РЕАЛІЗАЦІЯ КОНЦЕПЦІЇ STEM-ОСВІТИ В СИСТЕМІ ПІДВИЩЕННЯ КВАЛІФІКАЦІЇ ПЕДАГОГІЧНИХ ПРАЦІВНИКІВ

Abstract

Концепція STEM-освіти на сьогодні є предметом досліджень науковців та зацікавлень серед педагогів-практиків як шлях до реалізації реформ у освітній галузі та удосконалення методик навчання дисциплін природничо-математичного циклу. У статті описано методику організації підвищення кваліфікації педагогів у галузі STEM і їх безперервне навчання в Тернопільському обласному комунальному інституті післядипломної педагогічної освіти. Проаналізовано зарубіжні та вітчизняні методи й концепції впровадження STEM у закладах освіти. З метою вивчення та адаптації моделі STEM-освіти як підходу до інте-грованого навчання в освітній діяльності було проведено аналітичне дослідження. За допомогою методу SWOT-аналізу вивчено розуміння та сприйняття вчителями STEM-освіти, а також проаналізовано особисті й системні проблеми впровадження такого підходу у професійній діяльності. SWOT-аналіз дав змогу визначити ієрархію позиціонування можливостей і загроз STEM-освіти у відповідних матрицях та визначити стратегії використання сильних сторін для реалізації можливостей та запобігання загрозам, а також розробити рекомендації для здійснення цих стратегій. Проаналізовано освітнє середовище та запропоновано систему заходів для розвитку STEM-компетентностей учителів у період підвищення кваліфікації та міжкурсовий період. Запропонована модель передбачає поєднання формальних заходів (навчальних сесій з елементами STEM, запланованих навчальною програмою), неформальних (заходів, що відбуваються в закладах освіти та наукових установах) та інформальної освіти (самоосвіта, наукові контакти, незаплановані випадкові бесіди щодо STEM освіти). Акцентовано увагу на тому, що впровадження й розвиток STEM-освіти потребують підготовки відповідного навчального середовища та удосконалення педагогічної системи. Ефективним шляхом перевірки результативності запровадження інновацій у системі освіти є експеримент або дослідно-експериментальна робота. Описано формувальний етап реалізації інноваційного освітнього експерименту регіонального рівня на тему «ЕКО-школа» для створення екологічно безпечного здоров’язбережувального STEM-освітнього середовища у закладах освіти Тернопільської області.

Full text

ISSN 2786-4510 (Online)38
НАУКОВІ ЗАПИСКИ МАЛОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 (25) 2022
Головним аспектом розбудови системи на-
ціональної освіти з метою входження до єв-
ропейського та світового освітніх просторів
на сучасному етапі є готовність педагогічних
працівників до інноваційної діяльності. Ключо-
ве завдання освіти України у ХХІ сторіччі полягає
у формуванні здорової, екологічно толерант-
ної, соціально активної, високоінтелектуальної
та національно свідомої особистості. Сучас-
ні зміни в освіті України відображені в Законі
України «Про освіту» [1], в ухвалених урядових
документах: Концепції реалізації державної
політики у сфері реформування загальної серед-
ньої освіти «Нова українська школа» на період
http://doi.org/10.51707/2618-0529-2022-25-05
УДК37.013.03
І. М. Вітенко,
О. Р. Олексюк,
Л. А. Кучер
РЕАЛІЗАЦІЯКОНЦЕПЦІЇSTEM-ОСВІТИ
ВСИСТЕМІПІДВИЩЕННЯКВАЛІФІКАЦІЇ
ПЕДАГОГІЧНИХПРАЦІВНИКІВ
Анотація. Концепція STEM-освіти на сьогодні є предметом досліджень науковців та зацікавлень серед пе-
дагогів-практиків як шлях до реалізації реформ у освітній галузі та удосконалення методик навчання дис-
циплін природничо-математичного циклу. У статті описано методику організації підвищення кваліфікації
педагогів у галузі STEM і їх безперервне навчання в Тернопільському обласному комунальному інституті
післядипломної педагогічної освіти. Проаналізовано зарубіжні та вітчизняні методи й концепції впрова-
дження STEM у закладах освіти. З метою вивчення та адаптації моделі STEM-освіти як підходу до інте-
грованого навчання в освітній діяльності було проведено аналітичне дослідження. За допомогою методу
SWOT-аналізу вивчено розуміння та сприйняття вчителями STEM-освіти, а також проаналізовано особи-
сті й системні проблеми впровадження такого підходу у професійній діяльності. SWOT-аналіз дав змогу
визначити ієрархію позиціонування можливостей і загроз STEM-освіти у відповідних матрицях та визначи-
ти стратегії використання сильних сторін для реалізації можливостей та запобігання загрозам, а також
розробити рекомендації для здійснення цих стратегій. Проаналізовано освітнє середовище та запропо-
новано систему заходів для розвитку STEM-компетентностей учителів у період підвищення кваліфікації
та міжкурсовий період. Запропонована модель передбачає поєднання формальних заходів (навчальних се-
сій з елементами STEM, запланованих навчальною програмою), неформальних (заходів, що відбуваються
в закладах освіти та наукових установах) та інформальної освіти (самоосвіта, наукові контакти, неза-
плановані випадкові бесіди щодо STEM освіти). Акцентовано увагу на тому, що впровадження й розвиток
STEM-освіти потребують підготовки відповідного навчального середовища та удосконалення педагогіч-
ної системи. Ефективним шляхом перевірки результативності запровадження інновацій у системі освіти
є експеримент або дослідно-експериментальна робота. Описано формувальний етап реалізації інновацій-
ного освітнього експерименту регіонального рівня на тему «ЕКО-школа» для створення екологічно без-
печного здоров’язбережувального STEM-освітнього середовища у закладах освіти Тернопільської області.
