Magyar Tudomány 2023/11
›
Tematikus összeállítás • STEAM (Science−Technology−Engineering−Art−Mathematics) Magyar innovációk és módszerek a STEAM-alapú oktatásban • Hungarian Innovations and Methods in Steam-Based Education
›
Bevezető • Introduction

Bevezető

Introduction

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Saxon Szász János

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

a Széchenyi Akadémia rendes tagja, képzőművész, feltaláló, szerkesztő, múzeumalapító

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

saxon.polyuniverse@gmail.com
 
Összefoglalás
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A tudomány, technológia, mérnöki ismeret, művészetek és matematika integrációja napjainkra egyre fontosabbá vált a közoktatásban. A STEAM (Science−Technology−Engineering−Art−Mathematics) világszerte elterjedő pedagógiai módszertana a játékos és élményszerű tanításra, az interdiszciplináris problémamegoldó képességek fejlesztésére irányul, segíti a tanulók együttműködését a különböző tantárgyközi, tudományközi kérdések megoldásában, elsajátításában. A STEAM a 21. században nemcsak hatékony eszköz, hanem a mai tanulás egyik legfontosabb célja is. A Magyar innovációk és módszerek a STEAM-alapú oktatásban című tematikus összeállításunk szerves folytatása a Széchenyi Irodalmi és Művészeti Akadémia közreműködésével eddig megjelent tudomány–művészet tematikus sorozatnak. Jelen számunk – a teljesség igénye nélkül – bemutatja a közoktatásban egyre inkább elterjedt STEAM-alapú innovációkat és módszereket, feltárja az eszközök gyakorlati lehetőségeit, a módszerek interdiszciplináris kapcsolatrendszerét, az alkalmazások hatékonyságát az oktatásban.
 
Abstract
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

The integration of science, technology, engineering, arts, and mathematics has become increasingly important in public education. STEAM (Science−Technology−Engineering−Art−Mathematics) is a worldwide pedagogical methodology that focuses on playful and experiential learning, developing interdisciplinary problem-solving skills, and helping students to collaborate in solving and mastering different subject areas and interdisciplinary issues. STEAM is not only an effective tool in the twenty-first century, but also one of the most important goals of learning today. The thematic compilation Hungarian Innovations and Methods in STEAM-based Education is an integral continuation of the thematic series Science and Art published in cooperation with the Széchenyi Academy of Arts and Letters. The present special collection of studies presents−without any claim to completeness−the STEAM-based innovations and methods that are becoming more and more widespread in public education, explores the practical possibilities of the tools, the interdisciplinary interconnection of the methods, and the effectiveness of the applications in education.
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Kulcsszavak: STEAM, interdiszciplináris, oktatás, Bauhaus, innovációk, analóg, ML
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Keywords: STEAM, interdisciplinary, education, Bauhaus, innovations, analogue, ML
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

DOI: 10.1556/2065.184.2023.11.1
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Cikk letöltése 
 

