Семинар «Образовательные ресурсы для реализации межпредметных связей и проектирования STEM-урока»

«Образовательные ресурсы для реализации межпредметных связей

и проектирования STEM-урока»

Цель семинара: раскрыть возможность использования современных образовательных ресурсов и межпредметных связей как средства повышения мотивации к обучению в рамках STEM-технологии

Задачи семинара:

• раскрыть возможность реализации межпредметных связей на основе интегрированного обучения и проектной деятельности в рамках STEM-урока;

• определить роль STEM-технологии в процессе формирования метапредметных компетенций;

• разработать методические материалы, позволяющие показать значимость STEM-технологии для повышения мотивации к обучению.

Оборудование: мультиборд; видеоматериалы, презентация, раздаточный материал, ватман, фломастеры, ручки (карандаши), журналы, клей, ножницы, стикеры, рабочая программа педагога.

Ход методического семинара

1.Дерево целей

2.Теоретическая часть (работа с раздаточным материалом и вступительное слово заместителя директора по УР).

3.Практическая часть – оформление методических материалов, позволяющих показать значимость STEM-технологии для повышения мотивации к обучению.

4.Рефлексия и подведение итогов работы семинара.

Льюис Кэррол: "Алиса в стране чудес» - У нас, - сказала Алиса, - когда долго бежишь со всех ног, непременно попадешь в другое место.

- Какая медлительная страна! - сказала Королева. Ну, а здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте! Если же хочешь попасть в другое место, тогда нужно бежать, по меньшей мере, вдвое быстрее!"

1.Дерево целей (участники деловой игры получают стикеры, на которых записывают цель посещения семинара и свои ожидания от встречи. Они крепятся на «Дерево ожиданий» изображенное на доске).

2.Теоретическая часть (работа с раздаточным материалом и вступительное слово заместителя директора по УР).

- Тема нашего семинара «Образовательные ресурсы для реализации межпредметных связей и проектирования STEM-урока». Какие ассоциации возникают у вас, когда слышите словосочетание “STEM-технология”?

Задание: Просмотреть видеофрагмент и подобрать слова или словосочетания-ассоциации со словосочетанием STEM-технология.

- Креативность, активность, творчество, инновационность, интегрированный подход, межпредметные технологии, проектная деятельность, исследование, повышение мотивации обучающихся.

Продолжаем игру в ассоциации. Коль скоро у нас проявился термин проект, то обратимся к ассоциациям и с этим термином.

П – проблема, поиск, предположение, познавательность, пространство и т.д.

Р – развитие, результат, размышление, реальность и т.д.

О – опыт, обучение, открытие, ответственность, окружающий мир и т.д.

Е – единство, естественность, ёмкость и т.д.

К – критичность, комплекс, креативность, компетентность, конструирование и т.д.

Т – творчество, тема, технология и т.д.

- Продолжая характеристику деятельности в рамках данной технологии, нельзя не сказать о развитии таких качеств, как самостоятельность, инициативность, целеполагание; умений: исследовательских, (разрабатывать идеи, выбирать лучшие решения); социального взаимодействия (сотрудничать с учителями, работниками библиотеки, родителями, работниками предприятий), оказывать помощь товарищам и принимать их помощь, следить за ходом совместной работы и направлять её в нужное русло); оценочных (оценивать ход, результат своей деятельности и деятельности других); информационных (самостоятельно осуществлять поиск нужной информации; выявлять, какой информации или каких умений недостаёт); презентационных (выступать перед аудиторией, отвечать на незапланированные вопросы, использовать различные средства наглядности).

Таким образом, метод проектов - это способ достижения дидактической цели через детальную разработку проблемы, она должна завершиться вполне реальным, осязаемым практическим результатом, оформленным тем или иным образом. Этот метод обеспечивает высокий уровень самостоятельности в процессе учения. Лицеисты приобретают мыслительные и исследовательские умения, без которых невозможно хорошо учиться и в лицее и в течение всей жизни.

-Так, что же такое STEM-технология? И чем она отличается от традиционной системы обучения? Каким образом может быть вплетена в традиционный урок?

STEM – это аббревиатура от английских слов Science (естественные науки), Technology (технологии), Engineering (инженерия, проектирование, дизайн), Mathematics (математика). Иными словами, STEM-образование предлагает систему межпредметных знаний для проектной работы в области научных и инженерных технологий. Однако сегодня STEM сочетает в себе практико-ориентированные подходы к изучению не только естественно-математических, но и творческих, филологических дисциплин. Так STEM постепенно перерастает в STEAM (Arts – искусство). Работа педагогов в рамках данной технологии чаще сосредоточена в двух направлениях: на развитии робототехники и усилении естественно-научной и технической составляющей образовательного процесса.

