STEM

STEM

Zašto STEM u DISZ-u?

Naš se svijet mijenja sve brže i brže. Nove tehnologije sve više utječu na naš život, a zahtjevi na tržištu rada za mlade ljude sve su više određeni tehnološkim napretkom. Kompetencije u STEM disciplinama (Matematika, Informatika, Prirodne znanosti i Tehnika) postaju sve važnije i osnova su mnogobrojnih modernih zanimanja. U siječnju 2016. deficitarni broj radne snage u STEM zanimanjima bio je 135.7001.

Osim toga, u današnjem svijetu obilježenom prirodnim znanostima i tehnikom osnovno prirodoznanstveno obrazovanje neophodno je za suvremeno opće znanje. 

STEM počinje u školi. Škola može dati veliki doprinos u poticanju zanimanja za prirodne znanosti i tehniku. Zato nam je bitno učenicima dati mogućnost za razvoj prirodnog istraživačkog duha kako bi razvili pozitivniji vlastiti koncept u odnosu na prirodne znanosti i tehniku.  Uvjeti u našoj školi su za to idealni:

Dobra komunikacija nastavnika i učenika, brojčano mali razredi i izražena školska kultura omogućuju intenzivnu i produktivnu suradnju među svima onima u školi koji su zainteresirani za STEM područja.

1: Preuzeto s: https://www.audimax.de/mint-mathematik-informatik-naturwissenschaft-technik/fakten-und-infos/mint-20-fakten/ (prosinac 2018)

DISZ je škola u izgradnji. Ponuda nastave se stalno mijenja. Sve veća pozornost pridaje se izradi ponude nastave koja je usredotočena na jačanje matematičkih i prirodoznanstvenih kompetencija. Nova školska godina 2019./2020. nudi sljedeće nastavne predmete iz područja STEM-a:

DODATNA PONUDA U ŠKOLSKOJ GODINI 2019./20.

 

DODATNI SADRŽAJI U ŠKOLSKOJ GODINI 2019./20.

  • izvannastavne aktivnosti: informatika (od 7. razreda), kemija (od 3. razreda), izvannastavna aktivnost za burzovne agente, radionica za 3D pisače
  • interni i interdisciplinarni projekti (vidi kurikulum)
  • Jugend forscht (Mladi istražuju)
  • STEM – tjedan projekata
  • poticanje djevojaka: Girls Day/Boys Day
  • Dan projekta „Fit for Life“ (težište u 9. i 10. razredu je na savjetovanju za izbor zanimanja i pripremi prijave za posao)

U školskoj godini 2011./12. u DISZ-u je uređen laboratorij za nastavne predmete biologiju, kemiju i fiziku. Od tada se eksperimentalna oprema 7.-12. razreda stalno nadograđuje. Sva tematska područja  7.-10. razreda u međuvremenu su u cijelosti pokrivena kutijama za eksperimente. U vremenu izgradnje zbirke materijala za više razrede, primjerice nastava fizike oslanja se snažno na animacije i interaktivne eksperimente na ekranu. Osim posebno za nastavu izrađenih kutija za eksperimente, slobodni pokusi rukom imaju posebnu vrijednost. Laboratorij je savršeno opremljen takvom zbirkom materijala. Opremljen je pametnom pločom za multimedijalnu stručnu nastavu. Osim toga, svaki učenik ima laptop s pristupom internetu i mnogo instaliranih programa za učenje. Tehnička podrška redovito se brine o potrebama učenika i nastavnika.

Škola ima i knjižnicu u kojoj učenici samostalno uče. Uskoro će u knjižnici biti raspoložive stručne knjige za matematiku, informatiku, prirodne znanosti i tehniku. Time učenici dobivaju dodatne priručnike i izvore za učenje.

