У дошкільному віці діти пізнають світ через перші сенсорні досвіди й улюблене запитання «чому?». Тоді часто можна помітити, як батьки напружуються, щоб пригадати шкільну програму або придумати, як простими словами пояснити, чому літаки літають, а комп’ютер нічого не відчуває. У цей період можна легко прищепити дитині цікавість до науки через експерименти, ігри й красиві енциклопедії. Тож сучасний STEM-підхід до викладання природничих і точних наук у школах не є чимось чужорідним.
STEM-освіта допомагає швидше адаптуватися до сучасного світу, у якому панує економіка інновацій і постійно виникають нові технології й професії. Але в реальності красива на папері концепція STEM-освіти стикається з численними викликами, які, втім, стають можливостями для розвитку.
Як повномасштабна війна посилила ці виклики в Україні? Чому одним із перспективних шляхів їх подолання є менторство для школярів, яке поступово набирає обертів в Україні? «Куншт» запитав у вчителів-практиків і менторів програми «СтудМентор» від ГО «Навчай для України» — Ганни Ковалевської та Владислава Кучерявого.
Ця стаття опублікована в партнерстві з громадською організацією «Навчай для України», яка займається, зокрема, волонтерською програмою «СтудМентор». У її межах представники української молоді стають менторами для школярів (менті) з прифронтових територій, щоб допомогти їм з вивченням шкільних предметів. Хочете спробувати себе у викладанні й поділитися з дітьми знаннями? Подавайтесь на програму «СтудМентор» тут. Знаєте дітей, які потребують безкоштовного навчання? Реєструйте їх на «Освітній Суп» тут.
Акронім STEM розшифровується як «наука» (science), «технології» (technology), «інженерія» (engineering), «математика» (mathematics). Подекуди STEM-освіта зводиться до робототехніки й лего-інжинірингу. Але насправді це не просто про технічну освіту. Зараз STEM-освіта передбачає не тільки практичні знання й навички, а й мистецтво та розвиток креативності. Її мета: формувати компетенції, наукову картину світу, світогляд і цінності, щоб діти не боялися труднощів і вирішували нестандартні ситуації вже зі шкільної парти.
Це стає можливим зокрема завдяки методу, в якому школярі під супроводом вчителя-ментора працюють над проєктами. Наприклад, створюють повітряну кулю, щоб запустити її на шкільному подвір’ї. Для цього діти збирають інформацію: з яких матеріалів роблять повітряні кулі, що потрібно, аби вони підійнялись у небо, абощо. Далі формують гіпотезу щодо розміру, матеріалу кулі, її наповнення газом і висоти, на яку вона зможе здійнятися. Потім роблять прототип. Тестують його і вносять корективи, поки той не полетить. Постійне навчання через подібні проєкти формує в дітей звичку співпрацювати, домовлятися, розподіляти ролі, ставити цілі, досягати їх, пробувати, помилятися й коригувати свої дії.
В Україні обговорювати STEM-освіту на державному рівні почали у 2016 році. Тоді була створена робоча група1 при Міністерстві освіти й науки, розроблені перші плани заходів і методичні рекомендації. Наступного року Мала академія наук презентувала віртуальну STEM-лабораторію2, яка пропонує вчителям методичну і технологічну допомогу у впровадженні нових способів навчання STEM. У 2021 році ухвалили3 концепцію та план заходів розвитку STEM-освіти до 2027 року. Як війна вносить корективи у розвиток цього напряму в Україні та загалом які особливості має викладання STEM, розгляньмо детальніше.
Посилена тривожність, хронічний стрес, безпека як цінність
За даними соціологічного дослідження4 благодійного фонду «Клубу Добродіїв» «Підлітки та їхнє життя під час війни», в Україні 73% підлітків найбільше хвилюються через війну. Вони відчувають страх за своє здоров’я й близьких, а також за майбутнє. Наслідком цього стає посилена тривожність і відставання від шкільної програми. Адже тривожність і стрес пригнічують5,6 когнітивні функції (увагу, сприйняття, мислення, пам’ять, мовлення, креативність). Тому вчителям варто бути уважними до своїх вихованців: знижувати рівень очікувань і вимог, відходити від навчальної програми й формувати уроки так, щоб діти завдяки навчанню відволікалися, спілкувалися й підтримували одне одного. Так, у вже загаданому опитуванні4 40% підлітків назвали спілкування вагомим стабілізаційним фактором, що допомагає їм відволіктися від негативних новин і переживань.