- КАК РАБОТАЕТ STEM-ОБРАЗОВАНИЕ? Сегодня мы можем выделить две основные линии в поиске ответов на этот вопрос: развитие STEM-грамотности для всех и углубленная подготовка кадров для высокотехнологичных областей.

Основной фокус в организации STEM-урока состоит в том, чтобы показать, что самое интересное всегда создается и находится на стыке наук. Поэтому проекты , созданные на такой основе не только расширяют кругозор учащихся, но и способствуют освоению учащимися методов исследования. Причем второе важнее, чем конкретные знания полученные на уроке.

Наука и инженеринг, которые лежат в основе STEM-технологии по-разному постороены, но связаны друг с другом, так как успех одной определяет достижение успеха в другой области.

Примеры STEM-проектов для уроков биологии и математики:

Проект №1 Тема «Строение сердца человека» (пример из жизни)

Проект №2 «Мастера баланса» (видео)

Проект №3 «Коррозия металлов»

Эйфелева башня смертельно больна. Ее диагноз — тема нашего проекта, при ее ежегодном лечении масса башни 9000 т. увеличивается на 60 - 70 т. Все потому, что французский инженер построил свое творение из железа. Металл разрушается из-за физико-химического воздействия внешней среды или подвергается этому..., а еще проще ржавеет. Густав Эйфель считал: "Трудно переоценить роль краски в сохранении металлического сооружения, и забота об этом — единственная гарантия его долголетия". И вот уже 130 лет «Железная дама» противостоит воздействию выхлопных газов, кислотных дождей и других ударов цивилизации благодаря краске. Для защиты 200 тыс. кв. м «Tour de 300 mètres» расходуется до 60-70 тонн. Если говорить о сохранении и увеличении срока службы металлических изделий, то это, конечно, не только одна краска, а продуманный комплексный подход. Выбор системы покрытия, в который могут быть включены грунтовки, шпатлевки, эмали, лаки. Подбор вспомогательных материалов. Использование средств индивидуальной защиты. Работа с инструментами и оборудованием для нанесения ЛКМ.

Итак, это злейший враг металлургии, ибо за год в мире теряется до 20% производимого железа. Подумайте о чем идет речь и опишите известные вам способы защиты изделий из металлов от этого.

Проект №4 «Семейный бюджет на языке математики»

Идея проекта возникла у меня в ходе наблюдения за учащимися 11Б класса, который любит живо обсуждать курсы валют и рассуждать на тему : надо ли уметь составлять семейный бюджет? Например, можно предложить им порассуждать какой вклад в экономию семейного бюджета могут внести дети?

Проект №5 «Математика в музыке»

Можно предложить учащимся выяснить, есть ли связь между длительностями нот и обыкновенными дробями, между сравнением длительностей нот и сравнением обыкновенных дробей. Пусть представят любимое музыкальное произведение как математическую модель, которая будет иметь числовые закономерности.

2.Практическая часть – оформление методических материалов, позволяющих показать значимость STEM-технологии для повышения мотивации к обучению.

Цель практической части семинара: Выработка в группе единого взгляда на STEM-технологию и разработка идеи STEM-проекта.

Организационный этап. Деление на группы.

- На буклетах, которые вы получили написаны символы данной технологии (S T E M), они позволят нам распределиться на группы. Итак, 4 группы сформированы.Время работы - 1-2 минуты.

Сейчас предлагаю каждой группе выбрать

секретаря - для записи всех поступающих предложений,

хранителя времени - для контроля времени,

оратора - для защиты своего проекта.

Время работы - 1-2 минуты.

Этап «Тренировка для мозга, или нескучно о математике, истории, химии, биологии, географии и литературе»

1.Мексиканский курорт Акапулько всемирно известен. Своей популярностью он во многом обязан местному климату, как нельзя лучше подходящему для отдыха. Догадавшись, что в переводе с языка ацтеков означает слово "акапулько", назовите знаменитого путешественника, побывавшего, помимо прочих интересных мест, и в городе с аналогичным названием.

Ответ: Незнайка

2.Этот прибор был изобретен в США в начале 20-х годов. Впервые он начал выпускаться фирмой, до того занимавшейся производством миксеров для коктейлей, и быстро завоевал популярность у значительной части населения. В 30-х - 40-х годах появились модели с регулировкой степени нагрева и скорости. А почему в 60-е годы объем продаж этих приборов резко возрос?

Ответ: Потому что мужчины стали носить длинные волосы и им тоже понадобились фены.

3. Многие не верят в ее существование. Однако Кант считал, что с нее начинается любое человеческое знание. А еще говорят, что она подводит только тех, у кого она есть. Назовите ее.