3D pisač

Otkad smo nabavili 3D pisač za područje prirodnih znanosti, on se neprekidno koristi. Nils i Bruno (8. razred) redovito održavaju i čiste pisač. Koristi se već treći kolut niti. Učenici su već rastavili i izmijenili ekstruder. Na učeničkim laptopima instaliran je softver 3D pisača „Cura“. 3D pisač učenici sada već samostalno koriste.

 

Izložbeni prostor

STEM odjel sada ima i izložbeni prostor u kojem se izlažu aktualni projekti, radovi učenika i potvrde s natjecanja. Učenici, nastavnici i roditelji sada imaju mogućnost sve to razgledati. Uz izloške postoje i QR kodovi koji se nalaze na izložbenom prostoru. Skeniranjem kodova pomoću pametnog telefona pristupa se videozapisima u kojima učenici predstavljaju svoje radove i projekte. Na taj se način izložbeni primjeri pune životom.

Planovi za STEM područja za novu školsku godinu izrađuju se i objavljuju u prvom tjednu nakon ljetnih praznika 2019. godine. U školskoj godini 2019./20. u planu je sljedeće:

  • Informatik-Biber (natjecanje iz informatike)
  • izvannastavne aktivnosti
  • Känguru der Mathematik (natjecanje iz matematike)
  • Jugend forscht (Mladi istražuju, natjecanje)
  • stručna usavršavanje
  • sastanci za predmetnu nastavu na njemačkom jeziku (DFU)
  • poziv predavača s područja gospodarstva i sa sveučilišta
  • tjedan STEM projekata
  • provedba testova kompetencija iz matematike
  • provedba projekata koji su formulirani u školskim kurikulumima
  • posjet PMF-u u Zagrebu (Dan otvorenih vrata)
  • First Lego League
  • STEM u mom životu (natjecanje PASCH-net)
  • planska igra burza
  • matematika u adventu

Najvažniji element kvalitetnog poticanja STEM-a je dobra STEM nastava. Škola kontinuirano radi na stvaranju dobrih pretpostavki za živopisnu i aktivnu STEM nastavu. U to spadaju:

  • usmjerenost na djelovanje i na proizvod
  • snažno aktiviranje učenika
  • raznolikost metoda
  • korištenje novih medija
  • individualno poticanje i potpora

 

Nudimo:

  • brojčano male razrede: zbog toga su učenička aktivnost i individualno poticanje naročito naglašeni
  • izvannastavne aktivnosti koje uključuju više razrede: na taj se način učenici međusobno mogu podupirati u stjecanju vještina i sposobnosti u STEM području
  • dječji vrtić, osnovnu školu i gimnaziju u jednoj zgradi: na taj način moguća je dobra suradnja u razvoju i prilagodba razvoja STEM kompetencija učenika
  • interdisciplinarni projekti i sati promatranja zvijezda koji su određeni rasporedom sati.
  • ponuda metodičkih radnih bilježnica za 5. i 6. razred
  • stalno sudjelovanje na STEM natjecanjima
  • motivirane i stručne STEM nastavnike.

 

Mjere koje stavljaju težište na STEM područja

  • Aktualizirali smo misao vodilju Njemačke škole. Misao vodilja ima jasno izražen stav prema STEM-u:

„[…] Mi smo STEM-friendly. Laboratorij je za nas centar zbivanja. Naši učenici sudjeluju na natjecanju Jugend forscht (Mladi istražuju), posjećuju Prirodoslovno-matematički fakultet Sveučilišta u Zagrebu i idu na praksu. Pored nastavnih predmeta kemije, fizike i biologije, nudimo i izvannastavnu aktivnost kemije i informatike. Već od 3. razreda nudimo informatičko obrazovanje. U 5. razredu svi učenici dobivaju vlastiti laptop […]“

  • Njemačka škola novim učenicima iz hrvatskih osnovnih škola u gimnaziji nudi stipendiju za darovitu djecu. Jedan od uvjeta za stipendiju su i dokazano dobre ocjene u prirodoslovnim predmetima.
  • u okviru inspekcije saveznih i pokrajinskih tijela SRNj (BLI) u 2019. godini analizirano je razvojno težište „usvajanje kompetencija“. Slijedi odlomak iz izvještaja bilance:

