"STEM-интегратор"

Конкурс результатов инновационной деятельности «Сильные решения»  - 2026

Информационная справка об участнике конкурса и продукте инновационной деятельности.

Аннотация к продукту инновационной деятельности.

3.      Общее описание продукта инновационной деятельности: ключевые положения, глоссарий.

STEM-технологии хорошо известны в профессиональном образовании и широко используются в высшей школе. Технология проведения STEM-семинаров в ГБОУ гимназия № 498 Невского района Санкт-Петербурга для реализации предпрофессионального естественно-научного образования показала их эффективность. Главная идея STEM-подхода — связать учебные дисциплины с реальными задачами и сделать обучение более практичным и применимым, что помогает ученикам лучше понять суть науки и развиваться в современном информационном обществе.

Решаемая педагогическая задача интегративной технологии организации и проведения практико-ориентированного STEM-семинара естественно-научного направления – повышение интереса учащихся 9-х-10-х классов к изучению учебных предметов, развитие межпредметных связей, расширение кругозора, знакомство с практическим применением знаний, взаимосвязью между учебными предметами и визуализацией научных явлений.

Методологическими основаниями "STEM-интегратора" являются подходы и понятия, представленные в глоссарии.

Глоссарий

Интегративная технология в образовании (интегрированное обучение) — это подход, при котором разные предметы объединяются в единую систему. Такой формат помогает ученикам видеть общую картину, понимать, как знания из разных областей связаны между собой и как их применять на практике. 

STEM (англ. science, technology, engineering and mathematics — естественные науки, технология, инженерия и математика) — обобщающий термин, используемый для группировки этих отдельных, но тесно связанных между собой технических дисциплин в контексте описания образовательной политики учреждения либо учебной программы.

STEM-технологии в обучении — это направление, которое объединяет научные дисциплины, технологии, инженерию и математику в единую систему обучения.  Суть подхода заключается в ориентации на практическое применение получаемых знаний, выстраивании тесных связей между учебными дисциплинами и визуализации научных явлений для более глубокого понимания теории. 

STEM -семинар — это форма учебно-практических занятий, на которой учащиеся обсуждают сообщения, доклады и рефераты,  выполненные ими по результатам учебных или научных исследований в сфере естественных наук, технологии, инженерии и математики. Авторский термин.

Практико-ориентированный метод обучения — это метод обучения, предполагающий освоение и усвоение учащимися образовательной программы и формирование практических умений посредством выполнения реальных практических заданий и упражнений.

Эксклюзивность предлагаемого STEM-семинара заключается в комплексном подходе к изучению выбранного математического понятия. В ходе подготовки к семинару учащимся придется изучить не только математические свойства этого понятия, но и познакомиться с проявлениями его свойств в биологии, химии, физике, информатике и, самое главное, – изучить особенности STEM-технологии, STEM-проектов.

Тематика STEM-семинаров, проводимых в гимназии, представлена в таблице:

Тема STEM-семинара для учащихся 9-х-10-х классов определяется педагогами в зависимости от образовательных задач. Так, например, STEM-семинар «Гексагон – идеальная структура для сохранения порядка»  (посмотреть по ссылке) посвящен изучению правильного шестиугольника (гексагона) и проявлению его свойств в биологии, химии, информатике, физике.

4.      Обоснование отнесения продукта инновационной деятельности к номинации.

Представляемая технология "STEM-интегратор" относится к инновациям в области обучения,  так как направлена на повышение интереса к изучению математики в целом как практико-ориентированной науки, на понимание математической науки как сферы человеческой деятельности, на обнаружение межпредметных связей, на формирование предпрофессиональных навыков. Предлагаемая технология организации и проведения  STEM-семинара призвана ориентировать учащихся на современную систему научных представлений об основных закономерностях развития человека и природы, на применение математических знаний для решения задач в области сохранения окружающей среды, осознание глобального характера экологических проблем и путей их решения. Отметим, что в ходе подготовки и проведения мероприятия учащиеся знакомятся со спецификой организации практико-ориентированного семинара - понимание особенностей такой формы деятельности будет полезным при дальнейшем обучении в профессиональных учебных заведениях.