Ключові слова: інтегроване навчання, STEM-освіта, STEM-компетентність, SWOT-аналіз, дослідно-експе-
риментальна робота.
© Вітенко І. М., Олексюк О. Р., Кучер Л. А.

39ISSN 2618–0529 (Print)
SCIENTIFIC NOTES OF JUNIOR ACADEMY OF SCIENCES OF UKRAINE 3 (25) 2022
до 2029 року [2], Концепції розвитку природ-
ничо-математичної освіти (STEM-освіти) [3].
Одним із напрямів у процесі реформування
є забезпечення розвитку SТЕМ-освіти. Впрова-
дження й розвиток STEM-освіти потребують під-
готовки відповідного навчального середовища
та модернізації педагогічної системи.
Традиційно наукові дисципліни вивчаються
окремо, а SТЕМ-освіта передбачає інтегроване
вивчення наукових дисциплін, які зазвичай викла-
даються одним учителем або командою вчи-
телів у співпраці. Тому виникають певні труднощі
у впровадженні SТЕМ-освіти, пов’язані не тільки
з матеріальним забезпеченням закладів освіти,
пошуком нових форм організації навчання, але
й готовністю сучасного вчителя до такої освіти.
Аналіз останніх досліджень і публікацій. Теоре-
тико-методологічні аспекти компетентнісного під-
ходу є предметом досліджень багатьох науковців,
зокрема О. Овчарук, В. Бикова, О. Спіріна, А. Гуржія,
Н. Морзе. Актуальність розвитку професійної ком-
петентності вчителя у системі навчання STEM до-
сліджено у працях Н. Гончарової, О. Патрикєєвої,
О. Cтрижака, Н. Поліхун, І. Чернецького та інших.
Моделі впровадження STEM-освіти та розвитку
STEM-компетентностей майбутніх педагогів ви-
вчали Н. Балик, О. Барна, В. Пікалова, Г. Шмигер,
Я. Василенко, В. Олексюк та інші.
STEM-освіта формує комплекс якостей осо-
бистості здобувача освіти, необхідних для успіш-
ної реалізації в майбутньому, та передбачає ро-
звиток винахідливості, критичного мислення,
прагнення експериментувати і досліджувати,
вміння творчо розв’язувати проблеми, готовності
до співпраці в команді та навчання впродовж
усього життя [4; 5; 6]. В аспекті цієї публікації
особливий інтерес становить дослідження Н. Ба-
лик, О. Барни, Г. Шмигер, В. Олексюка, які вка-
зують на високий рівень зацікавленості учителів
у STEM-освіті і низький рівень упевненості в роз-
витку власної STEM-компетентності. На основі
проведеного експерименту автори розробили
модель STEM-компетенцій навчання упродовж
життя та підвищення кваліфікації, що включає
чотири складові (розв’язання проблем, робота
в команді, цифрові навички, робота з організа-
ційною системою) [7]. Упровадження й розвиток
STEM-освіти потребують підготовки відповідного
навчального середовища з інтегрованими інно-
ваційними технологіями, а саме: віртуалізації,
доповненої реальності та ін.; удосконалення шля-
хом використання ІКТ-аутсорсингу в проєктуван-
ні та підримці освітніх платформ [8]. Розроблення
змісту освітніх проєктів для STEM-навчання вима-
гає глибокого розуміння багатокомпонентності
освітнього процесу. Теоретичне обґрунтування
освіти STEM випливає з теорії інтеграції природ-
ничих наук, математики, технологій та інженерії
в навчальних програмах, основою для яких стають
проєктний та міждисциплінарний підходи [9].
Зрозуміло, що впровадження таких змін потре-
бує модернізації багатьох складових освітньої
системи, починаючи від підготовки вчителів [10;
11], викладачів STEM, внесення змін до змісту
навчальних програм, переосмислення методів
оцінювання та моніторингу, форм організації на-
вчальних занять, ресурсного забезпечення тощо.
Увагу в пропонованій роботі зосереджено
на обґрунтуванні доцільності розроблення си-
стеми заходів для розвитку STEM-компетентно-
стей учителів у період підвищення кваліфікації
та міжкурсовий період.
Мета статті полягає в описі досвіду розвит-
ку STEM-компетентностей педагогів у системі
після дипломної педагогічної освіти.
Виклад основного матеріалу. Концепція
STEM-освіти на сьогодні є предметом дослі-
джень науковців та зацікавлень серед педа-
гогів-практиків як шлях до реалізації реформ
в освітній галузі та удосконалення методик
навчання дисциплін природничо-математич-
ного циклу. Для успішного упровадження ін-
тегрованої STEM-освіти компетентність учи-
телів є ключовим елементом. Аналіз наукових
публікацій, результати опитування педагогів
на курсах підвищення кваліфікації дають під-
стави стверджувати, що вони потребують допо-
моги щодо формулювання цілей та результатів
STEM-освіти; змісту освітніх проєктів, методів
інтегрування STEM в освітній процес сучасного
закладу; розроблення методики залучення уч-
нів до STEM-проєктів.
