Современная школа стоит перед вызовом: как сделать математику не «сухой» дисциплиной формул, а живым инструментом познания мира. Ответ кроется в STEM‑подходе — методологии, объединяющей науку, технологии, инженерию и математику в единый образовательный контекст.
Это важно по ряду причин: во ‑ первых, благодаря мотивации ученики наглядно убеждаются, что математические законы — не абстрактные формулы из учебника, а рабочий инструмент, который реально применяется в проектах, что повышает их заинтересованность и осмысленность обучения; во-вторых, междисциплинарность позволяет математике выступить универсальным «языком», связывающим физику, программирование и архитектуру, — так школьники видят целостность научного знания и учатся переносить навыки между областями; в-третьих, в процессе такой работы естественным образом развиваются ключевые навыки будущего — критическое мышление, позволяющее анализировать и оценивать решения, креативность, помогающая находить нестандартные подходы, и командная работа, необходимая для реализации сложных задач; и наконец, практико-ориентированность гарантирует, что полученные знания не останутся теорией, а будут применяться для решения конкретных жизненных и профессиональных задач, готовя учащихся к реальным вызовам современного мира.
Ключевые принципы STEM в математике
– Проблема вместо примера. Вместо типовых задач — сценарии из реальности:
Расчёт оптимальной траектории движения робота (y=ax2+bx+c).
Моделирование роста популяции бактерий (экспоненциальная функция N(t)=N0⋅ekt).
Анализ бюджета школьного мероприятия (линейные уравнения).
–Технологии как инструмент.
Графические калькуляторы (Desmos, GeoGebra) — визуализация функций.
Программирование (Python, Scratch) — автоматизация вычислений.
3D-принтеры — создание моделей геометрических тел.
– Проектная деятельность. Ученики работают над долгосрочными задачами:
«Дизайн парка»: расчёт площадей, углов, пропорций.
«Умный дом»: оптимизация энергопотребления через системы уравнений.
– Командная работа.
Роли в группе: аналитик (математические расчёты), инженер (реализация), презентатор (защита проекта).
В 5–6 классах особенно важно показать ученикам, что математика — не набор сухих правил из учебника, а полезный инструмент для решения повседневных задач. Добиться этого помогают практические задания, которые превращают урок в живое исследование.
Например, на теме «Дроби и пропорции» можно предложить проект «Кулинарная книга». Ученики берут любимые рецепты — пирог, коктейль или салат — и пересчитывают ингредиенты для другого количества порций. Допустим, в рецепте на четырёх человек указано полстакана масла, а нужно приготовить на шестерых. Школьники вычисляют: ½ × (6 ÷ 4) = ¾ стакана. Чтобы лучше разобраться в дробях, ребята рисуют схемы — делят круг на доли или строят столбчатые диаграммы. Так они не только осваивают математические действия, но и понимают, зачем это нужно в жизни: ведь точно так же можно пересчитать ингредиенты, готовя угощение для друзей или семьи. А ещё проект даёт простор для творчества — каждый оформляет свою страничку рецепта, подбирает картинки и придумывает название.
Другой пример — задание «Архитектурный макет» по теме «Геометрия». Здесь школьники не просто чертят фигуры в тетради, а создают объёмные модели из картона и бумаги: дома, башни или павильоны. Работая по чертежу, они измеряют углы скатов крыши (например, 30° или 45°), проверяют, чтобы стены были строго перпендикулярны основанию, и рассчитывают, сколько картона понадобится на стены и крышу. Если крыша треугольная, применяют формулу площади треугольника, а для прямоугольных стен умножают длину на ширину.
Такое задание развивает пространственное мышление — учит «видеть» объёмную фигуру в плоских деталях. Оно же воспитывает точность и аккуратность: малейшая ошибка в измерениях приведёт к перекосу макета. Кроме того, ребята учатся работать в команде — кто-то вырезает детали, кто‑то склеивает, кто‑то проверяет расчёты. И самое главное — школьники на практике убеждаются, что формулы площади и углов — не абстракция, а необходимый инструмент, без которого макет не получится ровным и красивым.
В 5–6 классах дети часто спрашивают: «А зачем мне это в жизни?». Практические проекты отвечают на этот вопрос без слов: «Кулинарная книга» показывает, что дроби — это про еду, про праздники, про заботу о близких. «Архитектурный макет» превращает геометрию в конструирование, в маленькое инженерное дело.
В 7–9-х классах важно показать, как математика применяется в жизни. Для этого хорошо подходят два практических задания. Первое — эксперимент «Полёт мяча» по теме «Функции». Ученики снимают на видео бросок мяча, затем в программе Tracker анализируют траекторию и видят реальную параболу. После этого сопоставляют её с теоретической формулой y = −5t2 + v0t + h0, подставляя свои данные. Так они понимают, что функция описывает реальное движение, а не просто линию на графике.
Второе — исследование «Школьные привычки» по теме «Статистика». Ребята проводят опрос среди одноклассников (о времени в соцсетях, сне, спорте и т. п.), обрабатывают данные в Excel или Google Таблицах, строят диаграммы и рассчитывают среднее, медиану и моду. В итоге составляют портрет «типичного ученика». Это учит работать с данными, осваивать цифровые инструменты и лучше понимать свой коллектив.
В 10–11 классах ученики применяют математику к реальным задачам. На теме «Производные» они решают задачу об оптимизации производства: по формулам затрат и дохода находят объём выпуска, дающий максимальную прибыль.
В теме «Теория вероятностей» через игру «Финансовый риск» учатся оценивать инвестиции — рассчитывают математическое ожидание и дисперсию, чтобы принять обоснованное решение.
Чтобы сделать уроки математики эффективнее, учитель может использовать разные инструменты: от простых онлайн — ресурсов до современного оборудования.
Онлайн-ресурсы (бесплатно и доступны всем): GeoGebra — построение графиков и геометрических фигур; PhET Interactive Simulations — симуляции физических процессов; Khan Academy — интерактивные упражнения и видеоуроки.
Оборудование (практика и эксперименты): LEGO Mindstorms — программирование роботов, расчёт траекторий; датчики — сбор реальных данных (температура, освещённость); 3D — принтер — печать геометрических моделей.
Программы (для сложных задач): Python (NumPy, Matplotlib) — вычисления и визуализация данных; Excel / Google Sheets — работа с данными, диаграммы; TinkerCAD — 3D‑моделирование геометрических объектов.
STEM-подход — это не набор гаджетов, а смена фокуса: от «знать формулу» к «применить знание». Когда ученик видит, как через математику можно спроектировать дом, запрограммировать игру, предсказать экономический тренд — математика становится не предметом, а инструментом творчества.
STEM — это путь, где учитель становится не «источником знаний», а наставником — проводником в мир прикладных открытий. И именно такой подход готовит учеников к вызовам XXI века.
Литература:
- Анисимова Т. И., Шатунова О. В., Сабирова Ф. М. STEAM — образование как инновационная технология для Индустрии 4.0 // Научный диалог. — 2018. — № 11. — С. 322–332.
- Мелаева О., Текаева Д., Мактаримова С. Методика преподавания математики в STEM-образовании // Инновационная наука. — 2024.
- Кузмина З. Х. Пантограф как STEM — инструмент в обучении математике в основной школе // Наука в мегаполисе Science in the Megapolis. — 2025.
- Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (утверждён приказом Минпросвещения России от 31.05.2021 № 287).
- Концепция развития математического образования в Российской Федерации (распоряжение Правительства РФ от 24.12.2013 № 2506‑р).
