STEM-підхід у викладанні органічної та біохімії у старшій школі НУШ як засіб інтеграції теорії та практичних дослідів

Анотація

Анотація: Метою дослідження є теоретичне обґрунтування та методична розробка моделі впровадження STEM-підходу у викладання органічної хімії та біохімії в старшій школі Нової української школи як інноваційного засобу інтеграції теоретичних знань із практичними дослідницькими компетентностями. Для досягнення поставленої мети використано комплекс методологічних підходів. Системний аналіз застосовано для вивчення педагогічних умов реалізації STEM-освіти. Метод моделювання використано для розробки авторських STEM-кейсів інтегрованого змісту. Таксономічний підхід реалізовано через аналіз рівнів пізнавальної діяльності за Блумом. Порівняльний аналіз наукових джерел дозволив виявити прогалини в існуючих методиках та обґрунтувати необхідність спеціалізованого підходу саме до викладання органічної та біохімії. У результаті дослідження було розроблено цілісну модель інтеграції STEM-підходу у викладання органічної хімії та біохімії. Перший компонент моделі становить система авторських STEM-кейсів, серед яких «Розумний тест на пестициди» та «Персоналізована дієта», що реалізують інженерний компонент через проєктну діяльність. Другий структурний елемент включає критеріальну систему оцінювання сформованості дослідницьких умінь, яка охоплює п’ять ключових параметрів: оригінальність ідеї, наукову обґрунтованість, адекватність технологій, досягнення мети та якість процесу реалізації. Завершальним компонентом моделі виступає комплекс педагогічних умов ефективного впровадження, зокрема формування дизайнерського мислення на засадах Design Thinking та трансформація системи оцінювання. Дослідження довело ефективність запропонованого STEM-підходу для трансформації викладання органічної хімії та біохімії. Впровадження моделі забезпечує перехід від ізольованих знань до інтегрованої системи, здатної стати основою для інноваційних рішень. Перспективи подальших досліджень включають розробку детальних методичних матеріалів, діагностику ефективності запропонованої моделі та адаптацію підходу до різних навчальних середовищ.