„[…] Njemačka škola postavila si je jasan cilj postavljanja težište obrazovanja na područje STEM predmeta. Nastoji doseći  STEM oznaku izvrsnosti. Stoga je promijenjen raspored sati, predan je Stalnoj konferenciji ministara kulture u Njemačkoj i u međuvremenu je i potvrđen. Ponuda informacijsko-tehničke nastave proširit će se u idućim godinama na najmanje četiri razreda. Stručni nastavnici iz STEM predmeta vrlo su angažirani oko mjera koje su sami postavili […] Stručni nastavnici STEM predmeta redovito se sastaju. Nastavnici nude dodatne izvannastavne aktivnosti, a zainteresirane učenice i učenike ili razrede redovito prijavljuju na natjecanja. Na nastavnom satu biologije 7. razreda kao primjer je prikazano kako stručno znanje iz stručnog teksta može biti prikazano i usvojeno u obliku scenarija. Ukazano je na to kako učenice i učenici mogu proširiti svoje kompetencije na način da nauče rukovati prirodoznanstvenim spoznajama. Već naučene tehnike rada primjenjivale su se, a kompetencija u komunikaciji proširena je u manjim grupama […]“

Osnovno obrazovanje u prirodnim znanostima počinje u osnovnoj školi. Mladi učenici imaju veliki istraživački duh, koji njeguju eksperimentirajući. Slijede primjeri nastave iz dječjeg vrtića i osnovne škole.

Jednostavni pokusi slobodnom rukom

Voda kao otapalo

Što se dogodi kocki šećera u vodi? Eksperimentom učenici trebaju zaključiti da se šećer rastapa u vodi. Boja za hranu pomaže u vizualizaciji.

Tlak vode

Ovim eksperimentom djeca uče da je tlak vode viši u dubokoj vodi. Boca se napuni vodom, a prije toga se pomoću čavla izbuše dvije rupe na različitoj visini. Voda prska iz obje rupe, ali različitim intenzitetom. 

Jaje može plivati

U čašu napunjenu vodom dodaje se sol i miješa se dok se sol više ne rastapa, već skuplja na dnu čaše. Ako se puno soli rastopilo u vodi, gustoća vode se povećava,  a to znači: slana je voda teža. Sada je jaje lakše od vode, ne može potisnuti slanu vodu, a ne može ni potonuti. Na taj način jaje je gurnuto prema gore. U vodi iz slavine jaje će se spustiti na dno jer je teže od vode.

Promjena boje

Usitnimo crveni kupus, skuhamo ga i ohladimo. Sok se napuni u tri posude. U jednu se posudu doda sok od limuna, a u drugu prašak za pecivo. Promatramo promjenu boja. Sok od limuna posvjetljuje sok od crvenoga kupusa, a prašak za pecivo uzrokuje stvaranje pjene i mjehurića i također mijenja boju.

Zrak ima snagu

Testiramo koliko brzo zrak može pokrenuti balon. Napušemo balon, pričvrstimo na njega pola slamke te ga onda pričvrstimo na konopac. U hodniku djeca konopac drže za oba kraja, puste balon koji se onda vijuga duž konopca. Djeca primjećuju da zrak ima veliku pokretačku snagu.

Istraživački kut u dječjem vrtiću

U vrtiću smo izgradili novo mjesto za igru (imamo pipete, mjerne cilindre, Erlenmeyerove tikvice i sl.). Djeca su mjesto nazvali istraživački kut jer se osjećaju poput malih istraživača kada se time igraju. Materijal i zadaci preuzeti su iz Montessori pedagogije. Pomoću različitih sredstava djeca vježbaju držanje pipete kao vježba koja prethodi i olakšava proces učenja pisanja. Djeca kroz igru rade na razvoju praktičnih sposobnosti, a pritom otkrivaju zakone prirode. Osim toga potiče se razvoj fine motorike. Međutim, najvažnije u svemu tome je to što se djeca i sjajno zabavljaju.