Важливо, щоб алгоритм змін в освітній га-
лузі був побудований із урахуванням принципів
та закономірностей розвитку. Зумовлений та-
кими змінами розвиток є об’єктивним процесом,
у результаті якого виникає якісно новий стан об’єк-
та, пов’язаний із трансформаціями змісту, струк-
тури чи деяких компонентів методичної систе-
ми. Фундаментальною потребою впровадження
STEM-освіти є прагнення одержати або посили-
ти синергетичний ефект навчально-освітнього

ISSN 2786-4510 (Online)40
НАУКОВІ ЗАПИСКИ МАЛОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 (25) 2022
середовища, що сприяє розвитку педагогічних
систем на принципах цілісності, системності,
ефективності, альтернативності.
Інститути післядипломної освіти несуть знач-
ну відповідальність за впровадження новацій
у сфері освіти, оскільки залишаються важливою
складовою у процесі підвищення кваліфікації
педагога. Як зазначає В. Сидоренко, сучасна си-
стема підвищення кваліфікації покликана мак-
симально задовольнити професійно-фахові,
індивідуально-особистісні, соціокультурні за-
пити замовників освітніх послуг, створити такий
диференційований акмеологічний простір, що
мотивує до постійної творчої самоактуалізації
в професійному та особистісному вимірах через
формальну та неформальну освіти, передбачає
впровадження багатоваріантних освітньо-про-
фесійних програм, моделей, форм освіти дорос-
лих [12, с. 100]. Оновлення змісту навчальних
програм відповідно до викликів сьогодення,
впровадження нових форм організації навчання
на основі андрагогічних підходів, створення від-
повідного середовища є важливими чинниками
у підготовці STEM-фахівця.
Оскільки система підвищення кваліфікації пе-
дагогічних працівників функціонує в межах освіт-
нього простору, то і впровадження системи курсів
з підвищення STEM-компетентностей педагогів
у Тернопільському обласному комунальному ін-
ституті післядипломної педагогічної освіти було
організовано в наявному освітньому середовищі.
Під час розроблення пропонованої моделі підви-
щення кваліфікації головним завданням було за-
безпечення гнучкості системи через зміст, мето-
ди, засоби та організаційні форми, щоб зробити
її здатною до швидкого реагування та пристосу-
вання до умов, які постійно змінюються.
На початковому етапі основним завданням було
інформування освітян про систему STEM-освіти.
Також розроблялися структурні компоненти кур-
сів підвищення кваліфікації вчителів у галузі STEM,
що дало змогу визначити теоретичні основи STEM-
дисциплін та зміст STEM-орієнтованих завдань
практичних проєктів (напрями з робототехніки,
3D-моде лювання та друку, проєктування розумно-
го житлового простору, транспортного засобу на со-
нячних батареях, фіксація координат з GPS тощо).
Здійснювався пошук інформаційних матеріалів
та ресурсів щодо проєктів STEM, які впроваджують-
ся у світі або в Україні і можуть реалізовуватися в за-
кладах освіти. Також проаналізовано міжнародні
платформи та інструменти ІКТ для підтримки STEM-
освіти (віртуальні лабораторії, тренажери, емулято-
ри, засоби для підтримки досліджень) тощо.
На другому етапі проводилися тренінгові на-
вчання, на яких визначали зміст STEM-орієнто-
ваних завдань, створювали практичні проєкти,
навчалися формулювати дослідницькі завдан-
ня і визначати шляхи їх виконання та інтеграції
в різні навчальні предмети. Освітні програми
складалися з теоретичної частини та практичних
завдань, спрямовані на формування розуміння
вчителями змісту STEM-освіти та шляхів її реалі-
зації. Тренінги були організовані з метою набут-
тя вчителями компетенцій, необхідних для роз-
робки та реалізації активностей, придатних для
навчання STEM.
Вчитель є втілювачем змін в освітній прак-
тиці, саме він передусім сприяє успішній реалі-
зації реформ та впровадженню STEM-програм
у закладі освіти. Тому з’ясування думки прак-
тикуючих педагогів щодо проблем реалізації
STEM-освіти, винайдення шляхів подолання
труднощів є дуже важливими для вчителів як
виконавців завдання щодо формування освіт-
ньої програми закладу. Оскільки однією з умов
успішного впровадження новації є ґрунтовний
аналіз стратегії розвитку закладу освіти, що
підтримує сильні сторони, максимізує перева-
ги можливостей та запобігає ймовірним загро-
зам для подальшої успішної реалізації моделі
STEM-навчання. Тому для досягнення поставле-
ної мети розвитку STEM-освіти: виявлення слаб-
ких місць і формування ключових моментів —
було використано метод SWOT-аналізу.
Сильні сторони — це характеристики новації,
які надають переваги закладу освіти. Слабкі сто-
рони зумовлюють невигідне становище устано-
ви. Можливості — явища, як правило, зовнішні
для організації, які можуть бути використані для
її вигоди, а загрози — це зовнішні умови, які мо-
жуть перешкодити організації у досягненні вста-
новлених освітніх цілей.
Під час навчального тренінгу педагогами
за розробленими критеріями визначено силь-
ні та слабкі сторони за кожним із напрямів,
зовнішні можливості та загрози упровадження
STEM у закладі освіти.
