Программа повышения квалификации: «STEM-образование и робототехника в школе»
102 академических часа о том, как превратить уроки в инженерные лаборатории: STEM-подходы, робототехника, цифровые платформы и реальные проекты для школьников.
Актуальность программы
STEM-образование и робототехника входят в ключевые приоритеты развития школы: формирование инженерного мышления, функциональной грамотности и готовности к технологичным профессиям.
Программа помогает выстроить системный подход: от отдельного кружка до интеграции STEM-направления в учебные предметы и внеурочную деятельность.
Цели программы
- Сформировать у педагогов понимание философии STEM и её связи с ФГОС и профстандартами.
- Научить проектировать и проводить STEM-уроки, проекты и кружки.
- Освоить использование робототехнических наборов и программных сред в обучении.
- Показать инструменты для развития исследовательских и инженерных навыков школьников.
Задачи программы
- Разобрать модели STEM/STEAM/STREAM и их применение в школе.
- Показать методику организации проектных и практикоориентированных занятий.
- Научить работать с популярными робототехническими платформами и датчиками.
- Отработать подходы к оценке результатов STEM-проектов и сопровождению детей.
Целевая аудитория
Учителя физики, информатики, технологии, математики и естественных наук, педагоги дополнительного образования, кураторы инженерных классов и технических кружков, методисты и тьюторы, запускающие STEM-направления.
Ожидаемые результаты
- Понимание концепции STEM и роли робототехники в развитии компетенций XXI века.
- Умение конструировать и программировать учебные робототехнические решения.
- Навык разработки интегрированных учебных проектов и кейсов.
- Готовность выстраивать траектории для участия школьников в олимпиадах и чемпионатах.
Формируемые компетенции
- Методическая: проектирование STEM-занятий и курсов.
- Инженерно-технологическая: работа с робототехническими платформами.
- Проектно-исследовательская: сопровождение учебных проектов.
- ИКТ-компетенция: использование цифровых, 3D и онлайн-инструментов.
Формат обучения
Полностью дистанционный формат с применением современных платформ, практических заданий, разбором кейсов и возможностью адаптации материалов под реальные условия школы.
Все 102 часа — самостоятельная работа с методическими материалами, конструктором заданий и примерами STEM-проектов.
Нормативно-правовая база
- ФЗ № 273-ФЗ «Об образовании в РФ».
- Приказ Минобрнауки РФ № 266 от 24.03.2025 (Порядок ДПО).
- Актуальные ФГОС общего и среднего профессионального образования.
- Профстандарт «Педагог» и документы по развитию технологического образования и инженерных классов.
Содержание программы
1. Концепция и принципы STEM-образования — 10 ч
- 1.1. История и развитие STEM-подхода в мире и России.
- 1.2. Цели и задачи STEM-образования в современной школе.
- 1.3. Связь STEM с ФГОС, примерными программами и профстандартами педагога.
- 1.4. STEAM и STREAM-модели: расширение междисциплинарных связей.
- 1.5. STEM как инструмент формирования функциональной грамотности.
2. Компоненты STEM и их интеграция в учебный процесс — 10 ч
- 2.1. Развитие научного мышления и исследовательской культуры.
- 2.2. Технологический компонент: цифровые и инженерные инструменты.
- 2.3. Инженерное проектирование и прототипирование.
- 2.4. Математическое моделирование как основа практических задач.
- 2.5. Командное межпредметное взаимодействие педагогов.
3. Методика организации STEM-урока — 10 ч
- 3.1. Структура STEM-урока и логика построения занятий.
- 3.2. Проектные, проблемные и кейс-методы.
- 3.3. Включение исследовательской деятельности в урок.
- 3.4. Разработка задач с реальным практическим контекстом.
- 3.5. Практикум: проектирование собственного STEM-урока.
4. Робототехника как инструмент STEM — 10 ч
- 4.1. Направления школьной робототехники и их дидактический потенциал.
- 4.2. Обзор наборов: LEGO Education, Arduino, VEX, Fischertechnik и др.
- 4.3. Принципы сборки роботов и базовые механизмы.
- 4.4. Работа с датчиками и исполнительными устройствами.
- 4.5. Типы образовательных программ по робототехнике.
5. Программирование и автоматизация в образовательной робототехнике — 10 ч
- 5.1. Программные среды: Scratch, MakeCode, Arduino IDE, Python.
- 5.2. Основы алгоритмизации, циклы, условия, обработка сигналов датчиков.
- 5.3. Первое знакомство школьников с ИИ и машинным обучением.
- 5.4. Использование симуляторов и цифровых двойников.
- 5.5. Создание простых автономных устройств для учебных задач.
6. Проектная и исследовательская деятельность в STEM — 10 ч
- 6.1. Алгоритм сопровождения исследовательских и инженерных проектов.
- 6.2. Постановка проблемных задач и инженерных вызовов.
- 6.3. Роль педагога-наставника и фасилитатора.
- 6.4. Подготовка проектной защиты и формирование портфолио достижений.
- 6.5. Участие в олимпиадах, хакатонах и соревнованиях по робототехнике.
7. Цифровые инструменты и онлайн-платформы для STEM — 10 ч
- 7.1. Использование Tinkercad, Blockly, виртуальных лабораторий.
- 7.2. 3D-моделирование и печать в учебных проектах.
- 7.3. Интерактивные среды для групповой работы и проектных команд.
- 7.4. Интеграция LMS и дистанционных форм работы со STEM-проектами.
- 7.5. Организация безопасной онлайн-среды для технического творчества.
8. Игровые и креативные форматы STEM-обучения — 10 ч
- 8.1. Геймификация инженерного обучения.
- 8.2. STEM-квесты, челленджи и командные соревнования.
- 8.3. LEGO Serious Play и другие игровые методики.
- 8.4. Творческие мастерские и мини-хакатоны.
- 8.5. Готовые сценарии и шаблоны игровых уроков.
9. Оценка и сопровождение STEM-проектов — 10 ч
- 9.1. Критерии оценки проектных и инженерных работ.
- 9.2. Формирующее и компетентностное оценивание.
- 9.3. Рубрикаторы и портфолио учащихся.
- 9.4. Анализ эффективности внедрения STEM-курсов.
- 9.5. Организация выставок, презентаций и публичных защит.
10. Профессиональное развитие педагога STEM-направления — 12 ч
- 10.1. Тьюторство и наставничество в инженерно-технологическом образовании.
- 10.2. Участие в конкурсах, форумах, сообществах и WorldSkills Junior.
- 10.3. Использование профессиональных цифровых сообществ и библиотек ресурсов.
- 10.4. Современные тренды: робототехника, ИИ, VR/AR, нейротехнологии.
- 10.5. Планирование личной траектории развития педагога STEM-направления.