторій для 137 закладів освіти.
У 2026 році на ці цілі в бюджеті передбачено вже 1 мільярд 200 мільйонів гривень. Кошти будуть спрямовані на закупівлю засобів навчання та обладнання, комп’ютерного, мультимедійного обладнання та меблів для навчальних кабінетів з математичної, природничої, інформатичної освітніх галузей та міжгалузевих інтегрованих курсів (STEM, робототехніка), зокрема фізичних, біологічних, хімічних та STEM-лабораторій.
За прогнозами футурологів, у найближчому майбутньому у світі різко зросте попит на інженерів та фахівців високотехнологічних галузей. Більшість професій буде пов’язана з новими технологіями, такими як штучний інтелект та нанотехнології.
Будуть затребувані люди, які мають всебічну підготовку, володіють знаннями та навичками на стику технології, інженерії та природничих наук. Саме тому мають змінюватися і підходи до підготовки таких фахівців.
Нова українська школа поступово перетворюється на освітнє середовище, де діти не лише можуть здобути необхідні знання, але й відпрацювати наукові методи на практиці. Попит на цифрові лабораторії в школах стабільно зростає. Це стає новим освітнім стандартом. STEM, виступаючи своєрідним мостом, починає поєднувати навчальний процес, кар’єру та подальше професійне зростання.
Відповідальність за достовірність інформації у рекламі несе рекламодавець
Джерело