A STEAM-alapú oktatás jellemzője

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A STEAM egy angol mozaikszó, amely a következő tudásterületeket foglalja magába: science (tudomány), technology (technológia), engineering (mérnöki tudományok), arts (művészet, design), mathematics (matematika). A STEAM-alapú oktatás Amerika és Ázsia mellett ma már erősen jelen van Európában is, kiemelten a skandináv iskolákban.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A STEAM-alapú oktatás célja a holisztikus látásmód megőrzése és az algoritmikus gondolkodás erősítése mellett, hogy a tanulók kreatívabban alkalmazzák a digitális világ nyújtotta lehetőségeket, hogy a technológia által újra és újra átformált világ előnyeit kihasználhassák, és képessé váljanak a jövőben maguk alakítani azt. A tárgyi kultúrában élve a tradicionális tárgykészítés és a különböző innovatív technológiák ötvözésével a kreatív alkotáson keresztül fejlődjék több dimenzióban a gondolkodás képessége, valamint a digitális és analóg eszközhasználat párhuzamos összekapcsolásával táguljanak ismereteik. A STEAM a játékos és élményszerű oktatásra, az interdiszciplináris problémamegoldó képességek fejlesztésére irányul, segíti a tanulók együttműködését a különböző tantárgyközi, tudományközi kérdések megoldásában, elsajátításában.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A tanulás eddig megszokott kötelező sémái helyett a tanulók a technikai, gyakorlati feladatokra összpontosítanak. Azt tanulják meg, hogyan oldják meg a feladatokat – nemcsak elméletben, hanem a gyakorlatban is – próbálgatások és a hibák felfedezése útján, így fejlődik együttműködő és interdiszciplináris problémamegoldó képességük. A hagyományos szemléletű oktatással ellentétben, a STEAM-alapú foglalkozások sokkal nagyobb önállóságot biztosítanak a tanulóknak, a tudás gyarapodását kevésbé befolyásolja a diák és a tanár közötti kapcsolat. Ennek köszönhetően a gyermek megtanulja az önállóságot, saját döntéseket hoz, és felelősséget vállal értük. Az elsajátított magas tudományos ismeretek pedig lehetővé teszik, hogy kreatív újítóként lépjen be a társadalomba, ne csak a fejlődés kiszolgálója, de motorja is lehessen.
 

A STEAM-alapú oktatás elődjének tekinthető a Bauhaus összegző pedagógiája

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A 20. század legmeghatározóbb művészeti irányzata a konstruktivizmus, amely elsősorban építészeti és képzőművészeti irányzat volt. Célja a világ geometrikus absztrakción alapuló újraépítése, a világállapotot jellemző rendezetlenség és káosz felszámolása. Ideálja az új ember konstruktív életmódja volt az új világban. Értékrendje a funkcionális művészet, a célszerűség és a társadalmi hasznosság esztétikum fölé helyezése, ezért az autonóm és az alkalmazott művészetek közötti határvonalat eltörölte, mindehhez felhasználta a 20. század elejére hozzáférhető tudományos-technológiai vívmányokat.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Az első gyakorlati megvalósulás helyszíne a „Bauhaus” (építőház) elnevezésű, funkcionalista szemléletű német művészeti iskola volt. A csoport Weimarban (1919–1926), ezután Dessauban (1926–1933) működött, majd 1937-ben Chicagóban telepedett le. Célja: az igényeket magas szinten kiszolgáló produktumok létrehozása, korszerű technológiákkal, nyersanyagokkal.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A konstruktivizmus rakta le a modern építészet és ipari formatervezés alapjait is. Ideálja az összművészet volt. A gipsz-, fa- és bronzszobrok mellett a megmunkáló műhelyekben elektromossággal működő, hang- és fényjeleket sugárzó mozgó szobrokat, mobilokat is készítettek. Moholy-Nagy László fény-tér modulátoraiban könnyű, áttetsző plexivel kombinálta a mozgó fémötvözeteket. A fizikai terhelés mellett jutott idő és hely a színházi kísérletezésekhez, díszlet- és jelmeztervezéshez is. Megszületett a Bauhaus színháza, amelynek Oskar Schlemmer kísérletei további fejlődést biztosítottak. A fotó és a film új médiumokként szerepeltek a Bauhaus programjában.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Breuer Marcell, Kepes György és Moholy-Nagy László, a magyar művészetpedagógia kiemelkedő alakjai is a Bauhaus professzorai voltak, művészeti nevelési elveik mintegy előhírnökei voltak a 21. század összegző elképzelésének, a STEAM-nek. Kepes György szerint egyszerre kell rendelkeznünk a tudós agyával, a festő szemével és a költő szívével…
 