На основі спільних думок всіх учас-
ників оцінювання було побудовано матриці
SWOT-аналізу (табл. 1) за обраними кри-
теріями (нормативне, ресурсне забезпечення,

41ISSN 2618–0529 (Print)
SCIENTIFIC NOTES OF JUNIOR ACADEMY OF SCIENCES OF UKRAINE 3 (25) 2022
Таблиця 1
Матриця SWOT‑аналізу результатів
впровадження STEM‑навчання у закладах середньої освіти
Фактори SWOT
внутрішні Сильні сторони
«S» — Strengths
Слабкі сторони
«W» — Weaknesses
• існує суспільне визнання того, що STEM-
освіта має значний потенціал;
• звернення уваги на проблеми навчання
фізико-математичних і природничих
дисциплін;
• учителі STEM можуть навчати
використовувати нові технології та нові
методи навчання;
• розширення напрямів професійного
розвитку педагогів;
• можливість участі вчителів STEM
у всеукраїнських та міжнародних проєктах;
• підвищення компетентності усіх учасників
STEM-навчання;
• згуртування колективу педагогів у процесі
впровадження інновації;
• оновлення матеріально-технічного
оснащення.
• потреба в постійній умотивованій самоосвіті
вчителя;
• зменшення кількості навчальних годин
з природничо-наукових дисциплін;
• невідповідність оновлення змісту навчальних
програм розвитку STEM-технологій;
• відсутність гнучкості у навчальній програмі
призводить до низької мотивації в учнів;
• відсутність у закладах вищої освіти факультетів
чи курсів з підготовки фахівців STEM;
• відсутність висококваліфікованих викладачів
STEM-технологій;
• труднощі впровадження STEM-програм
без додаткового фінансування;
• відсутність достатньої кількості вітчизняних
навчальних ресурсів для впровадження
STEM-освіти;
• інфраструктура підтримки освіти STEM
є дуже дороговартісною.
зовнішні Можливості
«О» — Оpportunities
Загрози
«T» — Threats
• вимога часу — розвиток інформаційного
суспільства;
• підтримка органів державної влади
у сфері освіти STEM;
• поява експериментальних опорних
закладів, що впроваджують STEM-
програми;
• інноваційні школи можуть впроваджувати
більш гнучкі та творчі навчальні програми
відповідно до шкільного профілю
та бачення;
• співпраця із закладами формальної
та неформальної освіти;
• залучення лекторів та IT-спеціалістів
з успішних компаній;
• залучення зовнішнього
фінансування (грантових коштів);
• різноманітність курсів створює
більше можливостей для вибору учнями
майбутньої професії.
• зниження ефективності освітньої
діяльності через недостатнє фінансування
та забезпечення необхідним обладнанням;
• ризики формального впровадження
STEM-освіти як результат знецінення ідеї;
• збільшення навантаження на педагогів;
• відсутність чіткої системи навчання фахових
STEM-компетентностей вчителів;
• відсутність нових програм підвищення
кваліфікації педагогів щодо впровадження
STEM (професійні сертифікати та подібні
нагороди);
• відсутність контролю за якістю навчальних
курсів;
• несформованість моделі партнерства усіх
учасників освітнього процесу;
• відтік висококваліфікованих педагогів.

ISSN 2786-4510 (Online)42
НАУКОВІ ЗАПИСКИ МАЛОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 (25) 2022
педагогічні кадри, освітні тенденції). Врахову-
ючи результати проведеного аналізу, можна
зробити такі висновки: для впровадження
STEM-освіти є достатньо розвинена норма-
тивна база, можливість участі вчителів у все-
українських та міжнародних STEM-проєктах.
Слабкі сторони не є критичними і можуть бути
усунуті за допомогою використання сильних
сторін. Проведений аналіз можна використо-
вувати для подальшого удосконалення моделі
впровадження STEM-освіти.
Окрім того, у варіативну частину навчаль-
ної програми підвищення кваліфікації упро-
ваджено курси STEM-освітнього спрямування;
додано лекції на платформу дистанційного
навчання, щоб сприяти ширшому використан-
ню педагогами освітніх ресурсів, навіть у най-
віддаленіших сільських районах. Впрова-
дження й розвиток STEM-освіти потребують
підготовки відповідного навчального середо-
вища та удоско налення педагогічної системи.
Єдиним правильним і ефективним шляхом
перевірки результативності запровадження
інновацій у системі освіти є експеримент, або
дослідно-експериментальна робота. Відповід-
но, у сучасному суспільстві дедалі частіше
виникає потреба у школах нового покоління,
а тому особливого значення набуває реалізація
Тернопільським ОКІППО за сприяння управлін-
ня освіти і науки Тернопільської ОДА інновацій-
ного освітнього експерименту регіонального
рівня на тему «ЕКО-школа» для формування
екологічно безпечного здоров’язбережуваль-
ного STEM-освітнього середовища у закладах
освіти Тернопільської області.
Мета експерименту полягає у розроблен-
ні та перевірці ефективності моделі форму-
вання навичок експериментальної роботи
та науково- дослідної діяльності, вирішенні
проблем інноваційного розвитку закладу
освіти з урахуванням пріоритетів збереження
та зміцнення здоров’я всіх суб’єктів педагогіч-
ного процесу, спрямованого на особистісне
становлення учнів, шляхом збереження дов-
кілля, а також створенні педагогічних умов
для впровадження дослідницького методу
навчання.
