Організація навчально-дослідницької діяльності учнів на уроках біології в межах STEM освіти

з досвіду роботи-Каратай О.Ю.

Сучасний етап розвитку суспільства вимагає від закладу освіти не просто надання знань, а формування життєвих компетентностей, гнучкого мислення та вміння розв'язувати складні практичні задачі. Саме тому впровадження STEM-освіти (Science, Technology, Engineering, Math) стає одним із провідних трендів. Біологія як фундаментальна природнича наука має колосальний потенціал для реалізації цього підходу через навчально-дослідницьку діяльність. Суть дослідницького STEM-підходу в біології полягає в тому, що традиційна лабораторна робота часто виконується за готовою інструкцією: «візьміть, змішайте, подивіться, запишіть висновок». STEM-підхід змінює цей алгоритм. Учень стає дослідником, який:

• Самостійно (або з допомогою вчителя) формулює гіпотезу.

• Шукає технологічні шляхи її перевірки.

• Проектує хід експерименту (інженерний компонент).

• Аналізує дані за допомогою математичних методів.

Головний принцип — проблемність та зв'язок із реальним життям.

Ефективне STEM-дослідження на уроці або в позаурочний час  будується за чітким алгоритмом:

1.      Постановка проблеми (Challenge): Визначення реальної життєвої ситуації.

2.      Формулювання гіпотези та планування: Учні пропонують свої варіанти вирішення проблеми та розробляють дизайн експерименту.

3.      Технологічний та інженерний етап (Проектування): Тут інтегруються цифрові засоби: цифрові лабораторії, датчики, а також візуалізаційні платформи.

4.      Проведення експерименту та збір даних: Безпосередня практична робота.

5.      Математичний аналіз (Math): Побудова графіків, діаграм, обчислення відсоткового співвідношення, виявлення закономірностей.

6.      Презентація та рефлексія: захист проєктів.

У листопаді місяці 2025року учні 10 класів приймали участь у обласному фестивалі “Моя СТЕМ-ідея”від МОІ ППО у номінації “STEM дослідження”, досліджували процес фарбування вовняних ниток натуральними(рослинними ) барвниками

Свою роботу учні розділили на дві частини: теоретичну та практичну. В теоретичній вивчили, які рослини можна використати для добування барвників, яка хімічна природа цих барвників, які процеси відбуваються при фарбуванні ниток, це дало змогу використати знання з біології, хімії та фізики.

 Виконання практичної частини дало можливість отримати барвники з різних рослин

Пофарбувати вовняні нитки: 

Закріпити барвники на пофарбованих нитках і спробувати їх у вишивці:

Організація навчально-дослідницької діяльності в парадигмі STEM перетворила біологію з теоретичного предмета на прикладну інструментальну науку. Виконуючи цей проєкт, учні  вчилися мислити як науковці, екологи та інженери . Це підвищує внутрішню мотивацію до навчання, формує наукову картину світу та готує  до свідомого вибору майбутніх професій у високотехнологічних галузях.