Magyar innovációk és módszerek a STEAM-alapú oktatásban

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A Magyar innovációk és módszerek a STEAM-alapú oktatásban tematikus összeállításunk szerves folytatása a Széchenyi Irodalmi és Művészeti Akadémia közreműködésével eddig megjelent MATUD-sorozatnak: Művészet/tudomány határterületek az alkotásban (képzőművészeti szám, 2021/8); Tudomány és zene: egy tartós és sokszínű kapcsolat (2022/3); A lehetséges változatok, A Széchenyi Irodalmi és Művészeti Akadémia konferenciája a versfordításról (2023/5); Tudományos és alkotói-művészi megközelítéseket integráló nézőpontok az építészetben (2023/6). A lap jelen száma a STEAM-alapú oktatásban már elterjedt néhány magyar innováció ismertetésére fókuszál, kitér az eszközök gyakorlati megvalósítására, a módszerek interdiszciplináris megoldásaira és alkalmazásainak hatékonyságára.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Az ismertetésnek ugyan nem témája, de mindenképpen szólnunk kell a Rubik-kocka és a Kaliforniai Egyetem kapcsolatáról, amely során egy kutatócsapat a bűvös kocka segítségével kísérleti autodidakta ML- (machine learning)1 anyagot hozott létre a gépi tanulási algoritmus fejlesztéséhez. A Rubik-kockára a góhoz vagy a sakkhoz képest viszonylag egyszerű olyan algoritmust írni, amely villámgyorsan megadja egy véletlenszerűen megkevert kocka leggyorsabb megoldását. A kutatócsoport autodidakta iterációnak nevezi azt a tanulási algoritmust, amellyel az ML képes megtanítani magát, hogyan kell megoldani a problémát. A továbbiakban ismertetett analóg innovációk hasonló kutatási területeken való megvalósulása még úton van.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Az elmúlt évtizedben feltűnt Poliuniverzum talán a legkomplexebb oktatási eszköz és módszertan, amely egyszerre művészet és játék, vizuális élményen alapuló matematikaoktatási módszertan, az interdiszciplináris szemléletváltás eszköze a tanárképzésben. Dárdai Zsuzsa művészetkritikus, a Poliuniverzum oktatási módszertan fejlesztésének főkoordinátora összegző tanulmányában megfogalmazza az eszköz újdonságértékét, amely az alapformákban rejlő léptékváltásos szimmetriában és az ehhez rendelt színkombinációs rendszerben rejlik. A Poliuniverzumot már széles spektrumban használják az iskolákban, elsősorban a matematikaoktatásban, különösen a geometria és a kombinatorika területén. A matematikai módszertan kidolgozását követően fut egy új projekt is, amely a Poliuniverzum-eszközön alapuló innovatív, interdiszciplináris, STEAM-alapú pedagógiai módszertan létrehozását célozza a felsőfokú pedagógusképzésben, jó gyakorlatokkal, órakurzusokkal.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Lakos Dániel egyetemi tanársegéd, a Moholy-Nagy Művészeti Egyetem tanára, saját fejlesztését ismerteti. A Logifaces játék egy térbeli puzzle, amelynek koncepciója az ősi kínai logikai játékok és a 3D modellező szoftverek ötvözetén alapul. Bár a játék eredetileg dizájntermékként vált ismertté, a kezdetektől fogva sokan mint a STEAM-szemléletű oktatás potenciális eszközeként tekintettek rá. Jelen tanulmány a Logifaces játék művészet-, matematika-, természettudomány-oktatás területén való alkalmazásába nyújt betekintést. A tanulmány alapját az elmúlt évek nemzetközi és magyar Logifaces workshopjainak tapasztalatai és az Analogue Game for Digital Minds – The Logifaces Methodology project eredményei képezik, de a szerző bemutat olyan további, korábban még nem publikált esettanulmányokat is, amelyek a játék további STEAM-szemléletű alkalmazásának lehetőségét adják.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Tanórai vagy tanórán kívüli STEAM-foglalkozások keretében a diákok gyakran használnak különféle eszközöket, köztük matematikai-művészeti logikai játékokat, melyek segítségével lehetőségük van játszani és kreatív, interaktív módon tanulni. A Mondrian Blocks játék eredetileg Mérő László Nyolcrétű út című könyvének mellékleteként jelent meg, amelyből Kökényesi Imre és munkatársai önálló játékot fejlesztettek ki. A Mondrian Blocks-feladatok értelmes próbálkozások sorozatán keresztül oldhatók meg, ami fejleszti a kreativitást és a kritikai gondolkodást. Gyarmathy Éva és szerzőtársai szerint a matematikához és a gondolkodáshoz szükséges alapfunkciókat számos kognitív működési területen lehet fejleszteni és vizsgálni a Mondrian Blocks-ra épülő feladatsorokkal. A cikkben beszámolnak a fejlesztés eddigi eredményeiről, és körképet kapunk a Mondrian Blocks oktatási felhasználását illető első nemzetközi tapasztalatokról.