Що таке STEM, STEAM та STREAM

Про розвиток STEM-концепції у світі

Майбутнє економіки лежить у площині STEM. Це професії майбутнього.

З цими словами виконавчого директора Освітньої коаліції STEM (Вашингтон) Джеймса Брауна важко не погодитися. STEM – це акронім, запропонований у 2001 р. науковцями Національного наукового фонду США для позначення революційного тренду в освітній та професійній сферах. Концепція STEM охоплює природничі науки (Science), технології (Technology), інжиніринг / технічну творчість (Engineering) та математику (Mathematics), а також позначає освітні програми та професії, які інтегрують знання та навички у цих галузях.

У STEM-освіті та професійній діяльності ці чотири галузі тісно пов'язані, а також доповнюють одна одну. Наприклад, математика може бути основою для фізики, а фізика, зі свого боку, для технічної діяльності. Тобто: інженери можуть застосовувати свої знання для створення високотехнологічних пристроїв, які знадобляться для тестування фізичних теорій. Досягнення ж у галузі фізики можуть стати поштовхом до інженерних розробок чи нових технологій.

Згодом різні педагоги світу запропонували додати до STEM-концепції мистецтво (Arts). Напрочуд активно цю ідею відстоював Джон Майда, керівник Род-Айлендської школи дизайну у 2008-2013 роках. Він стверджував, що мистецтво (зокрема вільні та витончені мистецтва, музика, дизайн та мовні дисципліни) – це важлива складова інновацій. З його слів, вони мають бути інкорпоровані у STEM-освіту нарівні з тими, що були затверджені раніше, адже тоді наукова діяльність збагатиться й художніми аспектами.

Невдовзі додався ще й доволі масштабний розділ «R», що передбачає інтеграцію понять Research/Reading/wRiting/. Йдеться тут як про навички аналітичного, критичного й системного мислення, що втілені у читанні й письмі, так і про створення програмного коду. А тепер найцікавіше. У цьому місці зливаються воєдино течії, які практично водночас стали на шлях активного розвитку: дослідження як таке, кодування й розробка програмованих систем. Так з’явилася робототехніка (Robotics).

Це стало останнім етапом становлення концепції. Площина STEM розширилась і тепер її називають STREAM: природничі науки, технології, робототехніка, інжиніринг, мистецтво, математика.

Що таке STEM-освіта

STEM-манія почалася з освіти. Нові професії, які почали щоденно з’являтися, вимагали й відповідних навичок, яких діти, зазвичай, не отримували в школі. Українська освіта, наприклад, традиційно була репродуктивною, тобто часто учні просто завчали факти і мали навчитися ними оперувати. Коротка фраза вчителів-новаторів, яка процитована у «Концепції Нової української школи», вдало узагальнює недоліки шкільних програм: «Сьогодні у нас дві проблеми в навчанні. Перша – це перевантаженість предметами… І друга – те, що ми даємо суто навчальний матеріал. Випускник нашої української школи не вміє застосувати набуті знання в житті. Він, як фарширована риба, розумієте? Нібито і риба, але не плаває».

Фаршировані знаннями риби, які ніколи не зможуть плавати, – це не ті учні, студенти та фахівці, які стануть успішними в сучасному світі. Google однаково буде знати більше. Лише завчаючи відомі факти, неможливо винайти щось абсолютно нове. Треба вміти їх аналізувати, поєднувати, логічно оцінювати й застосовувати. Навчання – це не передавання знань від учителя чи книги до учнів, це спосіб знаходження нетрадиційних новаторських рішень і розширення свідомості. Тут STEM-освіта і стає у пригоді, адже вона не лише спрямовує увагу на природничо-науковий компонент навчання та інноваційні технології, а й активно розвиває творчу складову особистості та вміння думати.

