Цікавість як навичка: як STEM у початковій школі формує майбутніх дослідників
Коли дитина розбирає іграшку, ставить сто запитань підряд або намагається з’ясувати, чому небо синє, — це не «відволікання від навчання». Це і є навчання. Саме з таких моментів починається справжній інтерес до науки — не з формул і підручників, а з живого «вау, як це працює?».
Як зберегти цю допитливість у школі, не перетворивши уроки на набір правил і правильних відповідей? Чи можна зробити так, щоб дитина не боялася помилок, любила досліджувати й бачила науку не лише в зошиті, а й у повсякденному житті — вдома, на вулиці, у власних іграшках?
Про це ми поговорили з Іриною Потапенко, однією з тих, хто вже багато років змінює уявлення про навчання в початковій школі. Вона працює зі STEM-підходом, який допомагає дітям із першого класу відчувати себе дослідниками, ставити запитання, експериментувати й знаходити відповіді самостійно. Пані Ірина є авторкою посібника «STEM-освіта у початковій школі: від навчальної моделі до реального уроку» та співавторка програми «STEM-Старт» для 1–4 класів та методичних матеріалів до неї. Також є співзасновницєю ГО «СТЕМ ОСВІТА УКРАЇНА» та сертифікованою тренеркою провідних міжнародних програм: E2 Young Engineers (Ізраїль), Science4Us (США), Eduten FinMath (Фінляндія) та CTC Business Today (Велика Британія)
У цій розмові — про те, як школа може підтримувати природну цікавість дитини і чому саме з неї часто починається шлях у майбутню професію.
Пані Ірино, ваші посібники пропонують дітям з 1-го класу відчути себе дослідниками. Який головний стереотип про «складність» науки ви прагнули зруйнувати у своїх працях?
- Найбільший стереотип, який я прагнула зруйнувати, – це переконання, що наука – це щось важке, абстрактне і лише для «обраних». Що фізику чи хімію «нормально не розуміти», поки не підростеш. Насправді кожна дитина – вже дослідниця чи дослідник. У них природжене відчуття допитливості: вони постійно запитують «чому небо синє?», «як працює вентилятор?», «чому я захворів?», «що буде, якщо я натисну тут?». Саме ці питання є початком наукового мислення.
Моя мета – не дати готові відповіді, а створити середовище, у якому дитина з першого класу може досліджувати, робити припущення, перевіряти і формулювати власні висновки. Наприклад: у проєкті «Моя іграшка» діти вивчають властивості матеріалів, проводячи справжні тести на міцність і гнучкість, а потім створюють власні екоіграшки. У проєкті «Енергія, клімат і здоров’я» вони створюють власний термометр, вимірюють температуру вдома і аналізують зміни – як справжні метеорологи. У проєкті «Геометрія в рослинах» вони знаходять симетрію в листі, будують спіралі з насіння, вивчають закономірності форми – і розуміють, що математика навколо нас. Наука не починається з формул. Вона починається з «вау, як цікаво!». І якщо зберегти це «вау» – можна виростити не лише інженера, а людину, яка мислить, досліджує і змінює світ.
Традиційна школа часто карає за помилки, але в STEM помилка – це частина успіху. Як ваші матеріали допомагають вчителю змінити атмосферу в класі з «правильно/неправильно» на «досліджуймо далі»?
- Наша програма побудована на методах проблемного навчання, де немає однієї «правильної» відповіді на всі випадки життя. Ми спонукаємо учнівство висувати гіпотези, тестувати їх і робити власні висновки. У робочих зошитах передбачені «наукові щоденники» – сторінки для фіксації спостережень, аналізу відмінностей між очікуваним і реальним результатом.
Завдання супроводжуються запитаннями: «Що ти помітив/ла?», «Що тебе здивувало?», «Що можеш порадити іншим на основі свого досвіду?». У методичних посібниках ми пропонуємо вчителям фрази підтримки, які допомагають переосмислити «невдачу»: «Це цікаве спостереження!», «Давай дослідимо чому так сталося», «Яка твоя ідея, як можна змінити підхід?». Такий підхід знижує страх помилитися і створює середовище, де кожен дослід – це не тест, а шлях до відкриття. Учні почуваються вільно, пробують, змінюють, аналізують – і саме це формує справжнє дослідницьке мислення.
Чи можна сказати, що дитина, яка пройшла ваш курс у початковій школі, матиме суттєву перевагу під час вступу до технічних вишів через 8–10 років? У чому саме ця перевага?
Безперечно. Дитина не просто засвоює знання – вона вчиться мислити як дослідниця чи інженер. У 7-му класі їй не страшні формули фізики – вона вже працювала з важелями, інерцією, плавучістю. У неї сформовано STEM-мислення: гіпотеза → дослід → аналіз → висновок. Вона вміє поєднувати математику, біологію та фізику, щоб вирішувати реальні задачі. І головне – має досвід командної роботи, презентацій, невдач і рішень. Це не просто учень – це майбутня дослідниця, яка з упевненістю вступає у світ науки.