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Stettner Eleonóra, a volt Kaposvári Egyetem Matematika és Természettudományi Alapok Intézet egyetemi docense, számos hazai innováció oktatásfejlesztésében részt vett szakember, a napjainkban megfogható eszközök tanulmányozása, készítése mellett elengedhetetlennek tartja a számítógépes lehetőségek bekapcsolását az oktatásba. A manipulatív eszközök számítógépes modellezés segítségével történő újragondolása lehetővé teszi az eszközök bizonyos sajátosságainak dinamikus változtatását, ami a statikus anyagi eszközzel nem lehetséges. Így valósulhat meg egy téma sokoldalú, komplex megközelítése. A cikk a fent említett magyar fejlesztésű eszközökhöz (Poliuniverzum, Logifaces, Joomili-kockák, Mondrian Blocks) kapcsolódóan mutat be néhány látványos, digitálisan megvalósítható gondolatot, amelyek elérhetők a GeoGebra applikáció szabad felhasználású platformján is.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Juhász Litza múzeumpedagógus, a Vasarely Múzeum Budapest munkatársa, a gyerekek és felnőttek számára egyaránt alkalmazható, egyedülálló múzeumpedagógiai módszeréről számol be. Minél jobban ismerjük az optikai csalódásokat, annál könnyebb felismerni azokat, amelyeket Victor Vasarely használt műveiben, aki az írásaiban persze nem nevezi meg ezeket konkrétan, de éppúgy tisztában volt velük, mint a szerző/fejlesztő azokkal az oktatási filozófiákkal, amelyeket a budapesti Vasarely Múzeumban a felnőtteknek, tizenéveseknek és gyerekeknek szóló interaktív tárlatvezetések megtervezésekor és lebonyolításakor alkalmaz. Ez a tanulmány példákat mutat be az optikai illúziót tartalmazó Vasarely-művek oktatási eszközeire és stratégiáira, valamint azok előnyeire a múzeumpedagógiában.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A Szilágyi Szilvia és Körei Attila szerzőpáros a Miskolci Egyetem Matematikai Intézetének egyetemi docensei, a manapság közkedvelt mandalarajzok és -színezők, illetve a szintén nagy népszerűségnek örvendő oktatási robotika kombinálásával, a STEAM-alapú oktatás előnyeire alapozva hozták létre azokat a rajzoló szerkezeteket, amelyek a mérnöktanulók bevonásával kreatív tevékenységhez kapcsolják a paraméteres megadású görbék megismerését, megértését és tanulmányozását. A LEGO SPIKE Prime oktatási robotkészletek lehetőségeit kiaknázva két saját konstrukciójú rajzoló robotot is alkottak, amelyek képesek speciális síkgörbék megjelenítésére. A generáló pont helyzetének megváltoztatásával és a beépített fogaskerekek variálásával változatos formavilágú geometriai alakzatokat hozhatnak létre, összekapcsolva a mérnöki és matematikai ismereteket a művészettel.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Bánkuti Gyöngyi a Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem Matematika és Modellezés Tanszék egyetemi docense, az eleddig érdemtelenül csaknem feledésbe merült mágneses sakkgömböt, Boholy János, a felvidéken élő magyar feltaláló szabadalmát ismerteti. Ez egy gömbfelületre helyezett 8 × 8-as sakktábla, melynek az alsó és felső pólusoknál elkeskenyedő mezői egy sarokmezőhöz csatlakoznak. Ez a struktúra lehetővé teszi a bábuk többrétűbb mozgását, ütési hatékonyságát, a több változatban történő játékot. Az eszköz az oktatásban nemcsak a földrajzi hosszúsági és szélességi fokok és a gömbi geometria területén alkalmazható, nemcsak szemléltetésre, de a játszva tanulás, az aktív megismerés eszközeként is. A síkból a görbült térbe történő kilépés a tudatosan irányított gondolkozás teljesítőképességének növelésére alkalmas.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A STEAM vonatkozásaiban érintett pedagógusok ma már szabadon meríthetnek a művészeti látásmódok és a természettudományok ötvözéséből megalkotott módszertanokból. A matematika, informatika, természettudományok vagy különböző művészeti ágak (zene, irodalom, képzőművészetek, technika, design) szakjai kapcsolódhatnak akár a testnevelésen vagy a mozgásművészeteken keresztül a nyelvtanárok, fejlesztőpedagógusok szakterületeihez is. Például a gondolkodás összekapcsolása a sétával, mozgással, fizikai aktivitással arisztotelészi hagyományokra tekint vissza. Az ókori görög filozófusok tanítványaik figyelmét tartották fenn ilyen módon, így joggal merül fel a kérdés, hogy ez a módszer hogyan ültethető át napjainkba. Sajnálatos módon ennek ismertetése tematikus összeállításunkból kimaradt, de zárszóként még megemlítendő, hogy ennek az elvnek egy modern informatikai rendszeren alapuló megvalósítását Magyarországon például a „Medve Matek” által rendezett szabadtéri vetélkedők testesítik meg.
 

