Резюме
Природничо-математична освіта як складова STEM-освіти має відігравати визначальну роль у системі освіти, бути передумовою зміцнення конкурентоздатності економіки, розвитку людського капіталу та інновацій.
Мета цього дослідження – діагностувати здатність учнів м. Києва застосовувати отримані до 9 класу включно знання з математики, фізики, хімії, біології та географії для вирішення практичних завдань, проаналізувати чинники, що впливають на якість природничо-математичної освіти, і розробити рекомендації щодо її підвищення для різних учасників освітнього процесу.
У тестуванні, що відбулося 29 вересня 2021 р., взяли участь 3 135 учнів 10-х класів різних профілів, які представляли 292 заклади ЗСО різних типів і профілів. У більшості країн саме в цьому віці учні закінчують основну школу, постають перед вибором професії та майбутнього життєвого шляху загалом. У кожному із закладів освіти за принципом випадковості було відібрано необхідну кількість учнів для дослідження. Учням було запропоновано виконати завдання трьох із вищеперелічених семи тестових форм, а також відповісти на запитання анкети щодо їхнього ставлення до вивчення STEM-дисциплін.
У рамках дослідження опитано ще дві категорії респондентів: 976 учителів математики, фізики, хімії, біології та географії закладів загальної середньої освіти, які викладали дисципліни в 9-му класі, та 195 керівників закладів загальної середньої освіти.
Кількісні результати дослідження
За результатами дослідження встановлено здатність учнів застосовувати знання з різних навчальних дисциплін для розв’язання практичних завдань відповідно до чотирьох умовних рівнів (початкового, середнього, достатнього і високого):
- 6,3 % учнів від загальної кількості учасників тестування досягли високого рівня;
- 27,9 % – достатнього;
- 42,2 % – середнього;
- 23,6 % – початкового
У середньому правильну відповідь на кожне завдання тесту надали 46,1 % учасників, надали неправильну відповідь – 41,1 %, не надали відповіді – 12,8 %
Крім того, в дослідженні отримано такі результати:
- Найбільша кількість учнів (1,9 %) виконали правильно всі завдання з математики.
- Жоден із учнів не виконав правильно всіх завдань з хімії та географії. Найбільша кількість учнів (4,4 %) не виконали жодного завдання з хімії.
- При виконанні першого варіанта інтегрованих завдань 24,9 % учнів не виконали жодного завдання, 1,1 % виконали всі завдання. При виконані другого варіанта інтегрованих завдань 2,9 % учнів не виконали жодного завдання, 0,7 % учнів виконали всі завдання.
Чинники, що впливають на якість природничо-математичної освіти учнів ЗЗСО міста Києва
- Тип закладу
Як свідчать результати дослідження, найкраще з завданнями впоралися учні ліцеїв (у середньому правильну відповідь на кожне завдання тесту надали 52,0 % учасників), найгірше – учні загальноосвітніх шкіл (43,0 %).
- профілі класу та закладу
Найкраще з завданнями з природничо-математичних дисциплін впоралися учні класів природничо-математичного профілю: в середньому 50,3 % завдань було розв’язано. Інші школярі розв’язували завдання приблизно однаково – успішність виконання від 44,4 % до 45,6 %.
- матеріально технічне забезпечення
За результатами дослідження встановлено, що найвищі бали (з максимуму – 20 балів) отримали учні саме тих закладів ЗСО, де, на думку вчителів, наявне сучасне обладнання та необхідні матеріали для якісної реалізації освітнього процесу.
Керівники закладів ЗСО найбільш високо оцінили наявність матеріально-технічного обладнання кабінетів біології (39,2 % від загальної кількості респондентів повністю з цим погоджуються). Найнижче респонденти оцінили матеріально-технічне обладнання кабінетів математики (18,0 %). Понад чверть керівників (26,7 %) зазначили, що заклади, які вони очолюють, повністю забезпечені обладнанням та необхідними матеріалами для якісного опанування предметів природничо-математичного циклу.
- рівень інформаційно-комунікаційної компетентності вчителів
Як свідчать результати опитування, керівники закладів ЗСО більш високо оцінюють рівень інформаційно-комунікаційної компетентності вчителів, ніж самі вчителі. На думку 64,9 % осіб, цей рівень є високим, тоді як учителі переважно (66,5 %) вважають його середнім.
Цікаво, що на думку вчителів, рівень інформаційно-комунікаційної компетентності учнів так само є середнім, про це стверджують 68,1 % респондентів. Проте в дослідженні не виявлено залежності між рівнем інформаційно-комунікативної компетентності учнів та результатами виконання ними тестових завдань.
- професійний рівень вчителя
За результатами опитування 976 учителів природничо-математичних дисциплін встановлено, що 28,9 % осіб мають вік 50–59 років. Загалом частка педагогів, яким понад 50 років, становить 53,1 % від загальної кількості респондентів, учителів віком до 29 років – 9,3 %, віком від 30 до 49 років – 37,5 %.
Відповідно до результатів дослідження, у школах викладають 8,2 % чоловіків і 91,8 % жінок.
Більшість учителів має стаж понад 21 рік (62,5 % від загальної кількості), до 10 років стажу мають 17,7 % осіб.
Переважна більшість учителів (74,8 %) мають вищу категорію, що корелює з показниками їхнього стажу.
Отже, аналіз статистичного портрета вчителів природничо-математичних дисциплін закладів ЗСО м. Києва уможливлює таке узагальнення: у школах міста переважно працюють жінки віком понад 50 років, які мають вищу категорію, стаж понад 21 рік, понад 11 років викладають у конкретному закладі освіти і мають додаткове навантаження (класне керівництво, завідування кабінетом, громадську роботу та ін.).
- мотивація учнів
Більшість учителів (42,3 %) вважають, що інтерес до дисциплін, які вони викладають, мають від 25 % до 50 % учнів класу. Кожен третій вчитель (35,8 %) зазначає,що більше половини учнів зацікавлені його навчальним предметом, кожен п’ятий вчитель (21,9 %) стверджує, що менше чверті класу мають стійкий інтерес до навчання.
- Практико-орієнтований зміст навчання
Принциповим у контексті проблематики дослідження було встановлення позиції учителів щодо здатності учні застосовувати теоретичні знання на практиці для подолання різноманітних життєвих викликів і проблем.
Лише 13,2 % учителів ствердно відповіли на це запитання, більшість вагалася, обираючи альтернативу «Радше так» (66,0 %). Це окреслює важливість реалізації прикладної спрямованості навчальних дисциплін, розвитку умінь «бачити» природничо-математичні дисципліни в реальному світі, застосовувати отримані в школі знання для вирішення повсякденних, життєвих потреб.
Висновки
За результатами дослідження встановлено здатність учнів застосовувати знання з різних навчальних дисциплін для розв’язання практичних завдань відповідно до чотирьох умовних рівнів (початкового, середнього, достатнього і високого).
6,3 % учнів від загальної кількості учасників тестування досягли високого рівня, 27,9 % – достатнього, 42,2 % – середнього, 23,6 % – початкового. Ці дані зіставні з результатами оцінювання знань українських школярів у Міжнародному дослідженні якості освіти PISA-2018. Так, базового (середнього) рівня сформованості природничо-наукової грамотності не досягли 26,4 % учасників дослідження PISA, математичної грамотності – 36 % учнів. Найкращими в галузі природничо-наукових дисциплін стали лише 3 % учнів, у галузі математики – 5 %6.
Повний текст дослідження: STEM-Education-Quality-in-Kyiv-Report