Окрім цього, перед кожним уроком можна проводити опитування, під час якого діти вибирають смайлики, що окреслюють їхній стан. Така функція доступна, наприклад, у програмі Microsoft Teams for Education7, де можна створювати робочі групи для вчителів і класу. Схожим прийомом — «криголамами» — користуються ментори програми «СтудМентор» від ГО «Навчай для України», розповіла менторка з математики Ганна Ковалевська. На початку заняття вони просять дітей вибрати з 6-8 картинок із різним емоційним забарвленням ту, яка найкраще характеризує їхній стан. Так ментори розуміють настрій й, відштовхуючись від цього, вибудовують урок у потрібному для дітей темпі. Наприклад, якщо менті втомлені або засмучені, ментор дає простіші завдання, бо складніші діти не зможуть вирішити.
Як допомогти дитині навчатися, коли навколо війна
Фантастичні вчителі та де їх шукати
Через реалії війни (мобілізацію, бойові дії, адаптацію шкіл до різноманітних форматів навчання, труднощі зі здобуттям вищої освіти) в Україні наразі бракує вчителів-предметників. За словами заступника міністра освіти і науки України Андрія Сташкова8, найбільший дефіцит фізиків, хіміків і викладачів іноземних мов. У різних регіонах — різні підрахунки. Найбільша нестача — у школах, що розташовані ближче до лінії фронту. Це неабиякий виклик, враховуючи те, що ми зараз стоїмо на порозі впровадження трирічної старшої профільної освіти школи (реформа запланована9 на 2027 рік).
У такій ситуації підтримати й посилити роботу вчителів можуть нові підходи у навчанні. Наразі однією з перших та наймасштабніших програм в Україні для подолання освітніх втрат є згадана раніше програма «Освітній Суп», яка використовує тьюторський та менторський підходи під час занять дітей. За два роки існування команді програми вдалося провести понад 100 000 безкоштовних занять і долучити до них понад 14 000 дітей з усієї країни.
Менторський підхід у межах «Освітнього Супу» реалізують молоді люди з програми «СтудМентор» від ГО «Навчай для України», які проходять відбір і спеціальне навчання менторства, а тоді проводять учням 5-11 класів з прифронтових територій безкоштовні онлайн-заняття з одного шкільного предмета (фізики, хімії, біології, математики, географії, інформатики тощо). Заняття проходять у групах до 3-х учнів двічі на тиждень по 45 хвилин.
«Ми ближчі до дітей за віком, а отже й за інтересами. Ми краще їх розуміємо та пам'ятаємо проблеми та складнощі їхнього віку. Ми ділимося власним досвідом використання сучасних інструментів», — коментує Ганна Ковалевська.
Крім переваг для школярів, Ганна також поділилася своєю мотивацією, чому вона стала однією зі студменторок: «Особисто я через менторство відчуваю себе корисною. Відчуваю, що можу щось змінювати та допомагати. Також я для себе трактую це як вклад у майбутнє. Але кожен долучається до менторства зі своїх причин. Кожен має свої потреби та можливості».
З корисного для студменторів Ганна називає інтенсив, де навчають активного слухання та інших технік; класну спільноту, де всі підтримують одне одного і діляться досвідом; нові знайомства. Зокрема, завдяки «СтудМентору» Ганна «знайшла друзів та познайомилась з купою крутих людей».
Фото: ГО «Навчай для України»
(Не)присутність і (не)оснащеність
«Я не вірю в хімію, яку не роблять руками. Хімія не може бути дистанційна. Крім цього, у Zoom немає зорового контакту вчителя з учнями. Усі бачать тільки картинку й чують звуки, але немає повного спектра запахів, невербального спілкування. Хімія має пахнути, насправді тхнути», — коментує вчитель хімії, співзасновник школи «Базис» Віктор Задоянний труднощі дистанційного навчання. На його думку, демонстрація хімічних експериментів онлайн не може замінити дітям уроки хімії наживо — з усіма її запахами, звуками, заразністю дитячих реакцій і емоцій.
