STEAM-подход как основа интеграции предметов естественнонауч-

ного и гуманитарного циклов в современном физическом образовании

Стунджа Тамара Дмитриевна

студентка,

Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова

Научный руководитель: Арискин Владимир Геннадьевич

кандидат педагогических наук, доцент

Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова

Аннотация: В

статье

рассматривается

дидактический

потенциал

STEAM-подхода (Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics) в модер-

низации школьного курса физики. Анализируются методические аспекты ин-

теграции физики с технологиями, инженерией, искусством и математикой че-

рез организацию проектной деятельности. Представлены конкретные приме-

ры междисциплинарных проектов с использованием современных технологи-

ческих платформ (Arduino, LEGO Mindstorms), демонстрирующие формиро-

вание у учащихся целостного представления о применении физических зако-

нов в инженерно-художественной практике. Особое внимание уделяется раз-

витию инженерного мышления и творческих способностей в процессе созда-

ния функционирующих устройств и конструкций.

Ключевые слова: STEAM-образование, интеграция, физика, инжене-

рия,

технологии,

искусство,

проектная

деятельность,

Arduino,

LEGO

Mindstorms, междисциплинарность.

Современные вызовы требуют от образования подготовки специали-

стов, способных к интеграции знаний из различных областей, творческому

мышлению и решению комплексных практических задач. Ответом на этот

запрос становится STEAM-подход, который трансформирует традиционное

преподавание физики, выводя его за рамки узко предметных знаний и объеди-

няя с технологиями, инженерией, искусством и математикой в единое образо-

вательное пространство.

1. Дидактический потенциал STEAM-интеграции в курсе физики

STEAM-подход позволяет преодолеть разрыв между теоретическими

знаниями и их практическим применением, демонстрируя физику как живой,

развивающийся инструмент познания и преобразования мира. Его реализация

способствует:



формированию системного мышления;



развитию навыков проектной деятельности;



стимулированию креативности и инновационного потенциала;



осознанию взаимосвязи научно-технического прогресса и художе-

ственно-эстетических принципов.

2. Методические модели интеграции STEAM-компонентов

2.1. Физика + Технологии + Инженерия: создание функционирую-

щих

устройств

Наиболее эффективной формой интеграции является проектная деятельность

с использованием современных технологических платформ.



Проект "Умный дом на Arduino"

o

Физика: Законы электрических цепей, термодинамика, фотоэф-

фект.

o

Технологии: Программирование на C++, схемотехника, работа с

датчиками (температуры, освещенности, движения).

o

Инженерия: Проектирование системы автоматизации, расчет на-

грузок, оптимизация энергопотребления.

o

Реализация: Учащиеся

создают

систему

автоматического

контроля освещения и температуры, программируя контроллер

Arduino для обработки данных с датчиков и управления исполни-

тельными устройствами.



Проект "Робот-исследователь на LEGO Mindstorms"

o

Физика: Механика (трение, передача момента силы), оптика.

o

Технологии: Программирование робототехнических систем.

o

Инженерия: Конструирование механических передач, проекти-

рование устойчивых конструкций.

o

Реализация: Школьники проектируют и программируют робота

для движения по сложной траектории или определения препят-

ствий с помощью ультразвукового датчика.

2.2. Физика + Инженерия + Математика: инженерно-физическое

проектирование

Данная модель направлена на развитие инженерного мышления через реше-

ние расчетно-конструкторских задач.



Проект "Строительство моделей мостов"

o

Физика: Статика, равновесие сил, упругие деформации.

o

Инженерия: Расчет прочности конструкций, выбор оптимальных

форм.

o

Математика: Векторная алгебра, геометрические расчеты.

o

Реализация: Учащиеся рассчитывают и создают модели мостов

из различных материалов, испытывая их на прочность и опреде-

ляя КПД конструкции.

2.3. Физика + Искусство + Технологии: создание интерактивных

арт-объектов

Интеграция с искусством раскрывает эстетический потенциал физических яв-

лений.



Проект "Кинетическая скульптура"

o

Физика: Механика, магнетизм, равновесие.

o

Искусство: Композиция, форма, цвет.

o

Технологии: Основы электротехники, элементы автоматики.

o

Реализация: Создание художественных инсталляций, приводи-

мых в движение электромагнитами или воздушными потоками,

что демонстрирует единство физических законов и художествен-

ной выразительности.

3. Организационно-педагогические аспекты реализации

Для успешной реализации STEAM-подхода необходимы:

1.

Пространство для проектной деятельности (технологические лаборато-

рии, мастерские).

2.

Подготовка педагогов, владеющих основами междисциплинарной инте-

грации.

3.

Разработка системы долгосрочных проектов, последовательно форми-

рующих необходимые компетенции.

4.

Создание системы оценки, учитывающей как предметные результаты,

так и развитие soft skills.

4. Заключение

STEAM-подход кардинально преобразует образовательный процесс,

превращая изучение физики в увлекательное исследование, где абстрактные

формулы и законы становятся инструментами создания реальных, функцио-

нирующих устройств и художественных объектов. Такой подход не только

углубляет предметные знания, но и формирует у учащихся целостное научное

мировоззрение, развивает критическое мышление, креативность и готовность

к решению комплексных задач - ключевые компетенции, необходимые для

успешной деятельности в современном высокотехнологичном обществе.

Список литературы

1.

Гуревич П.Б., Казакова Е.И. STEAM-образование: теория и практика. –

М.: Бином, 2020. – 245 с.

2.

Зиновкина М.М. Инженерное мышление в структуре современного об-

разования // Педагогика. – 2018. – № 5. – С. 45-52.

3.

Кудрявцев А.В., Орлов В.А. Методика проектной деятельности в

школьном курсе физики. – М.: Академия, 2019. – 192 с.

4.

Пайсон А.А., Смирнов Е.И. Робототехника в современном школьном

образовании // Информатика и образование. – 2021. – № 3. – С. 34-41.

5.

Савенкова Л.Г. Интеграция в современном образовании. – М.: Русское

слово, 2017. – 168 с.

6.

Yakman G. STEAM Education: an overview of creating a model of integra-

tive education // Proceedings of the Pupils' Attitudes Towards Technology

Conference. – 2008. – P. 1-28.