Ось чому STEM має критичну цінність у впровадженні реформи, яке відбувається зараз у середній освіті України. Першими її випробували першокласники у 2017/2018 навчальному році. А вже за рік (2018/2019) до них приєдналися всі учні молодших шкіл України. Реформа Нової української школи – це довготривалий процес, який охоплює структурні зміни, вдосконалення методів навчання, підвищення кваліфікацій вчителів, а також переорієнтацію освіти на індивідуальний підхід та педагогіку партнерства.

Крім того, STEM-освіта в Україні – це численні школи робототехніки, конструювання та програмування, науково-технічні гуртки та альтернативні школи. Усі вони мають спільну мету: допомагати дітям розвиватися та вдало комбінувати нові навички задля виконання різнопланових завдань.

Варто згадати і про різноманітні фестивалі та ярмарки мейкерів, що стають майданчиками для демонстрації відкриттів, обміну ідеями й досвідом та невичерпним джерелом натхнення для юних (і більш зрілих) науковців, інженерів тощо. На таких STEM-подіях завжди надзвичайно цікаво та фаново, тож за нагоди обов’язково завітайте усією сім’єю!

Які бувають STREAM-професії

То яке ж майбутнє юним вундеркіндам пропонує цей новітній підхід? Інформацію про STREAM-професії відшукати напрочуд легко, однак можна стикнутись із тим, що конкретики про кожен напрям мало. І хоча дехто стверджує, що усі вони пов’язані, між ними таки є деякі значні відмінності.

STEM-фахівці застосовують знання зі сфери природничих наук, технологій, програмування, інжинірингу або математики, щоб спробувати зрозуміти, як влаштований світ, і вже з цим розумінням підходити до вирішення задач. STREAM доповнює основні галузі STEM застосуванням штучного інтелекту та мистецтвом. І кінцева мета цього не в тому, щоб отримати більш привабливий продукт. Новітні технології й творчість – це невід`ємна частина сучасної науки.

Ви можете бути знавцем вищої математики чи інженерної справи, або ж полюбляти відеоігри й хенд-мейд – серед STREAM-професій ви точно відшукаєте щось для себе. Ось неповний перелік того, що вже пропонує світовий ринок праці:

• Інженер-механік/конструктор/будівельник (Mechanical/Civil Engineer);
• Архітектор (Architect);
• Діджитал-дизайнер (Website/App Designer);
• Сучасний містобудівник (Modern Urban Planner);
• Ортопед-технолог (Orthopedic Technologist);
• Біомедичний інженер (Biomedical Engineer);
• Проєктувальник/дизайнер продукції (Product Designer);
• Художник-аніматор (Animator);
• Судовий психолог (Forensic Psychologist);
• Звукоінженер (Sound Engineer);
• Геймдизайнер (Video Game Designer);
• Медичний ілюстратор (Medical Illustrator);
• Астрофізик (Astrophysicist);
• Звуковий розробник (Audio Developer);
• Графічний дизайнер (Graphic Designer);
• Оператор мереж теле- і радіомовлення (Broadcast Technicians);
• Модельєр (Fashion Designer);
• Дизайнер інтер'єру (Interior Designer);
• Фотограф (Photographer);
• Спортивний диктор (Sports Announcer);
• Пілот (Pilots);
• Астронавт (Astronaut);
• Реставратор (Conservators);
• Археолог (Archeologist);
• Науковий ілюстратор (Scientific Imaging);
• Фахівець із кібербезпеки (Cybersecurity Specialist);
• Оператор кіберпристроїв та безпілотних апаратів (Cyber Device Operator and Drone Pilot);
• Мехатронік (Mechatronics).

Усі ці фахівці, опираючись на знання зі сфер STREAM, досліджують світ – його структуру, закони функціонування й цифровий потенціал. Подібним, напевно, могло би бути визначення STREAM-освіти, де головною є ідея про те, що діти намагатимуться зрозуміти, як наш світ влаштований. Це дивне, але дуже вдале визначення. Воно допомагає зауважити зміни у фундаментальних вимогах до навчальної та професійної діяльності, які невідривно пов’язані з перетвореннями, що відбуваються навколо нас. Сучасне життя стрімке та мінливе, воно технологічне та аналітичне. І професії все частіше перебувають на межі різних дисциплін, як правило, природничих та технічних.

