Abstract
The article demonstrates that the implementation of STREAM-education, where the letter «R» is defined as «research», is a starting point for organizing research-based learning. STREAM-education, focused on research, opens up significant prospects for educating a generation of people capable of critical thinking and problem solving. By providing optimal development of research skills within an integrated interdisciplinary framework, science teachers can provide students with the opportunity to become active researchers throughout life and effective members of a knowledge-based society. When developing educational programs, priority should be given to integrating research activities into the work programs of the educational discipline, rather than considering research as a separate or isolated component. It is worth noting that in the modern educational space, it is necessary to use artificial intelligence technologies to provide students and pupils with access to large information resources, data analysis tools to support the educational and research process. In the preparation of future teachers of natural sciences, STREAM education using AI ensures the active involvement of students in scientific methodology, conducting experiments and research. With the help of AI, a teacher of natural sciences can generate interdisciplinary tasks, the completion of which requires students to integrate knowledge from different disciplines. It is especially useful to involve students in the implementation of interdisciplinary projects based on knowledge from biology, chemistry, physics. The implementation of such projects with prompts from AI will contribute to the formation of a culture of inquiry, where students will be able to ask their own questions, develop their own research and actively build their own understanding of the concepts of modern natural sciences. This approach is consistent with the broader goals of developing intellectual curiosity, enhances deeper understanding of the learning material, and prepares students to effectively solve problems in the world around them.
References
Алієко О., Космік Д. Використання елементів STREAM-освіти у формуванні логікоматематичних компетенцій дошкільників. Актуальнi питання гуманiтарних наук. 2022. № 54(1). С. 226–230. DOI: 10.24919/2308-4863/54-1-33.
Блажко О. А. Теоретичні і методичні засади підготовки майбутніх учителів до профільного навчання хімії учнів загальноосвітніх навчальних закладів: дис. … доктора пед. наук: 13.00.02. Київ, 2019. 485 с.
Грицай Н. Б. Система методичної підготовки майбутніх учителів біології в педагогічних університетах: дис. … доктора пед. наук: 13.00.02. Київ, 2016. 526 c.
Заболотний В. Ф. Дидактичні засади застосування мультимедіа у формуванні методичної компетентності майбутніх учителів фізики: дис. ... доктора пед. наук: 13.00.02. Київ, 2010. 482 с.
Залозний Р. В., Заєць Н. А. Математичне моделювання процесів біофільтрації в аквапонних системах. Наукові праці НУХТ, 2024. 30(5), С.25-33. DOI: 10.24263/2225-2924- 2024-30-5-4
Коломієць Д. І., Бабчук Ю. М., Бірюк О. О. STEAM-проекти на уроках трудового навчання. Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання в підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми. 2017. № 49. С. 28–32.
Коломієць Д., Коломієць Т., Швець О. STEM-, STEAM- і STREAM-освіта як нова форма та найвищий рівень інтеграції знань. Актуальні проблеми математики, фізики і технологій. 2020. № 17. С. 250–254.
Концепція розвитку STEM-освіти до 2027 року. URL: https://mon.gov.ua/news/uryadukhvaliv-kontseptsiyu-rozvitku-stem-osviti-do-2027-roku
Нікітченко Л. О. Принципи навчання та особливості їх реалізації у процесі підготовки майбутніх учителів біології до організації дослідницької діяльності учнів. Наукові записки Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського. Серія: Теорія та методика навчання природничих наук. № 7. 2024. С.67-76. DOI: 10.31652/2786-5754-2024-7-67-76
Романюк Р. К. Теоретичні і методичні засади професійної підготовки вчителів біології до профільного навчання учнів: дис. ... доктора пед. наук: 13.00.04. Житомир, 2021. 453 c.
