ЗАСТОСУВАННЯ STEAM-ПІДХОДУ У ВИВЧЕННІ ПРИРОДНИЧИХ ДИСЦИПЛІН НА ПРИКЛАДІ ОСВІТНЬОГО ПРОЄКТУ “БАГАТОГРАННИЙ ВУГЛЕКИСЛИЙ ГАЗ”

Nataliya Muts, Oksana Zaremba, Khrystyna Yakymovych, Oleksii Pavlyuk


DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vpe.2026.44.14218

Анотація


Продемонстровано авторську розробку освітнього STEAM‑проєкту “Багатогранний вуглекислий газ”, спрямовану на реалізацію в межах шкільної освітньої практики та компетентнісно орієнтованого навчання. Обґрунтовано актуальність застосування STEAM‑підходу як ефективного інструменту інтеграції природничих наук, технологій, інженерного мислення, математики та творчої діяльності задля формування цілісної наукової картини світу, розвитку дослідницьких умінь, міжпредметних зв’язків і базових компетентностей учнів відповідно до ідей Нової української школи.

Особливу увагу приділено експериментальній складовій проєкту, що базується на системі авторських демонстраційних лабораторних дослідів із вуглекислим газом і сухим льодом. Детально описано методику проведення хімічних експериментів, зокрема одержання карбон(IV) оксиду з карбонатів, сублімацію сухого льоду в різних середовищах, його взаємодію з лугами, визначення кислотності середовища, а також горіння магнію в атмосфері вуглекислого газу. Розглянуто спостереження фізичних явищ (ефект Лейденфроста, «співучий» сухий лід) та подано їх пояснення на молекулярному й макроскопічному рівнях. Наголошено на доцільності використання візуалізації, 3D‑моделей, відеосупроводу та безпечних демонстрацій як засобів активізації пізнавальної діяльності учнів.

Розкрито авторський підхід до інтеграції експерименту з математичними розрахунками, задачами різного рівня складності, біологічними та фізіологічними аспектами дії вуглекислого газу, а також аналізом екологічної проблеми вуглецевого сліду з використанням онлайн‑калькуляторів. Окремо висвітлено роль дебатів і творчої візуалізації як форм розвитку критичного мислення, аргументованого обговорення та комунікативних навичок.

Показано, що запропонований STEAM‑проєкт сприяє формуванню практико‑орієнтованих умінь, розвитку критичного й креативного мислення, екологічної свідомості, медіаграмотності та готовності учнів до розв’язання комплексних міждисциплінарних проблем. Запропонована модель може бути адаптована й масштабована для вивчення інших тем шкільного курсу природничих наук.

Ключові слова: методика навчання, шкільний курс хімії, НУШ, STEAM‑проєкт, навчальний експеримент, компетентністний підхід.


Повний текст:

PDF

Посилання


  1. Про схвалення Концепції розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти) : розпорядження Кабінету Міністрів України від 05 серп. 2020 р. № 960-р. Законодавство України. Верховна Рада України. Київ, 2020. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/960-2020-%D1%80#Text.
  2. Aguilera D., Ortiz‑Revilla J. STEM vs. STEAM education and student creativity: a systematic literature review. Education Sciences. 2021. Vol. 11(7). Art. 331. DOI: https://doi.org/10.3390/educsci11070331
  3. Овчатова А. П. Проблеми та перспективи впровадження STEM-освіти в Україні. Науковий дискурс. 2021. № 35(7). С. 50–60. DOI: https://doi.org/10.33930/ed.2019.5007.35(7)-5
  4. STEM-освіта: теорія та практика : зб. наук.-метод. матеріалів / за ред. Ю. І. Завалевського. Київ : ДНУ “Інститут модернізації змісту освіти”, 2024. 302 с.
  5. Поліхун Н. І., Лозова О. В., Онопченко Г. В. та ін. STEAM-освіта: від теорії до практики. Київ : Інститут обдарованої дитини НАПН України, 2023. 127 с.
  6. Форкун Н. В. Впровадження елементів STEM-освіти в освітній процес : зб. наук. праць Кам’янець-Подільського нац. ун-ту ім. Івана Огієнка. Серія педагогічна. 2019. Вип. 25. С. 108–111. DOI: https://doi.org/10.326626/2307-4507.2019-25.108-111
  7. Gonzalez H. B., Kuenzi J. J. Science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education. Congressional Research Service Report No. R42642. Washington, DC : Library of Congress, Congressional Research Service, 2013. 38 p. URL: https://www2.law.umaryland.edu/marshall/crsreports/crsdocuments/R42642_04052013.pdf
  8. Langdon D., McKittrick G., Beede D., Khan B., Doms M. STEM: Good Jobs Now and for the Future. Washington, DC : U.S. Department of Commerce, Economics and Statistics Administration, 2011. 10 p. (ESA Issue Brief No. 03–11). URL: https://www.govinfo.gov/app/details/GOVPUB-C-PURL-gpo93914
  9. Cao X., Lu H., Wu Q., Hsu Y. Systematic review and meta-analysis of the impact of STEM education on students learning outcomes. Frontiers in Psychology. 2025. Vol. 16. Art. 1579474. DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2025.1579474
  10. Павлюк О. В., Муць Н. М., Заремба О. І. Методичні рекомендації до вивчення курсу “Методика викладання хімії”. Розділ “Розрахункові задачі у шкільному курсі хімії”. Львів : ЛНУ ім. Івана Франка, 2019. 76 с.
  11. Iturriaga R., Alcayaga J., Chapleau M. W., Somers V. K. Carotid body chemoreceptors: physiology, pathology, and implications for health and disease. Physiological Reviews. 2021. No. 101(3). P. 1177–1235. DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00039.2019
  12. Hall J. E., Hall M. E. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology (13th ed.). Elsevier, 2020. 1046 p.
  13. Кривомаз Т. І., Циба А. М., Гамоцький Р. О., Ільченко І. С. Зменшення вуглецевого сліду як механізм адаптації до змін клімату. Київ : КНУБА, 2024. 24 с.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.