 

 

Nastavnici Njemačke škole redovito idu na usavršavanja iz STEM područja.

Primjena novih medija u nastavi: stop motion tehnika (travanj 2019.)

Stop motion tehnikom učenici mogu proizvesti obrazovne videozapise za određene nastavne sadržaje. Pritom se učvršćuje znanje o već naučenom gradivu. Motivacija učenika za izradu crtanog filma visoka je. Mobitelima mogu napraviti slike koje će poslije spojiti u film. Na nastavi biologije su tako nastali crtani filmovi na temu „mitoza“. Ovdje je također nastala i ideja projekta „Videozapisi s objašnjenjima i moodle“.

Sudionice i sudionici: g. Jurczyk, gđa Liebig, gđa Pavlović-Rosman

Mehaničar/ka procesnih postupaka za tehnologiju premaza (ožujak 2019.)

Stručno usavršavanje nastavnika u okviru pokrajinskog natjecanja „Jugend forscht“ (Mladi istražuju) u Airbusu, Hamburg: stručno predavanje na temu tehnologije premaza kod premazivanja aviona: u radionici „Paint Shop New Technology and Techniques“ sudionici su najnovije tehnike lakiranja i mješavine smjesa sami isprobali.

Sudionica: gđa Pavlović-Rosman

Metode nastave senzibilne za učenje jezika (ožujak 2019.)

Polazeći od regionalnog stručnog usavršavanja u Budimpešti o nastavnoj senzibilnosti učenja jezika, stručni je voditelj za predmetnu nastavu na njemačkom jeziku također analizirao u okviru STEM-a te je prenio kolegama matematičkog i prirodoznanstvenog područja. Za vrijeme stručnog usavršavanja dogovorili su se sastanci o predmetnoj nastavi na njemačkom jeziku (DFU) koji ću se primijeniti unutar STEM nastave.

Sudionice i sudionici: g. Jurczyk, gđa Liebig, gđa Pavlović-Rosman, g. Sušić

Izrada maturalnih radova unutar regije istočne Europe (regionalni maturalni sastanak o matematici, fizici, kemiji i biologiji) (listopad 2018.)

Na regionalnim maturalnim sastancima zajedno se izrađuju maturalni radovi. Služe svrsi i stručne razmjene i prilagodbe znanja. Kolege iz matematike i prirodnih znanosti na godišnjoj razini sudjeluju na manifestacijama. 

Sudionice i sudionici: g. Jurczyk, gđa Liebig, gđa Pavlović-Rosman, g. Sušić

Kreativne tehnike za STEM nastavu (veljača 2018.)

Stručno usavršavanje nastavnika u okviru 23. regionalnog natjecanja „Jugend forscht“ u Weimaru u Mittelthüringenu: Predstavljene su metode i tehnike i aktivno isprobane u radionici, koja znatno olakšava STEM nastavu, kao i pružanje kreativnih usluga.

Sudionica: gđa Pavlović-Rosman

Jezik je posrednik. Bez jezika nema matematičkog ili prirodoznanstvenog obrazovanja.

Stručna područja koja spadaju u STEM su unutar formuliranog koncepta predmetne nastave na njemačkom jeziku postavila težišta koja se čine bitnima u pogledu STEM predmeta. Ta težišta / dogovori postižu se na stručnim konferencijama i sistemski se ugrađuju u nastavu. Takvo proširenje koncepta dinamično je i mijenja se s vremenom.

Dogovor unutar stručnog STEM stožera

STEM nastavnici dogovorili su primjenu kooperativnih oblika učenja (JA-TI-MI) najmanje jedanput tjedno u svim razredima. Primjerice, ključne rečenice više se ne prepisuju iz knjige, nego ih samostalno produciraju metodom JA-TI-MI. Refleksija JA-TI-Mi predviđena je nakon mjesec dana.