5.      Необходимое ресурсное обеспечение при применении инновационного образовательного продукта:

человеческие ресурсы:

-группа учащихся 9-х-10-х классов в количестве не менее 15 человек. Среди этих учащихся должны быть ученики с разными предметными интересами (математика, биология, химия, информатика, физика, и др.);

группа учителей математики, биологии, химии, информатики, физики. Учителя будут выполнять функции кураторов и консультантов.

материальные ресурсы:

-        необходимое оборудование.

временные ресурсы:

-        от 2-х до 4-х недель. На занятиях внеурочной деятельности.  Ориентировочно 1 час в неделю по разным направлениям параллельно.

пространственные ресурсы:

-учебные кабинеты (химия, физика, математика, информатика, биология).

6.      Технология внедрения инновационного образовательного продукта (что? для чего и зачем? для кого? как?)

7.      Описание эффектов, которые получены от внедрения продукта инновационной деятельности, и их корреляции с проектами Программы развития системы образования Невского района Санкт-Петербурга, национальными целями и стратегическими задачами развития образования в Российской Федерации.

Представленный инновационный продукт "STEM-интегратор" коррелирует с целями федерального проекта «Всё лучшее детям» национального проекта «Молодежь и дети», т.к. целью федерального проекта «Всё лучшее детям» национального проекта «Молодёжь и дети» является создание благоприятных условий для развития детей, предоставление им равных возможностей независимо от социально-экономических условий их проживания.

Тематика представляемого на Конкурс инновационного продукта соответствует Концепции технологического развития на период до 2030 года (Распоряжение Правительства Российской Федерации от 20 мая 2023 года № 1315-р «Об утверждении Концепции технологического развития на период до 2030 года»). В тексте Концепции подчёркивается: чтобы обеспечить технологический прорыв и суверенитет страны, нужно системно готовить кадры — в том числе со школьного возраста. Участие образовательных учреждений в достижении целей технологического развития — одна из задач, и в этом контексте рекомендуется применять разные современные подходы, включая STEM. Более того, в документе отдельно обозначено создание центров STEM-обучения как условие для долгосрочной мотивации школьников и формирования у них нужных компетенций в области естественных наук, технологий, инжиниринга и математики. Концепция рассматривает STEM не как модный тренд, а как инструмент решения конкретной государственной задачи — обеспечить страну кадрами, которые будут способствовать достижению страной технологического суверенитета к 2030 году.

В феврале 2025 года на заседании Совета при Президенте по науке и образованию президент РФ Владимир Путин поддержал принципы STEM и поручил стимулировать интерес школьников к математике и естественно-научным дисциплинам. Необходимо, «пересмотреть и модернизировать школьную программу по математике и естественным наукам, сделать их «понятными и интересными». Позиция президента РФ заключалась в интеграции математики, естественных наук, технологий и инженерии, практико-ориентированном обучении, ранним интересом к техническим дисциплинам, что полностью соответствует логике STEM-подхода. Предложенный инновационный продукт как раз отвечает поставленным задачам.

В перечне поручений по итогам заседания Совета при Президенте по науке и образованию (утв. Президентом Российской Федерации 1 апреля 2025 г. № Пр-685) в пункте 2 (а) в целях реализации комплексного плана мероприятий по повышению качества математического и естественно-научного образования на период до 2030 года указана необходимость  обеспечить обновление федеральных государственных образовательных стандартов и федеральных основных общеобразовательных программ в части, касающейся учебных предметов "математика", "физика", "химия" и "биология", предусмотрев сбалансированность учебного материала, его доступность для обучающихся и связь с другими учебными предметами, а также привлечение на системной основе к учебно-методическому обеспечению преподавания этих учебных предметов ведущих образовательных и научных организаций. В пункте 10 указано на необходимость представить предложения по интеграции программ дошкольного образования, начального общего, основного общего образования и дополнительных образовательных программ различной направленности, в том числе содействующих повышению интереса детей к научно-техническому творчеству. Внедрение в практику образовательных учреждений интегративной технологии организации и проведения практико-ориентированного STEM-семинара естественно-научного направления для учащихся 9х-10х классов соответствует данным поручениям.