Якби ви мали описати випускника початкової школи, який навчався за вашою системою, трьома словами, які б це були слова?
- Допитливий, винахідливий, системний. Це дитина, яка не боїться ставити запитання, шукає власні шляхи до розв’язання задач і вміє бачити взаємозв’язки між різними явищами та дисциплінами. Вона вчиться не заради оцінки, а щоб зрозуміти, як працює світ.
Пані Ірино, ваші посібники часто називають «готовим сценарієм успіху». Як вони допомагають вчителю провести крутий STEM-урок без багатогодинної підготовки?
Підписуйтеся на наші соцмережі
- Наші посібники – це готовий STEM-сценарій, який допомагає вчительству провести урок без багатогодинної підготовки. У методичному посібнику є все: покроковий сценарій, типові запитання і відповіді учнів, словничок термінів, поради щодо організації роботи та адаптації завдань.
Кожен модуль – це структурований набір: від теоретичного вступу до готових робочих аркушів для дітей. Завдання створені на основі доступних матеріалів – папір, скотч, пляшки тощо. Усе, що потрібно для уроку, зібрано в одному комплекті. Цифрова підтримка на платформі іЗЗі (презентації, відео, інтерактив) економить час: достатньо 15–20 хвилин підготовки – і STEM-урок готовий.
Яке завдання з ваших посібників зазвичай змушує навіть «найскладніших» учнів відкласти телефони?
- Насправді в «STEM-Старті» телефони відкладають не лише «найскладніші», а й «найвтомленіші» учні, бо вся програма побудована на дослідженнях, експериментах і практичній взаємодії. Але особливу магію мають фінальні проєкти, які підсумовують тему і завжди включають щось несподіване – від сімейних опитувань і досліджень навколишнього середовища до конструювання власного винаходу з підручних матеріалів.
Наші улюблені приклади з проєктів у співпраці з програмою «Гармонія»:
- «Моя іграшка» – дослідження матеріалів, з яких виготовляють іграшки, мапа пунктів переробки, створення еко-іграшки та презентація для родини;
- «Чи є геометрія в мені?» – симетрія тіла, колаж із долонь, проєктна виставка, родинні дослідження;
- «Енергія, зміни клімату і здоров’я» – створення мапи споживання енергії в школі, опитування родини, ідеї для зменшення витрат;
- «Природа і моє здоров’я» – дослідження впливу довкілля на здоров’я, створення екокарти району;
- «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, дослідження закономірностей у Всесвіті і проєктування космічного готеля.
Саме ці інтегровані дослідницько-творчі проєкти і є точкою, де STEM оживає – учні відчувають себе дослідниками, винахідниками, частиною команди, і це залучає краще за будь-який гаджет.
Який головний «гріх» традиційної освіти ви намагалися виправити у своїх посібниках?
- Це відірваність теорії від життя. У традиційній системі діти дуже рано починають ставити запитання: «А навіщо мені це вчити?» – і часто не отримують переконливої відповіді. У програмі «STEM-Старт», яку ми створили у співпраці з проєктом «Гармонія», ми постарались змінити це зсередини.
Ми проєктуємо кожен урок так, щоб дитина бачила, як знання працює у реальному світі: через STEM-кейси, побудовані навколо повсякденних явищ, предметів і викликів. Ми запитуємо разом із дітьми:– З чого це зроблено?– Як це працює?– Чи можу я зробити щось подібне або краще?
Ми хотіли зупинити ту типову для 3–8-х класів тенденцію втрати інтересу до природничих наук. І нам це вдається, бо учень після уроку бачить науку не в підручнику, а: у будівлях, які спроєктовані за законами фізики, у іграшках, які працюють завдяки інженерному мисленню, у машинах, які рухаються завдяки енергії, у природі, яку можна досліджувати як живу лабораторію. Ми прагнемо, щоб наука перестала бути «шкільним предметом» і стала способом розуміння світу, мислення і впливу. І коли діти це відчувають – в очах загоряється вогник, і ми розуміємо, що рухаємось правильною дорогою.
Коли ви створюєте завдання, ви спочатку думаєте як науковець чи як дитина, якій має бути весело?
- Я думаю як науковець, який хоче передати свою пристрасть дитині.
Моє завдання – зробити науку доступною і природною для дитини. Тому я створюю завдання як захопливі дослідницькі виклики, що викликають інтерес і водночас поступово формують чітке, логічне мислення. Це не просто «гра в науку», а справжній шлях до розуміння: від здивування – до гіпотези, від спостереження – до пояснення.
Дуже важливо розрізняти: дитині має бути цікаво, а не просто весело. Весело може бути і в грі без сенсу, але цікавість виникає тоді, коли є запитання, відкриття, несподіванка. Я завжди пам'ятаю: якщо дитині нудно – вона не навчається, як би науково правильно не було завдання. Але якщо це просто розвага без змісту – ми втрачаємо можливість сформувати справжнє розуміння.