 

Izrada videa s objašnjenjima na nastavi matematike

Stručni kolege nastave matematike dogovorili su provođenje projekta „Video objašnjenja i moodle“. Cilj je, između ostalog, da učenici primjereno koriste matematičku terminologiju. Za izradu videa za učenja učenici dobivaju pomoćni vokabular i stručne pojmove koji bi se svakako trebali pojaviti u videu. 

Borba protiv verbalne fosilizacije

Pojam verbalne fosilizacije uveo je Josef Leisen. Jedan učenik kaže: „Trebaš napraviti 3 i 4 je 12.“  Predmetni nastavnik učenika sadržajno razumije. Čim komunikacija uspije, opasnost verbalne fosilizacije je blizu. Komunikacija u predmetnoj nastavi, međutim, ne trpi pogreške. Pogreške na nastavi treba ispraviti. Nastavnik kaže: „Sadržajno si u pravu. Ipak svoju rečenicu ponovi i koristi stručne pojmove množiti i umnožak.“

Primjena pomoćnog vokabulara u zadacima

STEM nastavnike pojačano usmjeravamo na korištenje pomoćnog vokabulara na nastavi. Slijedi primjer iz nastave fizike (7. razred) u DISZ-u. Nastavnik učenicima pokazuje nijemi film u kojem se pomoću diferencijalne metode određuje volumen tijela. U radnom zadatku se koristi pomoćni vokabular.

Primjer s jednog nastavnog sata:  

  • Opiši provedbu eksperimenta. Koristi za to riječi: pročitati, volumen, vodostaj, tijelo, staviti nešto unutra, povećati se
  • Napiši analizu eksperimenta. Koristi riječi: postojanje razlike, vrijednosti, volumen
  • Dodatni zadatak: Ocijenite eksperiment u odnosu na netočnosti u mjerenju.
 

Pomoćni vokabular za izradu prirodoznanstvenog protokola

Na prirodoznanstvenoj nastavi pišu se zapisnici o eksperimentima. Učenicima se na raspolaganje daje pomoćni list za izradu zapisnika, u kojem su sadržani pomoćni vokabular i moguće formulacije.

Ostali materijali

Nastavni materijali za STEM predmete nalaze se na internetskoj stranici PASCH.

Koristan priručnik za rad s vokabularom je Wortschatzarbeit im naturwissenschaftlichen Unterricht – Biologie, Chemie, Physik – (PDF, 237 S., 3,3 MB) autora Sabine Both, Olivera Pechsteina i Ilone Siehr, raspoloživ na Bildungsserver Berlin-Brandenburg.

Svake se godine održava redovito savjetovanje za izbor studija i zanimanja za učenika 9.-12. razreda. Savjetovanje za izbor studija i zanimanja ima težište na STEM-u. Već godinama nam podršku pruža EURES savjetnik i savjetnik za izbor zanimanja g. Erfkamp. Jedanput godišnje g. Erfkamp individualno savjetuje učenike 9.-12. razreda. I STEM nastavnici načelno, ovisno o odgovarajućoj temi nastavnog predmeta, daju uvid u određena zanimanja.

Primjerice, u okviru teme radioaktivnosti tematiziran je sastav i način funkcioniranja pozitronske emisijske tomografije. Ubrzo na nastavnom satu dolazi do razgovora o značenju medicinske tehnologije u našem životu.

Daljnje poveznice i informacijsku dokumentaciju možete pronaći na sljedećim poveznicama:

Dodatne poticajne mjere

  • Redovito pozivamo poslovne ljude iz prirodnih znanosti i tehnike (vidi pomoć roditelja).
  • Svake se godine unutar projekta Fit for Lifeprovodi trening za razgovor za posao.
  • Djevojčice potičemo na STEM područja pomoću Girls Day za STEM zanimanja.
  • Stručne prakse (i u STEM zanimanjima) održavaju se u 9. razredu.
  • Izdavanje informativnog materijala o STEM-u (između ostalog brošura „MINT for you / Mädchen“)

Izražena školska kultura DISZ-a omogućuje intenzivnu i produktivnu suradnju između svih onih u školi koji su zainteresirani za STEM. U to spadaju i roditelji. Angažiraju se jer su i roditelji shvatili važnost izgradnje stručnog područja prirodnih znanosti. Mnogi smatraju to ključnim argumentom za upis djeteta u našu školu.