Тематика представляемого на Конкурс инновационного образовательного продукта соответствует, прежде всего, вектору «Качество образования» развития системы образования Невского района Санкт-Петербурга на 2025-2029 годы «СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ: СОЗДАЕМ БУДУЩЕЕ». В рамках данного вектора гимназия является флагманом проекта «Формула успеха», где одной из задач обозначено выявление лидерский практик с последующей трансляцией опыта. Представляемый на Конкурс инновационный образовательный продукт направлен на решение этой задачи.

Однако необходимо отметить, что предложенный инновационный продукт способствует также достижению показателей в рамках следующих проектов:

- «Академия личностного потенциала» (цель проекта – обеспечение благоприятных условий для создания системы выявления, развития и поддержки одаренных детей в различных областях интеллектуальной и творческой деятельности).

- «Лаборатория профессионального выбора»  (цель проекта - развитие системы допрофессиональной ориентации и действенной профориентации обучающихся, способствующей формированию у подростков и молодежи способности к профессиональному самоопределению в соответствии с желаниями, способностями, индивидуальными особенностями каждой личности и с учетом социокультурной и экономической ситуации в стране, Санкт-Петербурге, Невском районе).

-                    «Академия юных исследователей и изобретателей» (цель проекта - создание дополнительных условий для реализации возможностей развития потенциала обучающихся в образовательном пространстве Невского района, повышения эффективности системы выявления, поддержки и развития способностей и талантов детей и молодёжи).

Интегративная технология организации и проведения практико-ориентированного STEM-семинара естественно-научного направления для учащихся 9х-10х классов, разработанная авторским коллективом гимназии, апробируется с 2022-2023 учебного года. Анализ полученных результатов в ходе применения данной технологии позволяет утверждать, что технология способствует достижению предметных, метапредметных и личностных результатов согласно требованиям ФГОС, а также получить эффекты на уровне не только учащихся, но и образовательного учреждения в целом.

Практические результаты на уровне школы:

-Сценарии практико-ориентированного семинара естественно-научного направления для учащихся как формы итоговой работы в рамках курсов внеурочной деятельности.

Предметные результаты на уровне учащихся:

-опыт проведения наблюдений, экспериментов и т.п. по химии, биологии, физике;

-создание «своего» механического оборудования по разработанным чертежам и схемам;

-приобретение знаний по темам «Растровая, векторная и трёхмерная графика»;

-анализ возможностей для достижения различных видов результатов в зависимости от выбранного языка программирования;

-глубокие теоретические  знания по выбранной математической теме;

Метапредметные результаты для учащихся. Благодаря работе на семинаре, а также во время подготовки к нему учащиеся получают возможность:

-изучить особенности STEM-технологии;

-узнать специфику  практико-ориентированного семинара;

-выявить и охарактеризовать существенные признаки математического объекта;

-выявить математические закономерности, взаимосвязи и противоречия в фактах, данных, наблюдениях и утверждениях о математическом объекте;

-провести по самостоятельно составленному плану эксперимент;

-сконструировать по готовой схеме механический объект;

-самостоятельно сформулировать обобщения и выводы по результатам проведённого наблюдения, исследования, оценить достоверность полученных результатов, выводов и обобщений;

-выбрать форму представления информации и иллюстрировать поставленные задачи схемами, диаграммами, иной графикой и их комбинациями;

-в ходе обсуждения задавать вопросы по существу обсуждаемой темы, проблемы, решаемой задачи, высказывать идеи, нацеленные на поиск решения;

-принять цель совместной деятельности, спланировать организацию совместной работы, распределять виды работ,

-обобщить мнения нескольких людей.