Завданнями експерименту є:
• проаналізувати та визначити стан проблеми
щодо формування дослідницького (експери-
ментального) середовища у закладі освіти;
• розробити та апробувати концепцію форму-
вання дослідницького (експериментального)
середовища у закладі освіти та відповідну мо-
дель її реалізації;
• визначити сутність поняття інноваційного
освітнього середовища відповідно до теми
експерименту;
• розробити моделі нового освітнього середо-
вища відповідно до теми експерименту;
• визначити критерії, показники та рівні ефек-
тивності моделі формування дослідницько-
го (експериментального) середовища у закла-
ді освіти;
• розробити комплекс навчально-методичного
забезпечення реалізації моделі формування
дослідницького (експериментального) сере-
довища у закладі освіти.
Експеримент реалізовується з вересня 2019 р.
до травня 2023 р.
На сьогодні:
проведено низку організаційних та інформа-
ційно-методичних заходів, науково-методичних
консультацій;
здійснено діагностику готовності учасників
освітнього процесу до інноваційної діяльності
в закладах освіти Тернопільської області, під
час якої проаналізовано 248 діагностичних
карт для педагогічних працівників, 87 діагно-
стичних карт для учнів початкової школи,
533 діагностичні карти для учнів основної
та старшої школи, 471 діагностичну карту для
батьків школярів;
створено обласну творчу лабораторію «Реа-
лізація інноваційного освітнього експеримен-
ту регіонального рівня на тему «ЕКО-школа»,
до складу якої увійшли кращі педагоги-новато-
ри області;
розроблено та обґрунтовано модель і кон-
цепцію формування екологічно безпечного
здоров’язбережувального STEM-освітнього
середовища у закладах освіти Тернопільської
області;
налагоджено співпрацю та підписано угоди
про співробітництво із закладами вищої освіти,
громадськими організаціями та органами міс-
цевого самоврядування;
організовано і проведено семінари, вебіна-
ри, засідання круглих столів, тренінги, май-
стер-класи та інші науково-методичні заходи
підвищення кваліфікації педагогічних праців-
ників.

43ISSN 2618–0529 (Print)
SCIENTIFIC NOTES OF JUNIOR ACADEMY OF SCIENCES OF UKRAINE 3 (25) 2022
Загалом 752 педагогічні працівники області
взяли участь у науково-методичних заходах
у межах інноваційного освітнього експерименту
регіонального рівня «ЕКО-школа».
В основу формування екологічно безпеч-
ного здоров’язбережувального STEM-освіт-
нього середовища у закладах освіти шляхом
упровадження інноваційного освітнього екс-
перименту регіонального рівня «ЕКО-школа»
покладено реалізацію наскрізних змістових
ліній «Екологічна безпека і сталий розвиток»,
«Здоров’я і безпека» на засадах компетент-
нісного, особистісно зорієнтованого, діяль-
нісного, системного, диференційованого,
модульного, аксіологічного та інтегративно-
го наукових підходів, що створює умови для
розвитку здорової, екологічно толерантної,
гармонійно розвинутої особистості та творчої
самореалізації кожного громадянина Украї-
ни, сприяє розв’язанню проблеми підготовки
вчителя-новатора.
Саме тому педагогічні колективи закладів
освіти, що беруть участь в інноваційному
освітньому експерименті регіонального рів-
ня на тему «ЕКО-школа», здійснюють активну
освітню діяльність у контексті еколого-освітньо-
го просвітництва та здоров’язбереження, як-от:
організовують екологічні, здоров’язбережу-
вальні, еколого-економічні, краєзнавчі, творчі,
дослідницькі, STEM-проєкти;
беруть участь у конференціях та акціях між-
народного, всеукраїнського, обласного та регіо-
нального рівнів;
реалізовують програму «Healthy Schools: за-
ради здорових і радісних школярів»;
проводять інтегровані й нестандартні уроки,
масові заходи на екологічну та здоров’язбере-
жувальну тематику, шкільні туристичні змаган-
ня, туристсько-екологічні студії, конкурси, на-
укові пікніки, Нобелівські читання, вікторини,
дослідницькі квести, ековиставки дитячої твор-
чості, воркошопи, челенджі тощо.
На сьогодні в інноваційному освітньому
експерименті регіонального рівня на тему
«ЕКО-школа» беруть участь: 16 закладів освіти,
783 педагогічні працівники та 4 779 здобувачів
освіти.
Це дає змогу ефективно реалізовувати
науково-педагогічні принципи, які узгоджу-
ються із загальними педагогічними принци-
пами, відображають сучасний рівень розвит-
ку та напрями, окреслені у Концепції «Нова
українська школа», сприяють формуванню
життєвої компетентності громадян, які вміти-
муть працювати в команді, вирішувати склад-
ні проблеми, швидко адаптуватися до нових
вимог, володіти своїми емоціями та розуміти
інших, усвідомлено ставитимуться до необ-
хідності берегти здоров’я як своє, так і лю-
дей, які їх оточують, а також створювати для
цього необхідні умови, адекватно реагувати
на нові виклики, навчатися впродовж усього
життя.