Organizacija predavača

Roditelji podržavaju rad škole. Gospođa Poldrugač, majka i strastvena inženjerka, organizira predavače iz gospodarstva i sa sveučilišta, koja drže stručna predavanja u našoj školi. Na taj način učenici dobivaju dobar uvid u zanimanja u STEM područjima.

Mikrobitovi

Mikrobitovi su mala inovativna računala na jednoj ploči (mikrokontroler) koja su u srpnju 2015. predstavljena od strane „British Broadcasting Corporation“. Cilj je, naime, poboljšanje obrazovanja na području informacijske tehnologije. Roditelji su organizirali preko 20 mikrobitova. Od tada se oni stalno upotrebljavaju na nastavi i u projektima informacijske tehnologije.

Materijalna podrška

Niti za 3D pisač brzo se potroše. Gospođa Krepelnik donirala je stručnom području prirodnih znanosti kolut niti za ispis i dodatne sitne tehničke dijelove za izvannastavnu aktivnost informatike.

Komunikacija

Uz to roditelje redovito obavještavamo putem web stranice i newslettera o STEM projektima i sadržajima.

Učenici DISZ-a redovito idu na ekskurzije vezane uz teme specifične za STEM. Izvještaje o tim ekskurzijama objavljujemo u našoj rubrici Vijesti ili ih arhiviramo. 

Školsku ponudu obogaćujemo suradnjom s drugim školama i izvanškolskim institucijama. Na taj način predstavljamo našu školu i jačamo veze s okruženjem. Sljedeće suradnje već su ostvarene ili su planirane:

Eurocampus

U okviru Eurocampusa DISZ dijeli školsku zgradu s Francuskom školom Ecole Française Internationale de Zagreb. Na kampusu djeca već vrlo rano mogu doživjeti Europu putem zajedničke nastave, kao i pomoću zajedničkih međukulturalnih projekata i manifestacija.

Preko Eurocampusa ostvarujemo odgovarajuću suradnju s Francuskom školom. STEM predmeti se na taj način obogaćuju kroz:

  • zajednički tandemski rad s nastavnicima,
  • razmjenu prirodoznanstvenih materijala za eksperimentiranje,
  • zajedničke izvannastavne aktivnosti (radionice kemije),
  • međusobna hospitiranja.

Njemačko-hrvatska industrijska i trgovinska komora

DISZ usko surađuje s Njemačko-hrvatskom industrijskom i trgovinskom komorom. Ondje učenici, između ostalog, odrađuju praksu u 9. razredu.

Savezna agencija za zapošljavanje

Dominic Erfkamp naš je savjetnik za izbor zanimanja i EURES savjetnik. Svake godine posjećuje našu školu i savjetuje učenice i učenike.  Berufs- und EURES-Berater.

BASF

DISZ je uspostavila kontakt s kemijskim institutom (koji pripada BASF-u). Učenici će uskoro tamo ići na ekskurziju. Institut BASF-a zainteresiran je za suradnju.

Njemačka škola Toulouse

I ondje težimo suradnji. Nastavnici prirodnih znanosti i učenici upoznali su se u okviru natjecanja Jugend forscht u Hamburgu. Nekoliko učenika i STEM nastavnici DISZ-a na ljeto 2020. žele posjetiti Njemačku školu u Toulouseu. Predviđeno je sudjelovanje učenika na nastavi. STEM nastavnici će dobiti priliku za stručnu razmjenu.