У «STEM-Старт» ми завжди шукаємо баланс між дослідницькою захопливістю і серйозним змістом. Це інтеграція обох підходів – наукового і дитячого – яка й дає справжній освітній ефект.
Розкажіть про один експеримент чи завдання з ваших посібників, яке зазвичай викликає найбільший «вау-ефект» у класі.
- Важко обрати одне, бо в кожній змістовій лінії програми «STEM-Старт» є свої «хіти». У всіх дослідженнях ми поєднуємо науку з дизайном, креативністю і реальним життям. У змістовній лініі «Дослідження і хімічна наука» найбільше враження справляють, як не дивно, не кольорові реакції, а точні вимірювання: коли діти вперше використовують ваги, лінійки чи мензурки, щоб зафіксувати зміни, – вони починають сприймати себе як справжніх дослідниць. У лініі «Енергія, сила та рух» учні створюють найтихіший барабан або дизайнерську гітару, щоб зрозуміти, як вібрації стають звуком. 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» частинами екосистеми, й це не тільки весело, а й дає глибоке розуміння взаємозалежностей. А в «Земля і космос» – справжній вибух емоцій викликає проєкт «Екіпаж майбутнього», де учні створюють місію до космосу, проектують корабель і свою роль в експедиції. Навіть прості речі – аркуші паперу, скотч чи лупа – в їхніх руках стають інструментами для пояснення складних явищ. І в ці моменти наука перестає бути абстрактною – вона оживає прямо в класі.
Якби ви могли додати у посібник один магічний елемент, що б це було?
- Якби я могла додати магічний елемент до посібника, це була б Кнопка миттєвого розуміння. Її можна натиснути в будь-який момент, коли щось здається незрозумілим – і одразу отримати пояснення саме тим способом, який підходить саме тобі: через малюнок, приклад, метафору чи історію. Бо справа не в складності знань, а в тому, як вони подані. Така кнопка – це персональний місточок між інформацією і твоїм способом мислення.
Часто вчителі бояться STEM-уроків через складність підготовки. Як ваші посібники роблять життя вчителя легшим, а урок – драйвовим?
Я дуже добре розумію цей страх – чую його щоразу на тренінгах: «Я не технар», «У мене 28 дітей – це ж буде хаос», «А що як експеримент не спрацює?»
Саме тому в основу «STEM-Старт» ми заклали принцип: максимум результату – мінімум стресу.
- Кожне завдання — перевірене і безпечне. Жодних «експериментів, які можуть не вдатися». Усе пройдено мною десятки разів у реальних класах. Якщо дотриматися інструкції — усе спрацює.
- Чітка організація групової роботи. Я пояснюю, як сформувати команди, розподілити ролі (дослідник, інженер, дизайнер, спікер), як провести перші 5 хвилин, щоб перетворити «хаос» на захоплену командну роботу.
- Прості матеріали – і завжди з альтернативами. Уроки не потребують дорогих матеріалів або обладнання. Усе можна зібрати зі звичайних речей: картон, стрічки, пляшки, магніти. І завжди є варіант: «Немає – використайте це».
- Платформа іЗЗі – ваш помічник. Тут можна знайти дидактичні матеріали, додаткові пояснення, відео та фото які мона використати на уроці.
- Спільнота, яка підтримує. Ми створили телеграм-канал та групи підтримки, де вчителі діляться досвідом, порадами. Це дуже знижує тривожність: завжди знайдеться хтось, хто вже робив цей урок. Тут же ми надаємо безкоштовну методичну допомогу
Результат? Вчителі, які боялися STEM, за місяць пишуть мені: «Це найулюбленіші уроки тижня! Діти в захваті — і я теж!»
Уявімо дитину, яка пройшла через весь курс ваших посібників у початковій школі. Якою вона прийде у 5-й клас?
Я дуже чітко уявляю таку дитину, бо ми створювали посібники саме з думкою про те, якою вона має вийти з початкової школи.
Це буде дитина з внутрішньою звичкою мислити як дослідниця. Вона не просто відповідатиме «правильно» – вона буде ставити запитання, шукати закономірності, пропонувати гіпотези. І якщо щось не вийшло – не зупиниться, а скаже: «А що, якщо спробувати інакше?» Вона буде впевненою в собі, бо щотижня в неї була можливість будувати, досліджувати, тестувати. І бачити, що її ідеї працюють.
Це буде дитина, яка вміє працювати в команді, бо вчилася домовлятися, брати відповідальність, бути і лідером, і підтримкою. Вона буде спокійно презентувати свій проєкт перед класом, бо робила це десятки разів. А ще – це буде дитина, яка знає, що наука – це не нудна теорія, а спосіб зрозуміти світ, вирішити проблему, щось змінити навколо себе. І вона вже відчула, що навчання може бути не обов’язком, а пригодою.
Мені здається, саме з таких дітей виростають люди, які не бояться викликів. А хіба не заради цього ми й працюємо в освіті?