Отже, реалізація інноваційного освітнього
експерименту регіонального рівня «ЕКО-шко-
ла» спрямована на розв’язання проблем стало-
го розвитку закладів освіти засобами інтеграції
змісту освіти й організаційних форм освітнього
процесу щодо формування екологічно безпеч-
ного здоров’язбережувального STEM-освіт-
нього середовища задля ефективної реалізації
освітніх траєкторій та програм розвитку кожно-
го учня з урахуванням пріоритетів збереження
та зміцнення здоров’я всіх суб’єктів педагогіч-
ного процесу.
Запропонована модель передбачає поєд-
нання формальних заходів (навчальних сесій
з елементами STEM, запланованих навчальною
програмою), неформальних (заходів, що від-
буваються в закладах освіти та наукових уста-
новах) та інформальної освіти (самоосвіти, на-
укових контактів, незапланованих випадкових
бесід щодо STEM-освіти).
Висновки. Соціальна значущість якості
освіти для розвитку суспільства зумовлює по-
шук освітніх концепцій, спрямованих на вирі-
шення актуальних галузевих проблем. STEM-
освіта має значний потенціал для розвитку
інтегрованого мислення, навиків роботи в ко-
манді, підвищення інтересу здобувачів освіти
до природничих наук та мотивації їх до кар’єри
в STEM-галузях. Відповідно, однією з фунда-
ментальних умов успішного проведення освіт-
ніх реформ в Україні є підвищення кваліфікації
практикуючого вчителя. Подальші дослідження
будуть спрямовані на вивчення інноваційного
педагогічного досвіду, розроблення дидактич-
них матеріалів для інтегрованого опанування
предметів та реалізації STEM-проєктів, удоско-
налення впровадженої моделі підтримки
STEM-навчання у системі післядипломної пе-
дагогічної освіти.

ISSN 2786-4510 (Online)44
НАУКОВІ ЗАПИСКИ МАЛОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 (25) 2022
Список використаних джерел
1. Про освіту : Закон України від 05.09.2017 р. № 2145-
VIII. Голос України. 2017. 27 верес. (№ 178–179).
C. 10–22.
2. Про затвердження плану заходів на 2017–2029
роки із запровадження Концепції реалізації дер-
жавної політики у сфері реформування загаль-
ної середньої освіти «Нова українська школа» :
розпорядження Кабінету Міністрів України від
13.12.2017 р. № 903-р. URL: https://zakon.rada.
gov.ua/laws/show/903-2017-%D1%80#Text (дата
звернення: 25.05.2022).
3. Концепція розвитку природничо-математич-
ної освіти (STEM-освіти) : розпорядження
Кабінету Міністрів України від 05.08.2020 р.
№ 960-p. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/
show/960-2020-%D1%80#Text (дата звернення:
25.05.2021).
4. Cтрижак О. Є., Сліпухіна І. А., Поліхун Н. І., Чер-
нецький І. С. STEM-освіта: основні дефініції.
Інформаційні технології і засоби навчання. 2017.
№ 62 (6). С. 16–33. DOI: https://doi.org/10.33407/
itlt.v62i6.1753.
5. Чернецький І., Поліхун Н., Сліпухіна І. Місце
STEM-технології навчання в освітній парадигмі
ХХІ століття. Наукові записки Малої академії наук
України. 2017. № 9. С. 50–62. URL: http://man.
gov.ua/upload/activities/Scientifik_note/Scienti-
fik_note_JASU_9.pdf#page=50 (дата звернення:
06.04.2021).
6. Гончарова О. STEM-освіта: професійна компетент-
ність вчителя. Збірник наукових праць ЗОІППО.
2016. № 2 (24). С. 141–148.
7. Balyk N., Barna O., Shmyger G., Oleksiuk V. Model
of Professional Retraining of Teachers Based on
the Development of STEM Competencies. ICT in
Education, Research and Industrial Applications.
Integration, Harmonization and Knowledge Transfer :
Proc. of the 14th Internaonal Conference (ICTERI
2018). Kyiv, 2018. Рp. 318–331. URL: http://ceur-
ws.org/Vol-2104/paper_157.pdf (дата звернення:
15.03.2021).
8. Oleksiuk V., Oleksiuk O., Berezytskyi M. Planning
and Implementation of the Project «Cloud
Services to Each School». ICT in Education,
Research and Industrial Applications: Integration,
Harmonization and Knowledge Transfer : Proc. of
the 13th International Conference (ICTERI 2017).
Kyiv, 2017. Pp. 372–379.
9. Dochshanov A., Tramonti M. A Multidisciplinary
Approach in STEM Education. The Future of Education.
7th edition At: Florence. 2017. URL: hps://www.
researchgate.net/publicaon/317491980_A_Mul-
disciplinary_Approach_in_STEM_Educaon (дата
звернення: 01.05.2021).
10. Пікалова В. Реалізація STEAM-освіти в проєктній
діяльності майбутнього вчителя математики. Від-
крите освітнє е-середовище сучасного універси-
тету. 2020. Вип. 9. С. 95–103.
DOI: https://doi.org/10.28925/2414-0325.2020.9.8.
11. Stem-approach to the transformation of
pedagogical education / Balyk N. et al. E-learning
and STEM Education. 2019. № 11. Pp. 109–
123. URL: https://us.edu.pl/wydzial/wsne/wp-
content/uploads/sites/20/Nieprzypisane/el-2019-
11-08-STEM-APPROACH.pdf (дата звернення:
05.06.2021).