Ускладнює дистанційне навчання й втома від онлайну. Через два роки пандемії ковіду, два з половиною роки війни учні (та й учителі) часто відволікаються, виснажуються10,11 від сидіння перед моніторами й спроб концентруватися на екрані. Однією з причин є відсутність фізичного контакту з вчителями та однокласниками, що може знижувати зацікавленість у навчанні. Додаткові фактори, такі як відволікання вдома через рідних, тварин і технічні проблеми, також впливають на концентрацію. Щобільше, в Україні зараз, на жаль, є учні, які через ковід і велику війну мало навчалися наживо. Це веде до проблем з соціалізацією, невмінням працювати в групі.
Ці виклики актуальні для середньої й вищої освіти. Звісно, різноманітні інтернет-ресурси та віртуальні лабораторії12, симуляції13, відеозадачі14 для проведення дистанційних уроків з хімії, фізики, математики, біології, географії та інших дисциплін інколи можуть бути навіть більш ефективними для навчання й зацікавлення класу, ніж офлайн. Вони стимулюють фантазію, роблять абстрактні для дітей речі візуальними й зрозумілішими, але це не замінить їм сенсорного досвіду під супроводом вчителя у класі чи лабораторії.
Наприклад, Віктор Задоянний демонструє учням природу звуків на прикладі експерименту з ниткою й виделкою. Вони беруть нитку, вішають на неї виделку, прикладають пальці з ниткою до скроні й б’ються виделкою в предмети довкола. Що це дає? Діти починають на власному досвіді розуміти, що звук — це хвиля. Або ж роблять телефони зі стаканчиків і нитки15. Після таких дослідів уже можна починати говорити, що таке Wi-Fi та Bluetooth. Але зазвичай дітям починають розповідати про Bluetooth і Wi-Fi теоретично — без експериментів з виделками й телефонами зі стаканчика й нитки. Отут і виникає проблема. У дітей не формується зв’язку між досвідом і теорією.
Також виникає проблема закупівлі реактивів. Щоб STEM став поширеною практикою в державних школах, потрібно купувати картон, папір, скотч, трубочки, повітряні кульки тощо. Коли дитина бачить застарілі шкільні прилади й реактиви, її важче зацікавити. Так, замість залізного порошку можна взяти цвях і кинути його в кислоту. Так в учнів шкільні досліди прив'язуватимуться до реального життя, і їм буде цікаво пізнавати природу речей на власному досвіді.
Утім ці проблеми можна спробувати вирішити вже наявними засобами. Студментор з фізики Владислав Кучерявий зауважує, що діти можуть і самі погортати підручник удома. На уроці їм цікаво взаємодіяти в групі й дізнаватися щось нове. Для цього вчителі можуть використовувати звичайні смартфони, у яких є різні датчики. Наприклад, акселерометр, магнітометр, датчик освітлення, датчик наближення тощо.
Фото: ГО «Навчай для України»
(Не)інтерес дітей
З досвіду Віктора Задоянного, дітей запалюють чотири речі. Перше — робити щось руками, отримувати сенсорний досвід. Друге — вибухові досліди, експерименти з димом. Третій момент ілюструє приказка: «Найбільша заздрість — це заздрість до інтересу іншої людини». Тільки коли в клас приходить учитель, який сам захоплюється своїм предметом, тоді з’являються два-три учні, яким теж цікаво. Як тільки в класі є два-три учні, які цікавляться хімією, інші або теж зацікавляться, або будуть поважати цей предмет, якщо комусь цікаво.
Четверта річ — це відчуття «мені вдається». Для цього можна домовитися з дитиною вибрати один предмет і вкластися в нього на пів року. Якщо вона стане успішною в одному предметі, то підтягне й інші. Студментори «Навчай для України» з математики й фізики Ганна Ковалевська і Владислав Кучерявий розповідають, що в STEM-предметах дітей запалює момент, коли вони розуміють, що можуть робити щось своїми руками або розібратися в складній темі. Тоді вони починають вірити у свої сили, їм щиро цікаво вчитися далі. І вони можуть навіть захотіти в майбутньому навчатися на STEM-професії, але часто не розуміють, куди вони підуть далі.
Фото: ГО «Навчай для України»
Адже шлях дитини, яка зацікавлена в STEM, в Україні досить непевний. Можливо, вона закінчить хороший фізико-математичний ліцей. Виїде за кордон, здобуде там вищу освіту. Та як зробити так, щоб частина тих, хто виїхав навчатися за кордон, повернулася в Україну? Це питання вирішить покращення іміджу науковців в Україні, збільшення їхньої заробітної платні, забезпечення ресурсами для науково-дослідної роботи.
