Бесіда з авторкою підручників зі STEM-освіти видавництва «Ранок» про підхід, що виховує дослідників з першого класу. Ірина Потапенко: «Наука починається не з формул, а з «вау, як цікаво!»» – у розмові з авторкою та співавторкою навчальних посібників зі STEM-освіти видавництва «Ранок», які стали справжнім відкриттям у методиці початкової школи, Іриною Потапенко.
Ірина Потапенко однією з перших в Україні взялася за STEM-напрям, є авторкою книги «STEM-освіта у початковій школі: від навчальної моделі до реального заняття» та співавторкою програми «STEM-Старт» для 1–4 класів і дидактичних матеріалів до неї. Також є однією із засновниць ГО «СТЕМ ОСВІТА УКРАЇНА» та дипломованою тренеркою відомих міжнародних програм: E2 Young Engineers (Ізраїль), Science4Us (США), Eduten FinMath (Фінляндія) та CTC Business Today (Велика Британія).
Пані Ірино, ваші підручники дають змогу дітям з 1-го класу відчути себе науковцями. Який ключовий міф про «важкість» науки ви намагалися спростувати у своїх роботах?
Головний міф, який я намагалася спростувати, – це думка, що наука – це щось складне, незрозуміле і тільки для «особливих». Що фізику чи хімію «допустимо не розуміти», поки не станеш старшим.
По суті, кожна дитина – вже дослідник. У них природне прагнення до пізнання: вони невпинно питають «чому небо блакитне?», «як працює фен?», «чому я занедужав?», «що трапиться, якщо я натисну сюди?». Саме ці питання є відправною точкою наукового мислення.
Моє завдання – не давати готові рішення, а створити простір, у якому дитина з першого класу може досліджувати, висувати припущення, експериментувати і робити власні висновки.
Приклад: у проєкті «Моя іграшка» діти досліджують властивості матеріалів, здійснюючи справжні випробування на міцність і еластичність, а потім створюють власні екоіграшки.
У проєкті «Енергія, клімат і здоров’я» вони виготовляють власний термометр, вимірюють температуру в приміщенні та аналізують зміни – як справжні синоптики.
У проєкті «Геометрія в рослинах» вони відшуковують симетрію в листках, будують спіралі з насіння, вивчають закономірності форми – і усвідомлюють, що математика усюди.
Наука починається не з формул. Вона починається з «вау, як цікаво!». І якщо зберегти це «вау» – можна виховати не тільки інженера, а особистість, яка розмірковує, досліджує і змінює світ.
Традиційна школа часто карає за огріхи, але в STEM помилка – це частина прогресу. Яким чином ваші матеріали допомагають вчителю змінити атмосферу в класі з «вірно / невірно» на «вивчаймо далі»?
Наша програма заснована на методах проблемного навчання, де не існує єдиної «правильної» відповіді на всі випадки життя. Ми заохочуємо учнівство висувати ідеї, перевіряти їх і формулювати особисті висновки. У робочих зошитах передбачені «наукові щоденники» – місця для запису спостережень, аналізу розбіжностей між очікуваним і реальним підсумком.
Завдання супроводжуються питаннями: «Що ти побачив/ла?», «Що тебе вразило?», «Що можеш порекомендувати іншим, спираючись на свій досвід?».
У методичних посібниках ми пропонуємо вчителям підтримуючі фрази, які допомагають переосмислити «невдачу»: «Це цікаве зауваження!», «Давай розберемося, чому так сталося», «Яка твоя думка, як можна скоригувати підхід?».
Подібний підхід зменшує боязнь помилитися і створює обстановку, де кожен експеримент – це не іспит, а шлях до пізнання. Учні відчувають себе невимушено, експериментують, корегують, аналізують – і власне це формує справжнє дослідницьке мислення.
Чи можливо стверджувати, що дитина, яка пройшла ваш курс у початковій школі, матиме відчутну перевагу під час вступу до технічних ВНЗ через 8–10 років? У чому конкретно ця перевага?
Однозначно. Дитина не просто запам’ятовує інформацію – вона навчається мислити як дослідниця чи інженер. У 7-му класі її не лякають формули фізики – вона вже мала справу з важелями, інерцією, плавучістю.
У неї сформовано STEM-мислення: гіпотеза → дослід → аналіз → висновок. Вона здатна поєднувати математику, біологію та фізику, щоб вирішувати реальні завдання.
І найважливіше – має досвід командної взаємодії, презентацій, невдач і розв’язань. Це не просто учень – це майбутня дослідниця, яка з упевненістю вступає у світ науки.
Якби ви могли охарактеризувати випускника початкової школи, який навчався за вашою методикою, трьома словами, що б це були за слова?
Допитливий, винахідливий, системний. Це дитина, яка не боїться задавати питання, шукає свої способи розв’язання задач і вміє бачити взаємозв’язки між різними явищами та предметами. Вона вчиться не заради оцінки, а щоб усвідомити, як улаштовано світ.