12. Сидоренко В. В. Безперервний професійний роз-
виток педагога Нової української школи в умовах
формальної і неформальної освіти. Психолого-
педагогічний супровід професійної підготовки
та підвищення кваліфікації фахівців в умовах
трансформації освіти : зб. матеріалів ІІІ Все-
укр. наук.-практ. конф. (з міжнародною участю),
м. Київ, 25 трав. 2018 р. Київ, 2018. URL: https://lib.
iitta.gov.ua/710780/1/Тези_Сидоренко_травень.
pdf (дата звернення: 10.02.2021).
References
1. Zakon Ukrainy Pro osvitu : pryiniatyi 5 ver. 2017 ro ku
№ 2145-VIII [Law of Ukraine about Educaon
from Septemer 5 2017, № 2145-VIII]. (2017). Ho-
los Ukrainy — Voice of Ukraine, 178–179, 10–22
[in Ukrai nian].
2. Rozporiadzhennia Kabinetu Ministriv Ukrainy Pro
zatverdzhennia planu zakhodiv na 2017–2029 roku
iz zaprovadzhennia Kontseptsii realizatsii derzhavnoi
polityky u sferi reformuvannia zahalnoi serednoi os-
vity “Nova ukrainska shkola” vid 13 hrudn. 2017 roku
№ 903-р [Order of the Cabinet of Mi nisters of Ukrai-
ne On approval of the acon plan for 2017–2029 on
the implementaon of the Concept of implemen-
taon of state policy in the eld of reforming ge-
neral secondary educaon “New Ukrai nian School”
from December 13 2017, № 903-p]. Retrieved from
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/903-2017-
%D1%80#Text [in Ukrainian].
3. Rozporiadzhennia Kabinetu Ministriv Ukrainy Kon-
tseptsiia rozvytku pryrodnycho-matematychnoi
osvi ty (STEM-osvity) vid 5 serp. 2020 roku № 960-p.
[Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine The
concept of development of natural and mathe-
macal educaon (STEM-educaon) from August 5
2020, № 960-p]. Retrieved from hps://zakon.
rada.gov.ua/laws/show/960-2020-%D1%80#Text
[in Ukrainian].

45ISSN 2618–0529 (Print)
SCIENTIFIC NOTES OF JUNIOR ACADEMY OF SCIENCES OF UKRAINE 3 (25) 2022
4. Stryzhak, O. Ye., Slipukhina, I. A., Polikhun, N. I., &
Chernetskyi, I. S. (2017). STEM-osvita: osnovni deni-
tsii [STEM educaon: basic denions]. Informatsiini
tekhnolohii i zasoby navchannia — Informaon Techno-
logies and Learning Tools, 62 (6), 16–33.
DOI: hps://doi.org/10.33407/itlt.v62i6.1753
[in Ukrainian].
5. Chernetskyi, I., Polikhun, N., & Slipukhina, I. (2017).
Mistse STEM-tekhnolohii navchannia v osvitnii
paradyhmi XX stolia [The place of STEM-learning
technologies in the educaonal paradigm of the
XXI century]. Naukovi zapysky Maloi akademii nauk
Ukrainy — Scienc Notes of Junior Academy of Sci-
ence of Ukraine, 9, 50–62. Retrieved from hp://
man.gov.ua/upload/acvies/Scienk_note/Scien-
k_note_JASU_9.pdf#page=50 [in Ukrainian].
6. Honcharova, O. (2016). STEM-osvita: profesiina kom-
petentnist vchytelia [STEM-educaon: professional
competence of a teacher]. Zbirnyk naukovykh prats
ZOIPPO — Collecon of scienc works of ZRIPPE,
2 (24), 141–148 [in Ukrainian].
7. Balyk, N., Barna, O., Shmyger, G., & Oleksiuk, V. (2018).
Model of Professional Retraining of Teachers Based
on the Development of STEM Competencies. ICT in
Educaon, Research and Industrial Applicaons. Inte-
graon, Harmonizaon and Knowledge Transfer :
Proc. of the 14th Internaonal Conference (ICTERI
2018). Kyiv. (pp. 318–331). Retrieved from hp://
ceur-ws.org/Vol-2104/paper_157.pdf.
8. Oleksiuk, V., Oleksiuk, O., & Berezytskyi, M. (2017).
Planning and Implementaon of the Project “Cloud
Services to Each School”. ICT in Educaon, Research
and Industrial Applicaons: Integraon, Harmonizaon
and Knowledge Transfer : Proc. of the 13th Internao-
nal Conference (ICTERI 2017). Kyiv. (pp. 372–379).
9. Dochshanov, A. & Tramon, M. (2017). A Muldis-
ciplinary Approach in STEM Educaon. The Future
of Educaon. 7th edion At: Florence. Retrieved
from https://www.researchgate.net/publication/ -
317491980_A_Muldisciplinary_Approach_in_STEM_
Educaon.
10. Pіkalova, V. (2020). Realіzatsіia STEAM-osvіty
v proiektnіi dіialnostі maibutnoho vchytelia
matematyky [STEAM education implementation
in the project activities of the future Mathemat-
ics teacher]. Vіdkryte osvіtnie e-seredovyshche
suchasnoho unіversytetu — Open educational
e-environment of modern University, 9, 95–103.