Ответ: Интуиция

4.Как ни странно, у этих двоих много общего. Оба имеют итальянские корни. Отчества у них были бы одинаковые, если бы, конечно, таковые имелись. А вот отношения с Россией у них сложились по-разному. Первому визит в Россию принес в итоге одни неприятности, хотя поначалу все у него складывалось весьма успешно. Второй же не только известен в России всем от мала до велика, фактически, здесь он появился на свет. Назовите их обоих.

Ответ: Наполеон Бонапарт и Буратино

5. В статье, опубликованной когда-то в газете "Правда", утверждалось, что он - космополит, тунеядец и бомж. В другой статье не без иронии было сказано, что... "в Советском Союзе он нашел сообщника - и тоже иностранного происхождения". Назовите обоих героев.

Ответ: Чебурашка и Гена

6. Джордж Оруэлл, объясняя выбор темы для одного из своих эссе, писал: "Это весьма любопытно. И не только потому, что это одна из опор британской цивилизации, но и потому, что лучший способ является предметом ожесточенных споров". В эссе приводится 11 способов. Чего?

Ответ: Заваривание чая

7. Английский ученый-психолог Дэвид Льюис утверждает, что это безопасно лишь для женщин, тогда как для мужчин может стать источником опасных болезней, ввиду отсутствия ряда гормонов. Проведенные исследования показали, что лишь у четверти женщин наблюдались какие-либо незначительные отклонения во время этого, например, сердцебиение. Мужчины же, наоборот, крайне отрицательно отреагировали на это: у них участился пульс, стала проявляться аритмия, резко подскочило кровяное давление. Назовите это английским словом, которое относительно недавно проникло и в русский язык.

Ответ: Шопинг

8.Как вы знаете, значения слов указываются в толковом словаре. Но бывает интересным узнать и о происхождении слов. У некоторых математических терминов оно сразу понятно. Например, «вычитаемое» происходит от глагола «вычитать»; «делимое» – от глагола «делить». Внимание, вопрос! А от какого слова произошло слово «точка»?

Ответ: От русского слова «ткнуть» – как бы результат мгновенного прикосновения)

9.В Спарте после гибели царя на 10 дней закрывались два учреждения. Когда об этом обычае узнал персидский царь Ксеркс, он заявил, что в Персии такой обычай был бы невозможен, т. к. лишил бы его подданных двух любимых занятий. Что же это были за учреждения?

Ответ: Суд и рынок

10.Историк XX в. Роуз сказал: «Это задушевная беседа без слов, лихорадочная активность, триумф и трагедия, надежда и отчаяние, жизнь и смерть, поэзия и наука, Древний Восток и современная Европа». Все до сих пор спорят, что это такое – искусство, спорт или игра? Родина – Индия. Возраст – XV столетий. Имя изобретателя неизвестно. Древнее старинное название – чатуранга. Внимание, вопрос! Что это такое? О чём идёт речь?

Ответ: Шахматы

11.Нагадайце рускiя прымаукi i прыказкi i адкажыце, што, згодна беларускай народнай мудрасцi, трэба пазычыць у сабакi, каб лiчыцца бессаромным?

Ответ: Вочы (кажуць: "у сабакi вачэй пазычыу") — аналогично русскому "бесстыжие твои глаза!"

12."Это даётся человеку дважды. Каждый раз бесплатно, а если человек захочет иметь это в третий раз, то за это нужно будет заплатить. Что это?"

Ответ: Зубы

13."Уровень воды в пресноводном озере Баринго в Кении в самые жаркие дни не опускается, а поднимается. Из-за чего это происходит?"

Ответ: "Уровень воды поднимается из-за того, что животные приходят в жару туда купаться"

14."Круглая, с хвостом и всё отделяет. Кто она?"

Ответ: запятая

15."Из-за себя бью тебя. Из-за тебя бью себя. О чём или о ком речь?"

Ответ: "Комар".

16.Эти сооружения построены в XXVIII в. до н.э. Их три. В сознании людей следующих поколений они отождествляются со всем искусством страны, где они построены, с её природой и обликом. Каждое сооружение представляет собой на плане квадрат, а его стены – равнобедренные треугольники. Внимание, вопрос! Как называются эти архитектурные сооружения, являющиеся одним из чудес древнего мира, сохранившимся до наших дней?

Ответ: Пирамиды фараонов Хеопса, Хефрена и Микерина, высящиеся в Египте

17.Император Петр Первый однажды заметил, что рукава на солдатском обмундировании засаленные. Все дело в том, что воины, набранные из крестьян, имели привычку вытирать рот после еды рукавом. Петр решил отучить их от такой привычки, повелев СДЕЛАТЬ ИМЕННО ЭТО. На рукавах ЭТО было совершенно не нужно, но использовать их стало затруднительно.

Ответ: Пришивать на рукава пуговицы

18.Могучий Древний Рим был одной из самых развитых цивилизаций своей эпохи. Римляне покорили огромные пространства, выйдя далеко за пределы Средиземноморья, но их империя всё равно пала. Этот металл мог стать одной из причин падения Рима, так как именно из него делали водопроводы. О каком металле идет речь? 