Сергеєв О. В. Оцінка практичного стану впровадження STEM-технологій на уроках хімії в закладах загальної середньої освіти. Наукові записки Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського. Серія: Теорія та методика навчання природничих наук. № 6. 2024. С. 96-102. DOI: 10.31652/2786-5754-2024-6-96-102
Сільвейстр А. М. Теоретико-методичні засади навчання фізики майбутніх учителів хімії і біології : дис. … доктора пед. наук: 13.00.02. Кропивницький, 2017. 633 с.
Azizah W. A., Sarwi S., Ellianawati E. Implementation of project-based learning model (PJBL) using STREAM-based approach in elementary schools. Journal of Primary Education, 2020. 9(3), С.238–247.
Badmus O., Omosewo E. Evolution of STEM, STEAM and STREAM Education in Africa: The Implication of the Knowledge Gap. International Journal of Research in STEM Education. 2020. Vol.2, №2. Р. 99-106. URL: https://doi.org/10.31098/ijrse.v2i2.227
Colomer J., Serra L., Cañabate D., Serra T. Evaluating Knowledge and Assessment-Centered Reflective-Based Learning Approaches. Sustainability. 2018, 10, 3122.
Culver K. C., Bowman N. A., Youngerman E., Jang N., Just C. L. Promoting equitable achievement in STEM: Lab report writing and online peer review. The Journal of Experimental Education, 2020. 90(1), Р.23–45. URL: https://doi.org/10.1080/00220973.2020.17993
Finkenstaedt-Quinn S. A., Petterson M., Gere A., Shultz G. Praxis of writing-to-learn: A model for the design and propagation of writing-to-learn in STEM. Journal of Chemical Education, 2021. 98(5), 1548– 1555. URL: https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.0c01482
Gao X., Li P., Shen J., Sun H. Reviewing assessment of student learning in interdisciplinary STEM education. International Journal of STEM Education, 2020. № 7, Р.1–14. URL: https://doi.org/10.1186/s40594-020-00225-4
Jeon A. J., Kellogg D., Khan M. A., Tucker-Kellogg G. Developing critical thinking in STEM education through inquiry-based writing in the laboratory classroom. Biochemistry and Molecular Biology Education, 2021. 49(1), С.140–150. URL: https://doi.org/10.1002/bmb.21414
Li Y., Wang K., Xiao Y., Froyd J. E. Research and trends in STEM education: A systematic review of journal publications. International Journal of STEM Education, 2020. 7(1), Р.1–16. URL: https://doi.org/10.1186/s40594-020-00207-6
Mayer E. Bilingual STREAM: Inquiry of water through science and engineering (Doctoral dissertation. UC San Diego. 2018.
Prommaboon T., Boongthong S., Nuangchalerm P. STREAM Education Curriculum for Primary Thai Language Teachers and School Implementation. Journal of Educational. 2022. Volume 8, Issue 1. DOI: https://doi.org/10.5296/jei.v8i1.19465
Rodenbusch S.E, Hernandez P.R, Simmons S.L, Dolan E.L. Early Engagement in Course-Based Research Increases Graduation Rates and Completion of Science, Engineering, and Mathematics Degrees. CBE Life Sci Educ. 2016 Summer;15(2): ar 20. URL: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4909342/
Salybekova N., Issayev G., Abdrassulova Z., Bostanova A., Dairabaev R., Erdenov M. Pupils’ research skills development through project-based learning in biology. Cypriot Journal of Educational Sciences, 2021. 16(3), Р,1106–1121. URL: https://doi.org/10.18844/cjes.v16i3.5829
Takeuchi M. A., Sengupta P., Shanahan M. C., Adams J. D., Hachem M. Transdisciplinarity in STEM education: A critical review. Studies in Science Education, 2020. 56(2), Р.213–253. URL: https://doi.org/10.1080/03057267.2020.1755
Wang S., Baichang Z. Integrating reading and writing with STEAM/STEM: A systematic review on STREAM education. Journal of Engineering Education. 2024. Volume 113. Issue 4. URL: https://doi.org/10.1002/jee.20569
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.