Неінтегрована інтегрованість
Один з основних принципів успішної STEM-освіти полягає в тому, що діти можуть легко перемикатися між фізикою, біологією, хімії, географією тощо. Точніше, вони мають цілісно сприймати світ і розуміти зв’язки між галузями науки. Щоб розв'язати це питання, в Україні з 2018 року експериментально запровадили інтегрований курс з природничих наук.
«Основна проблема інтегрованого курсу для класів гуманітарного профілю (об’єднані хімія, фізика, біологія, географія) — у тому, що вчитель має знати чотири предмети. Тоді виникає питання, як довчити до цього вчителів, — розповідає Віктор Задоянний, один із розробників інтегрованого курсу з природничих наук для 10-11 класів для непрофільних шкіл. — Я, наприклад, можу викладати хімію і фізику. І в мене є такий досвід. Але після знайомства з Олександром Трилісом, учителем фізики, я більше не викладаю фізику. Я роблю це суттєво гірше, тому що мій спосіб мислення — хімічний. У фізика інший спосіб, інші підходи. У біолога — теж інші. Тому якщо ми хочемо навчити учня різних способів мислення, інтеграція курсу має будуватися на вчителях».
Зараз українська освіта стикається з браком учителів-предметників, що й казати про донавчання для викладання інтегрованих курсів. Але це ефективний напрямок розвитку для нашої базової освіти, вважає Анастасія Киреєва, фундаторка «Спільношколи». Завдяки STEM-освіті у дітей формується повноцінна картина світу і вони легко використовують вивчені поняття в реальності. Якщо ж дітям відгукуються STEM-предмети, то вони можуть йти далі у профільне вивчення й занурюватися в них фундаментальніше.
Освітні втрати
Освітніми втратами називають16 прогалини у знаннях і навичках учнів, зокрема через відсутність або обмежений доступ до шкіл. Як наслідок, діти часто не можуть вчити новий матеріал, адже він базується на попередніх темах. У STEM-предметах це проявляється особливо помітно. Адже якщо дитина не навчилася добре працювати з дробами, наприклад, вона не зможе далі розв’язувати дробові рівняння.
Активно про поняття освітніх втрат (educational loss, learning losses) у світі почали говорити після введення карантину й переходу на дистанційне навчання під час пандемії ковіду. В Україні ж ці проблеми стали значно більш болючими й нагальними через повномасштабне вторгнення: бойові дії, окупація, руйнування шкіл, евакуація, навчання на дві школи, перерви у навчанні, дистанційний або змішаний формат, перебої з електроенергією та інтернетом. Такі умови не могли не відобразитись на успішності учнів.
У грудні 2022 — січні 2023 років Державна служба якості освіти України дослідила17 якість організації освітнього процесу в 150 школах по всій Україні під час війни. Порівняно з минулим роком, у містах зросла кількість вчителів базової школи, які вказують на погіршення результатів своїх учнів з алгебри та геометрії, української та іноземної мови. Тоді як у селах про зниження результатів з іноземної мови зазначили 64% вчителів, з математики — 55%, з хімії — 47%. Разом з тим із деяких предметів більшість учителів не помітили змін в успішності учнів, наприклад з фізики (48% вчителів), біології (42%), основ здоров’я (45%).
Для подолання освітніх втрат18 учителі користуються тестами для їх діагностики19, готують завдання для самостійного опрацювання, коригують календарно-тематичне планування, інколи проводять індивідуальні та групові консультації. Також, як ми зазначали раніше, з цією метою стартувала програма «Освітній Суп» у квітні 2022 року.
Студменторка з математики Ганна Ковалевська пояснила нам переваги менторської підтримки для подолання освітніх втрат: «Мені здається, найбільшою проблемою пропусків є те, що учні часто не можуть прийти до вчителя й попросити його все пояснити. Адже більшість тем у STEM-освіті базуються на минулих. Якщо дитина не навчилася вирішувати лінійні рівняння, з квадратними буде складно. У таких ситуаціях вчителі, зі слів дітей, не дуже хочуть допомагати їм з минулими темами. Вони охочіше проводять консультації з тем, які вивчають зараз». Це залежить від конкретного вчителя, його завантаженості й готовності працювати з кожним учнем окремо. Наприклад, коли Ганна переходила зі звичайної школи в фізико-математичну, то виявилося, що навчальна програма там відрізнялася, і вона не знала тем, які учні вже пройшли. Тому вчитель з фізики після або до уроків пояснював їй невідомі теми, давав і перевіряв додаткові завдання, і за семестр вона наздогнала клас.