Личностные результаты для учащихся. Учащиеся:

-повышают уровень своей компетентности через практическую деятельность, в том числе через умение учиться у других людей;

-приобретают в совместной деятельности новые знания, навыки и компетенции из опыта других;

-учатся формулировать идеи, понятия, гипотезы об объектах и явлениях, в том числе ранее не известных, осознавать дефициты собственных знаний и компетентностей, планировать своё развитие.

В ходе проекта задействованы учителя разных предметов, это даёт дополнительный результат для школы в виде организации научного сообщества учителей «Время науки», сплочения педагогического коллектива за счёт совместной интеллектуальной деятельности.

Также применение интегративной технологии организации и проведения практико-ориентированного STEM-семинара естественно-научного направления для учащихся 9х-10х классов позволяет использовать разнообразные виды деятельности учащихся:

-объединение в команду

-обсуждение идеи, цели и конечного мероприятия

-распределение обязанностей в команде

-работа с различными источниками информации

-изучение STEM-технологии

-изучение математического понятия и его свойств

-наблюдение за химическими процессами

-наблюдение за биологическими объектами

-разработка программ на разных языках и в разных средах программирования

-создание графических изображений и трёхмерных объектов

-анализ результатов деятельности.

8. Возможные риски при использовании инновационного образовательного продукта в других образовательных организациях и пути их преодоления.

(потенциальные проблемы, которые могут препятствовать реализации мероприятия, и предлагаемые механизмы их решения)

9. Обоснование инновационного характера предлагаемого продукта, включая аналоговый анализ, содержащий перечень материалов (продуктов), аналогичных представляемому продукту (например, по названию, смыслу, ключевым словам, содержанию и т.п.), сопоставление найденных аналогов с предлагаемым продуктом, выводы (с указанием отличий продукта от аналогов).

Аналитический обзор источников, представленных по ссылке, позволяет сделать следующие выводы:

- подробного описания интегративной технологии организации и проведения практико-ориентированного STEM-семинара естественно-научного направления для учащихся 9х-10х классов нет;

- в логике STEM-подхода разработаны урок, квест, игра. Предложенный формат мероприятий, а именно STEM-семинар, является авторским.

- для учащихся предпрофессиональных естественно-научных классов мероприятия в логике STEM-подхода проводятся, но при этом математической составляющей особого внимания не уделяется;

- однако имеется большое количество мероприятий схожей тематики, которые рассматривают только теоретические аспекты темы с точки зрения математики, не применяя при этом STEM-подход. Комплексного мероприятия, посвященного изучению конкретного математического понятия, найти не удалось.

Тиражирование опыта:

1. Методическая разработка «Гексагон – идеальная структура для сохранения порядка» (автор В.В.Поликарпова). Диплом финалиста конкурса школьных проектов «STEM-образование – путь к прогрессу»  (2021) 

2. 2022 год  Всероссийский фестивале-конкурсе STEM-творчества «ProSTEM».  Победитель в номинации «STEM-педагог». https://www.licey344spb.ru/userfls/ufiles/ProStem-2022-results.pdf

3. 2023 год опыт работы учителей математики гимназии представлен в работе городской научно-практической on-line конференции «Обновленные ФГОС: проблемы и перспективы». (Ссылка на видеозапись: https://rutube.ru/video/d66b7e4dd44ced8cda2ea4e3cd912883/?playlist=339144

4. 2025 год. Конкурс методических разработок на лучшую практику реализации предпрофессионального образования (инженерные и естественно-научные классы) 2025 Номинация "Организация и проведение практико-ориентированных мероприятий в профильных предпрофессиональных классах". Победитель

5. 2025 год. Научная статья. В.В. Поликарпова О.В. Плуталова STEM-семинар для учащихся старших классов естественно-научного направления. / В.В. Поликарпова, О.В. Плуталова // Академический вестник.— 2025.— № 3 (69). - С. 102-107. 

6. 2025 – 2026 учебный год. Районный конкурс «Лучшая профориентационная практика». Номинация «Урочная деятельность». Победитель

7. Февраль 2026 года. Районное мероприятие «Практико-ориентированный STEM-семинар для учащихся 10-х классов естественно-научного и технологического профилей «Роль математики в естественных науках».