Пані Ірино, ваші підручники часто називають «готовим планом успіху». Як вони допомагають вчителю провести класний STEM-урок без довгої підготовки?
Наші підручники – це готовий STEM-план, який сприяє вчительству провести урок без багатогодинної підготовки. У методичному посібнику є все: детальний план, типові питання та відповіді учнів, термінологічний словник, рекомендації щодо організації роботи й адаптації завдань.
Кожен модуль – це структурований комплект: від теоретичного вступу до готових робочих листів для дітей. Завдання розроблені на основі доступних матеріалів – папір, клейка стрічка, пляшки тощо. Усе, що потрібно для уроку, зібрано в одному наборі. Цифрова підтримка на платформі iLearn (презентації, відео, інтерактив) заощаджує час: достатньо 15–20 хвилин підготовки – і STEM-урок готовий.
Яке завдання з ваших підручників зазвичай спонукає навіть «найскладніших» учнів відкласти телефони?
По суті, у «STEM-Старті» телефони відкладають не лише «найскладніші», а й «найвтомленіші» учні, оскільки вся програма побудована на дослідженнях, експериментах і практичній взаємодії. Але особливу чарівність мають фінальні проєкти, які підсумовують тему і завжди містять щось несподіване – від сімейних опитувань і досліджень довкілля до конструювання власного винаходу з підручних засобів.
Наші улюблені приклади з проєктів у співпраці з програмою «Гармонія»:
- «Моя іграшка» – вивчення матеріалів, з яких виготовляють іграшки, карта пунктів переробки, створення еко-іграшки та презентація для сім’ї;
- «Чи є геометрія в мені?» – симетрія тіла, колаж із долонь, проєктна виставка, сімейні дослідження;
- «Енергія, зміни клімату та здоров’я» – створення карти споживання енергії в школі, опитування сім’ї, пропозиції для зменшення витрат;
- «Природа і моє здоров’я» – вивчення впливу навколишнього середовища на здоров’я, створення екокарти місцевості;
- «Геометрія простору» – аналіз архітектури, інтерв’ю з родиною про традиційні будівлі, проєкт майбутнього простору;
- «Геометрія Всесвіту і часу» – спостереження за ритмами природи, створення моделей руху планет, вивчення закономірностей у Всесвіті та проєктування космічного готелю.
Власне ці інтегровані дослідницько-творчі проєкти і є точкою, де STEM оживає – учні почувають себе дослідниками, винахідниками, частиною команди, і це захоплює краще за будь-який ґаджет.
Який головний «гріх» класичної освіти ви прагнули виправити у своїх підручниках?
Це відірваність теорії від реалій. У класичній системі діти дуже рано починають ставити питання: «А навіщо мені це вчити?» – і часто не отримують переконливої відповіді. У програмі «STEM-Старт», яку ми створили спільно з проєктом «Гармонія», ми спробували змінити це зсередини.
Ми розробляємо кожен урок так, щоб дитина бачила, як знання застосовуються у дійсності: через STEM-кейси, побудовані навколо звичайних явищ, предметів і викликів. Ми запитуємо разом із дітьми:
- З чого це виготовлено?
- Як це працює?
- Чи можу я створити щось подібне або краще?
Ми мали намір зупинити ту типову для 3–8-х класів тенденцію згасання зацікавленості до природничих наук. І нам це вдається, тому що учень після уроку бачить науку не в підручнику, а: у будівлях, які спроєктовані за законами фізики, в іграшках, які працюють завдяки інженерному мисленню, в автомобілях, які рухаються завдяки енергії, у природі, яку можна досліджувати як живу лабораторію.
Ми прагнемо, щоб наука перестала бути «шкільним предметом» і стала способом осмислення світу, мислення і впливу. І коли діти це відчувають – в очах з’являється іскра, і ми розуміємо, що рухаємось у правильному напрямку.
Коли ви розробляєте завдання, ви спочатку думаєте як науковець чи як дитина, якій має бути цікаво?
Я думаю як науковець, який хоче передати свою пристрасть дитині.
Моє завдання – зробити науку доступною і зрозумілою для дитини. Тому я створюю завдання як захопливі дослідницькі виклики, що пробуджують інтерес і водночас поступово формують чітке, логічне мислення. Це не просто «гра в науку», а реальний шлях до розуміння: від подиву – до гіпотези, від спостереження – до пояснення.
Дуже важливо розрізняти: дитині має бути цікаво, а не просто весело. Весело може бути і в грі без змісту, але цікавість з’являється тоді, коли є питання, відкриття, несподіванка. Я завжди пам'ятаю: якщо дитині нецікаво – вона не вчиться, хоч би яким науково правильним не було завдання. Але якщо це лише розвага без сенсу – ми втрачаємо шанс сформувати справжнє розуміння.
У «STEM-Старт» ми завжди шукаємо компроміс між дослідницькою захопливістю і серйозним змістом. Це поєднання обох підходів – наукового і дитячого – яке й забезпечує справжній освітній результат.