На думку Ганни, менторство є хорошим рішенням для подолання освітніх втрат через індивідуальний підхід, бо в класі з 20-40 учнів цього досягти дуже важко. Ментор підбирає такі завдання, щоб учень відчув, що в нього виходить навчатися, і повірив у свої сили. Або ж, навпаки, міг підказати дитині, як ускладнити завдання, якщо в неї є до цього хист.
Студментор з фізики Владислав Кучерявий також зауважив, що менторство корисне для розвитку здібностей дитини. Наприклад, коли ментор проводить з дитиною складніші експерименти, ніж у школі. Але головним, на думку Владислава, є те, що ментори показують дітям: вчитися цікаво й насправді вони вже багато чого знають, просто їм потрібно допомогти це усвідомити. «Наприклад, я називаю дітям прості приклади важелів, вони відповідають, що це справді легко й вони таке вже бачили. Тому менторинг важливий в тому плані, що ментор приходить до дітей на якийсь період, показує їм, що вони дійсно круті, вони все можуть, і діти вже впевнені в собі, сповнені сил, працюють далі в класі й самостійно».
Окрім викладання у програмі «Освітній Суп», Владислав працює вчителем фізики у школі й має клас з 34 учнів, де залучає сильніших учнів для пояснення тем слабшим і намагається шукати підхід до основних груп. «Будь-який клас поділений на декілька груп з різним рівнем знань. Важливо зацікавити основних учнів з кожної групи, і тоді групки самі починають вливатися в процес». Для цього можна давати окремі аркуші з завданнями чи готувати їх на інтерактивній дошці (Jamboard). Проте це додаткове навантаження на вчителя — готувати їх усі й встигати перевіряти. До того ж часто в різних дітей різні прогалини в знаннях, тому тут без індивідуального підходу складно обійтися.
Фото: ГО «Навчай для України»
Також у пригоді могло б стати запровадження інтеграційних класів. За словами Анастасії Киреєвої, спочатку дітям дають завдання для діагностики прогалин у знаннях, потім вони переходять у групу, де можуть надолужити тему, і після доопрацювання повертаються у свій клас.
Аби подолати освітні втрати, на думку Віктора Задоянного, важливо також відмовитися від ідеї про вичитану шкільну програму. «Календарно-тематичне планування — це ніби автобус, який їде з Києва до Братислави. Він зупиняється на заправках і відправляється по графіку, не чекаючи, поки всі учні сядуть назад. Скільки ж тоді доїдуть? Тому адекватні вчителі коригують свої плани за результатом навчального тижня чи місяця, не біжучи сліпо за календарно-тематичним плануванням». Так, у приватній школі «Базис», у якій викладає Віктор, узагалі немає поняття шкільної програми, вчителі самі формують план, за яким навчатимуть клас. Насправді вчителі державних шкіл також мають20 право коригувати календарно-тематичний план, залежно від того, як учні засвоюють навчальний матеріал. Головне — це забезпечити умови, щоб учні досягли обов’язкових результатів навчання, визначених Державним стандартом для певного циклу навчання.
Не лише STEM
Викликом у впровадженні нових підходів до STEM-освіти може бути навіть надмірний фокус на ній. Особливо зараз, коли в Україні звучить чіткий запит від держави про розвиток military tech і підготовку відповідних кадрів. Анастасія Киреєва вважає, що ми не маємо допускати перекосу в розвитку цієї сфери.
На її думку, ми маємо говорити, що природничі науки, технології, інженерна справа і математика важливі, але створення сенсів, емоційна грамотність, вміння співпрацювати, досягати спільних результатів, долати перешкоди й знати історію, мову також. Адже мета загальної освіти — всебічний розвиток особистості, її здібностей, талантів, компетенцій і цінностей.
Тому на питання бути STEM-освіті чи не бути в Україні, відповідь позитивна. І рушійною силою змін можуть стати всі, хто хоче змінювати нашу систему освіти. Зокрема, молодь, яка формує позитивний образ STEM у суспільстві й стає наставниками та друзями для нових поколінь. Нагадуємо, що ділитися знаннями з дітьми з прифронтових територій можна у межах програми «СтудМентор» від ГО «Навчай для України». Реєстрація тут.