Що таке STREAM-іграшки

STREAM – не лише про кар’єру та освіту. Це також про яскраве дитинство, нові захоплення та знання, і, ясна річ, про навчання під час гри. Словом, про STREAM-іграшки. Їх називають навчальними, бо вони дають дитині уявлення про навколишній світ та знайомлять із принципами його функціонування. Коли дитина бавиться такими іграшками, вона діє так само, як дослідник, що проводить наукові експерименти.

Незалежно від віку, діти обожнюють STEM-розваги. Малюки до 4 років полюбляють гратися з блоковими конструкторами та бізібордами, що розвивають їхню дрібну моторику, просторову уяву, допомагають у вивченні кольорів, геометричних форм тощо (деякі з них можуть бути корисні навіть для вивчення математики!). Також існує безліч крутих головоломок для дошкільнят, з якими діти вчаться мислити логічно, знаходити вихід із різних ситуацій, спостерігати та планувати.

Дещо старшим дітям та підліткам будуть цікаві складніші конструктори, як-от такі, з якими можна вивчати програмування та інженерію. Також є пізнавальні набори, які стануть додатковим джерелом знань з фізики, біології й хімії, чи просто допоможуть краще зрозуміти зміст того чи іншого явища або закону.

Сьогодні ж унаслідок еволюції «STEM-STEAM-STREAM» сучасні забавки охопили найрізноманітніші галузі мистецтва й науки: від вишивання й малювання до складних електронних схем, роботів, наборів для програмування, лабораторних дослідів. Зокрема на Toys4brain такі розумні розваги представлені виробником 4М. Це круті якісні комплекти, в яких поєднується творчість, математика, фізика, електроніка і навіть космос.

Більшість програмованих або науково-пізнавальних наборів передбачає безпосередню участь батьків або просто дорослих. Отже, ви можете стати поводирем для дітвори у світі знань та винаходів, допомагаючи їй складати супутник або вивчати астрономічні явища сонячного і місячного затемнень. Усією родиною можна скласти світлодіодний ліхтарик, крутого інтерактивного їжачка або ж гідравлічну кіберруку, яка залюбки погладить програмованого тиранозавра. Це гарна нагода для дитини у процесі гри познайомитися з механікою, електронікою й моделюванням. А ще можна створити кілька унікальних Arduino-проєктів або виростити неповторні кристали. Відкрийте дітям неймовірні манівці науки – і ви надихнете їх на нові звершення!

До речі, STREAM-іграшки – це не лише дитяча розвага. Дорослі також знайдуть цікаві для себе речі. Приміром, настільні ігри та головоломки, різноманітні роботи та дерев’яні чи металеві 3D-моделі. Це ті іграшки, про які ви, можливо, мріяли змалку. Тож зараз саме час втілити дитячі мрії!

Навчаючись під час гри, дитина розвиває у собі непідробну зацікавленість у тій чи іншій галузі. Такі заняття вчать послідовності, самостійності та впевненості, що, безперечно, корисно в дорослому житті. Тим паче вже через 10-15 років чимало професій, що вимагають ручної праці, будуть автоматизовані. І ось тоді наступному поколінню стануть у пригоді ті навички, що розвиває STREAM: здатність долати життєві труднощі та критично мислити, креативність, уміння працювати як у команді, так і незалежно від інших, а ще ініціативність, комунікабельність та цифрова грамотність.

Будиночок для розвитку

Радіокерована машинка-куб

Робот-трансформер ArTeC

Нехай ваші діти стануть новаторами, вченими і лідерами інженерної сфери, які завтра вирішуватимуть нагальні для людства проблеми! Тож нехай вони починають вже сьогодні. А ми вам у цьому допоможемо.