Розкажіть про один експеримент чи завдання з ваших підручників, яке зазвичай викликає найбільший «вау-ефект» у класі.
Важко вибрати одне, тому що в кожній змістовій лінії програми «STEM-Старт» є свої «зірки». У всіх дослідженнях ми поєднуємо науку з дизайном, творчістю і реальним життям.
У змістовій лінії «Дослідження і хімічна наука» найбільше враження справляють, як не дивно, не яскраві реакції, а точні вимірювання: коли діти вперше використовують ваги, лінійки чи мірні циліндри, щоб зафіксувати зміни, – вони починають сприймати себе як справжніх дослідників.
У лінії «Енергія, сила та рух» учні створюють найтихіший барабан або унікальну гітару, щоб усвідомити, як вібрації перетворюються на звук. Їх захоплює те, що вони можуть змінювати звук за допомогою власного дизайну.⠀
У лінії «Наука для життя» – це рольова гра «Харчові ланцюги», де діти буквально «стають» елементами екосистеми, й це не тільки весело, а й дає глибоке розуміння взаємозалежностей.
А в «Земля і космос» – справжній шквал емоцій викликає проєкт «Екіпаж майбутнього», де учні розробляють місію до космосу, проєктують корабель і свою роль в експедиції.
Навіть прості речі – аркуші паперу, клейка стрічка чи збільшувальне скло – в їхніх руках стають інструментами для пояснення складних явищ. І в ці миті наука перестає бути абстрактною – вона оживає просто в класі.
Якби ви могли додати у посібник один чарівний елемент, що б це було?
Якби я могла додати чарівний елемент до підручника, це була б Кнопка миттєвого розуміння. Її можна натиснути в будь-який момент, коли щось здається незрозумілим – і миттєво отримати роз’яснення саме тим способом, який підходить саме тобі: за допомогою малюнка, прикладу, метафори чи історії. Тому що справа не в складності знань, а в тому, як вони представлені. Така кнопка – це персональний місток між інформацією та твоїм способом мислення.
Часто вчителі побоюються STEM-уроків через складність підготовки. Як ваші підручники полегшують життя вчителя, а урок – драйвовим?
Я дуже добре усвідомлюю це побоювання – чую його постійно на тренінгах: «Я не технар», «У мене 28 дітей – це ж буде безлад», «А що, якщо експеримент не вдасться?»
Власне тому в основу «STEM-Старт» ми заклали принцип: максимум результату – мінімум напруження.
- Кожне завдання — перевірене та безпечне. Ніяких «експериментів, які можуть не вийти». Усе пройдено мною десятки разів у реальних класах. Якщо дотримуватися інструкції – усе вийде.
- Чітка організація групової діяльності. Я пояснюю, як сформувати команди, розподілити ролі (дослідник, інженер, дизайнер, спікер), як провести перші 5 хвилин, щоб перетворити «безлад» на захопливу командну роботу.
- Прості матеріали – і завжди з альтернативами. Уроки не потребують дорогих матеріалів чи обладнання. Усе можна зібрати зі звичайних речей: картон, стрічки, пляшки, магніти. І завжди є варіант: «Немає – використайте це».
- Платформа iLearn – ваш помічник. Тут можна знайти дидактичні матеріали, додаткові роз’яснення, відео та фотографії, які можна використати на уроці.
- Спільнота, яка підтримує. Ми створили телеграм-канал і групи підтримки, де вчителі діляться досвідом, порадами. Це значно зменшує тривогу: завжди знайдеться хтось, хто вже проводив цей урок. Тут же ми надаємо безкоштовну методичну допомогу.
Результат? Учителі, які боялися STEM, за місяць пишуть мені: «Це найулюбленіші уроки тижня! Діти в захваті – і я теж!»
Уявімо дитину, яка пройшла через увесь курс ваших підручників у початковій школі. Якою вона прийде у 5-й клас?
Я дуже чітко уявляю таку дитину, тому що ми створювали підручники саме з думкою про те, якою вона має вийти з початкової школи.
Це буде дитина з глибоко вкоріненою звичкою мислити як дослідниця. Вона не просто відповідатиме «правильно» – вона буде ставити питання, шукати закономірності, пропонувати гіпотези. І якщо щось не вийшло – не зупиниться, а скаже: «А що, якщо спробувати по-іншому?» Вона буде впевненою в собі, оскільки щотижня в неї була можливість будувати, вивчати, тестувати. І бачити, що її ідеї працюють.
Це буде дитина, яка вміє працювати в команді, тому що вчилася домовлятися, брати на себе відповідальність, бути і лідером, і підтримкою. Вона буде без проблем презентувати свій проєкт перед класом, бо робила це десятки разів.
А ще – це буде дитина, яка знає, що наука – це не сумна теорія, а спосіб усвідомити світ, вирішити проблему, щось змінити навколо себе. І вона вже відчула, що навчання може бути не обов’язком, а пригодою.
Мені здається, власне з таких дітей виростають люди, які не бояться викликів. А чи не заради цього ми й працюємо в освіті?