DOI: https://doi.org/10.28925/2414-0325. 2020.9.8
[in Ukrainian].
11. Balyk, N., Shmyger, G., Vasylenko, Ya., Oleksiuk, V.,
& Skaskiv, A. (2019). STEM-approach to the trans-
formaon of pedagogical educaon. E-learning
and STEM Educaon, 11, 109–123. Retrieved from
https://us.edu.pl/wydzial/wsne/wp-content/up-
loads/sites/20/Nieprzypisane/el-2019-11-08-STEM-
APPROACH.pdf.
12. Sydorenko, V. V. (2018). Bezperervnyi profesiinyi
rozvytok pedahoha Novoi ukrainskoi shkoly v umo-
vakh formalnoi i neformalnoi osvity [Connuous
professional development of a teacher of the New
Ukrainian school in the condions of formal and
non-formal educaon]. Psykholoho-pedahohichnyi
suprovid profesiinoi pidhotovky ta pidvyshchennia
kvalikatsii fakhivtsiv v umovakh transformatsii
osvi ty — Psychological and pedagogical support of
professional training and advanced training of spe-
cialists in the condions of educaonal transforma-
on : Coll. proceedings of the 3rd All-Ukrainian Sci-
enc and Praccal Conference (with internaonal
parcipaon). Kyiv. Retrieved from hps://lib.iia.
gov.ua/710780/1/Тези_Сидоренко_травень.pdf
[in Ukrainian].
I. M. Vitenko,
O. R. Oleksiuk,
L. A. Kucher
IMPLEMENTATION OF THE CONCEPT OF STEM EDUCATION IN THE SYSTEM
OF QUALIFICATION DEVELOPMENT OF PEDAGOGICAL EMPLOYEES
Abstract. The concept of STEM-education today is the subject of research and interest among educators-practitioners,
as a way to implement reforms in the field of education and improve teaching methods of natural sciences and
mathematics. The article describes the method of organizing professional development of teachers within the
STEM field and their continuing education at the Ternopil Regional Municipal Institute of Postgraduate Pedagogical
Education. Foreign and domestic approaches and concepts of STEM implementation in educational institutions
are analyzed. In order to study and adapt the model of STEM-education as an approach to integrated learning in
educational activities, an analytical study was conducted. The SWOT-analysis allowed to determine the hierarchy of
positioning opportunities and threats of STEM education in the relevant matrices and to identify strategies for using
strengths to realize opportunities and prevent threats, as well as to identify recommendations for the implementation
of these strategies. The educational environment is analyzed and the system of measures for the development of

ISSN 2786-4510 (Online)46
НАУКОВІ ЗАПИСКИ МАЛОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 (25) 2022
STEM-competencies of teachers in the period of professional development is proposed. The proposed model provides
a combination of formal (training sessions with STEM elements provided by the curriculum), non-formal (events in
educational and research institutions) and informal education (self-education, scientific contacts, unscheduled
casual conversations about STEM-education). The emphasis is placed on the fact that the implementation and
development of STEM-education requires the preparation of an appropriate learning environment and improvement
of the pedagogical system. An effective way to test the effectiveness of innovation in the education system is an
experiment or research work. There was described for the formative stage of the innovative educational experiment
of the regional level on the topic of “ECO-school” for the formation of environmentally safe STEM-educational
environment in educational institutions of Ternopil region.
Keywords: integrated learning, STEM-education, STEM-competence, SWOT-analysis, research and experimental
work.
ІНФОРМАЦІЯ ПРО АВТОРІВ
Вітенко Ігор Михайлович — канд. геогр. наук, доцент, заступник директора з науково-методичної роботи
та міжнародного співробітництва, Тернопільський обласний комунальний інститут післядипломної педаго-
гічної освіти, м. Тернопіль, Україна, i.vitenko@ippo.edu.te.ua; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-5116-3334
Олексюк Олеся Романівна — канд. пед. наук, доцентка кафедри змісту і методик навчальних предметів,
Тернопільський обласний комунальний інститут післядипломної педагогічної освіти, м. Тернопіль, Україна,
o.oleksyuk@ippo.edu.te.ua; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-1454-0046
Кучер Людмила Андріївна — методистка, в. о. завідувача лабораторії STEM-освіти, Тернопільський облас-
ний комунальний інститут післядипломної педагогічної освіти, м. Тернопіль, Україна, l.kucher@ippo.edu.
te.ua; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-4379-3624
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Vitenko I. M. — PhD in Geographу, Associate Professor, Deputy Director for Scientific and Methodological Work
and International Cooperation, Ternopil Regional Communal Institute оf Postgraduate Pedagogical Education,
Ternopil, Ukraine, i.vitenko@ippo.edu.te.ua; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-5116-3334
Oleksiuk O. R. — PhD in Pedagogу, Associate Professor of Content and Methods of Subjects, Ternopil Regional
Communal Institute оf Postgraduate Pedagogical Education, Ternopil, Ukraine, o.oleksyuk@ippo.edu.te.ua;
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-1454-0046
Kucher L. A. — Methodist, Head of the STEM-Education Laboratory, Ternopil Regional Communal Institute
оf Postgraduate Pedagogical Education, Ternopil, Ukraine, l.kucher@ippo.edu.te.ua; ORCID ID: https://orcid.
org/0000-0002-4379-3624
Стаття надійшла до редакції / Received 01.06.2022