Programavimas, robotika, virtualios laboratorijos, edukaciniai vaizdo žaidimai, 3D spausdinimas, fotonika, nanotechnologijos – šios naujai atsirandančios technologijos jau pasiekė mokyklas ir siūlo ugdymo procesui naujas galimybes. Asociacija „Žinių ekonomikos forumas“ kartu su partnerinėmis iš Lietuvos, Estijos ir Ispanijos įgyvendina projektą „sySTEAM − sistemingas požiūris įgyvendinant STEAM ugdymą mokyklose“ (angl. sySTEAM – systematic approach for implementation of STEAM education in schools), kurio metu buvo parengtas tyrimas, apžvelgiantis, kaip skirtingos naujos technologijos gerina STEAM (angl. science, technology, engineering, art, math) technologijų taikymą mokyklose.
Vienas iš projekto rezultatų – jau šiuo metu praktiškai rinkoje egzistuojančių ir naujai atsirandančių technologijų analizė, vertinant jų panaudojimo ugdyme potencialą. Visos atrinktos technologijos pasižymi tuo, jog leidžia įgyvendinti mokymosi modelį, pagrįstą tarpdisciplininiais projektais bei problemų sprendimu.
Analizė skirstoma į 8 dalis, kurių kiekviena galėtų tapti bendrojo ugdymo sistemos dalimi: biotechnologijos, optika ir fotonika, vaizdo žaidimai, skirtingų programavimo kalbų naudojimas, robotika, virtualios laboratorijos, vaizdo žaidimai, 3D spausdinimas ir nebrangūs eksperimentai. Autoriai toliau kelia klausimą, kokia yra dabartinė šių technologijų panaudojimo situacija?
Kompiuterių kalbų programavimo įgūdžių vystymasis mokyklose, dėl nepakankamų investicijų į asmeninius kompiuterius, atsiradusius dėl nuosmukio Europoje 1990-aisiais, užsitęsė ilgą laiką. Tik 2004–2008 m. Europos ekonomikos augimo laikotarpiu, kompiuterių programavimas sugrįžo į ankstyvuosius ugdymo etapus. Mažesnės techninės įrangos išlaidos ir geras grafinis našumas išpopuliarino „Scratch“ (sukurtą 2015 m. ir iš dalies įkvėptą „Logo“), kaip standartinę vizualinio programavimo kalbą, pagrįstą manipuliuojant interaktyviais blokais, o ne rašant kodų eilutes. Šioje paradigmoje atsirado kitų kalbų, pagerinusių dalį funkcijų, kurios dar nebuvo visiškai ištobulinatos „Scratch“ programavimo kalboje. Šiuo metu programavimas yra įtrauktas į akademinę programą kaip kompiuterinių įgūdžių ir naujų technologijų dalis visuose švietimo etapuose daugumoje ES valstybių narių, ir tai laikoma pagrindiniu gebėjimu rengiant būsimus piliečius. Lietuvos mokyklose IT raštingumo ir informatinio mąstymo ugdymas taip pat yra aktyviai stiprinamas ir planuojama, kad nuo 2020 m. informacinių technologijų mokysis jau visi šalies pradinių klasių mokiniai, o vyresnių klasių mokiniams informatikos mokymas turės būti atsinaujintas iš esmės.
Programavimo darbai pradinėje ir vidurinėje mokykloje padeda vaikams gilinti tarpdisciplininius įgūdžius, skatinančius kritinį ir loginį mąstymą, problemų sprendimą, strategijų įgyvendinimą, algoritmų analizę ir vertinimą, komandinį darbą ir, iš esmės, kūrybinį požiūrį į tikrovę.
Klasikinės robotikos programos leidžia dirbti su aspektais, kuriems išspręsti neužtenka tik grynai teorinio požiūrio. Formalių sąvokų perkėlimas į realybę yra pagrindinis iššūkis mokiniams, nes tai verčia susidurti su netiksliais duomenimis, kintančiais stimulais ir netobulais elementais. Yra ir daugiau teigiamų robotų naudojimo klasėje aspektų, pavyzdžiui, studentų motyvacijos mokantis didinimas, nes jie gali suvokti praktinį ir eksperimentinį požiūrį kaip žaidimą.
Virtualios laboratorijos (pvz., „Go-Lab“ projektas, „ChemCollective“, „3D Labs“, „Labster“, „VISIR“) suteikia puikią galimybę dirbti su įvairiais ugdymo turinio aspektais bei lavinti kompleksinius įgūdžius. Daugeliu atvejų, šiose sistemose naudojami ištekliai leidžia žmonėms praktiškai vizualizuoti procesus, kuriuos būtų sunku perduoti kitais būdais. Virtualios laboratorijos leidžia atlikti eksperimentus, kurių negalima atlikti mokyklų laboratorijose dėl pavojaus ar išlaidų (pvz., branduolinių ar genomo tyrimų). Kad virtuali arba nuotolinė laboratorija būtų veiksminga ugdymo kontekste, ji turi būti aktuali mokiniams. Šių dienų tendencijos yra sužaidybinimo strategijų ir virtualios realybės taikymas, kurių tikslas yra transformuoti nejudrias veiklas prieš kompiuterio ekraną į patrauklią patirtį.
STEM pagrindu veikiantys vaizdo žaidimai (viktorinų žaidimai ir mobiliosios programėlės) gali suaktyvinti svarbius socialinius mechanizmus, tokius kaip problemų sprendimas, empatija ir komandinis darbas. Tai siejasi su mokymosi veikiant (angl. learning by doing) idėjomis, tačiau sąveika su mokytoju šiuo atveju, taip pat vis dar yra reikalinga.
Mokslo populiarinimas, kokį mes žinome šiandien, prasidėjo 1980 m. žiniasklaidoje, pvz., pradėjus leisti „Cosmos“ ir kt. Šis pavyzdys paprastai yra laikomas pirmuoju nebrangiu švietimo šaltiniu, kurio tikslas – sukurti ir išplėtoti STEM mokslinius eksperimentus, kurie gali būti įtraukti į mokyklų mokymo programas, pagrįstas perdirbtomis arba pakartotinai panaudotomis medžiagomis, pvz., tuščiais plastikiniais buteliais arba panaudotais šiaudeliais. Šis naujas požiūris leidžia mokytojams kurti turinį iš įvairių dalykų, pvz., fizika, chemija, biologija. Tai skatina pamokų dinamiškumą ir patrauklumą bei didina mokinių motyvaciją.
3D spausdinimas, optika ir nanotechnologijos yra naujai mokyklose atrandamos technologijos ir nors jų pritaikymas ugdymui yra dar tik ankstyvoje fazėje, jie vienareikšmiškai turi didelį potencialą STEAM mokyme.
Visą technologijų analizę galite rasti projekto svetainėje adresu: www.steamedu.eu.
„sySTEAM“ projektą įgyvendina asociacija „Žinių ekonomikos forumas“ kartu su konsorciumo partneriais iš įvairių šalių: Vilniaus Žemynos gimnazija (Lietuva), „Escola Virolai“ (Ispanija), „Kiviõli I High School” (Estija), „Sihtasutus Omanäolise Kooli Arenduskeskus“ (Estija), „The Catalan Foundation for Research and Innovation“ (Ispanija). Projektas finansuojamas iš Europos sąjungos Erasmus + programos lėšų.