Hivatkozások

 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

https://bitport.hu/a-rubik-kocka-is-tananyag-lett-a-gep-tanulas-iskolaban

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

https://experienceworkshop.org/hu/steam-oktatas/

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

https://www.geogebra.org/m/ms8nzfym

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

http://www.globechess.sk/index_gb.html

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

https://indd.adobe.com/view/9f12ab8b-1ed3-4fe5-84d7-084c3f548915

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

https://logifaces.com/

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

http://www.medvematek.hu

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

https://mondrianblocks.com/

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

http://www.poly-universe.com/

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

https://www.punte.eu/punte-tanulmany/

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

https://www.schooleducationgateway.eu/hu/pub/latest/practices/steam-learning-science-art.htm

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

http://www.teaching.math.rs/landing.php?p=latest.cap&name=tm2521
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

1 A gépi tanulás (Machine Learning) a mesterséges intelligencia (Artificial Intelligence, AI) egy részterülete. Az általános mesterséges intelligencia célja, hogy emberi gondolkodáshoz és cselekvéshez hasonló vagy hasonló teljesítményű gépeket alkosson meg. Az intelligens viselkedés egy része a tanulás képessége.  
chevron_left
chevron_right
Tartalomjegyzék navigate_next
Keresés a kiadványban navigate_next
A kereséshez, kérjük, lépj be!
Könyvjelzőim navigate_next
A könyvjelzők használatához
be kell jelentkezned.
Jegyzeteim navigate_next
Jegyzetek létrehozásához
be kell jelentkezned.
    Kiemeléseim navigate_next
    Mutasd a szövegben:
    Szűrés:
    Kiemelések létrehozásához
    MeRSZ+ előfizetés szükséges.
      Útmutató elindítása
      delete
      Kivonat
      fullscreenclose
      printsave