Ответ: Свинец

19.Название этого элемента связано с греческим богом Солнца Гелиосом. Латинское название родственно с „Авророй“ — утренней зарёй. Назовите этот элемент. 

Ответ: Золото

20.Во время вторжения Наполеона в 1811 года Александр I писал: «За нас – необъятное пространство… Француз храбр, но за нас будет воевать наш климат и наша зима». Русская зима подбросила очень серьезную неприятность французской армии, она уничтожила пуговицы на мундирах, которые рассыпались от низких температур. Внимание вопрос: Из какого металла были сделаны пуговицы, запишите символ этого элемента? 

Ответ: Олово

21.В Индии эти объекты стали настоящим национальным бедствием. В шутку их называют «Инспекторы тормозов». Кто они?

Ответ:Коровы. Их в Индии почти также много, как и людей.

22. Какой географический объект африканские туземцы назвали Мози Оа Тури, что означает «гремящая борода»? 

Ответ:Водопад.

23. Она есть у королей, у моллюсков, является слоем нашей планеты. Назовите ее?

Ответ:Мантия

24. Все органы человека состоят из тканей и клеток и соответственно имеют вес. Назовите часть человеческого тела, которая ничего не весит?

Ответ: Зрачок – это отверстие

Этап «Мозговой штурм»

Ваша задача сегодня, практически разработать задание для создания STEM-проекта. Роль секретаря записать любые мнения и предложения, даже самые нелепые и странные, поступающие от участников группы. Затем групповое обсуждение, задача - выбрать одно наиболее интересное и непредсказуемое.

Время выполнения – до 5 минут.

Этап оформления итогов работы

Сейчас каждая рабочая группа на ватмане должна оформить свою модель STEM-проекта. Время работы – до 10 минут.

Демонстрационный этап.

Ораторы презентуют разработанные проекты

Время работы – до 3 минут.

Этап оценивания модели другой группы (после каждой презентации)

На цветных стикерах отметьте значком ваше отношение к разработанной модели противоположной группы: (обозначение знаков на слайде на экране).

+ + — очень хорошая идея;

+ — неплохая идея;

0 — не удалось найти конструктива.

Я думаю, что не открою Вам большого секрета, если скажу, что ….вы все большие молодцы)))

Таким образом, будущее за технологиями, а будущее технологий - за учителями нового формата, которые лишены предрассудков, не приемлют формального подхода и могут своими знаниями “взорвать мозг” учащимся и расширить их кругозор до бесконечности.

Приложение № 1

На самом деле, легче всего понимать про STEM - STEAM - STREAM подходы, если использовать противопоставление их со школьным предметом даже только в одном аспекте, например, с точки зрения организации обучения и содержания учебной деятельности.

Приложение № 2

Вы STEAM-учитель, если …

• Вам интересно делать с детьми подзорную трубу…

• А в вашей дамской сумке найдется микробит…

• Вы умеете урок физики превратить в запуск бумажных самолетиков и при этом не улететь в игру окончательно…

• Вы способны видеть математику не только в учебнике, но и в тротуарной плитке или рисунке на юбке шотландца. И вы умеете заразить таким взглядом на окружающий мир своих учащихся...

• Начав с игры по измерению роста в бумажных стаканчиках, вы знаете как ввернуть туда арифметическую прогрессию…

• Вы понимаете, что вышивание крестиком - это не только развитие мелкой моторики и знаете, как “подложить” под него информатику…

• Ваши учащиеся будут еще долго играть в бумажный трансформер, который они изготовили на уроке геометрии...

• Вы точно знаете, что проект съест у вас кучу урочного времени, но вы сознательно идете на риск…

• Вы понимаете, что “базовые знания” не образуются сами собой в голове учащегося во время вашего объяснения…

• Вы умеете создавать живые ситуации, когда учеба "сама просится"...

• Вы мудры: да, при групповой работе может быть шумно, но такие издержки невелики, а вы даете возможность учащимся взаимодействовать и общаться…

• Вы поощряете их лидерство, это поможет им в будущем этически грамотно руководить большой командой…

• Вы даете простор их инициативе и оставляете за ними право на ошибку...

• Вы убеждаете ее, что девочки МОГУТ стать учеными и заниматься в будущем исследованием рака…

• Вы цените его любовь к животным, это поможет ему выбрать профессию…

• Вы способны организовать урок в любом месте: на лавочке в лицейском дворе, на оживленной улице, в музее, на берегу реки и даже в супермаркете…

• Вы обладаете способностью выловить, сорвать или подобрать с земли  “предмет вашего совместного исследования”...

• И да, вы умеете мечтать...

Все совпадения не случайны! Учителя-прототипы тут, они рядом…