STEM-освіта: теоретичні засади

Автор(и)

  • Наталія Мукан професор, доктор педагогічних наук, професор кафедри педагогіки та інноваційної освіти, Національний університет «Львівська політехніка», Львів, Україна https://orcid.org/0000-0003-4396-3408
  • Олена Пастернак доцент, кандидат хімічних наук, доцент кафедри раціонального природокористування та охорони навколишнього середовища, Маріупольський державний університет, Київ, Україна https://orcid.org/0009-0001-4894-4671
  • Богдан Білик студент магістратури кафедри педагогіки та інноваційної освіти, Національний університет «Львівська політехніка», Львів, Україна https://orcid.org/0009-0006-5564-1376

DOI:

https://doi.org/10.66556/2786-586X.53.mukan-n

Ключові слова:

STEM-освіта, конструктивізм, досвідне навчання, проблемне навчання, інженерне мислення, дизайн-мислення, міждисциплінарність, інноваційність, соціальна взаємодія, сталий розвиток

Анотація

На початку ХХІ століття STEM-освіта постає як інтегративне освітнє явище, що поєднує конструктивістську педагогіку, концепції досвідного та проблемного навчання, а також ідеї інженерного й дизайн-мислення. Аналіз наукової літератури засвідчує усталеність цього теоретичного ядра, водночас сучасний академічний дискурс демонструє його розширення через інтеграцію з концепціями сталого розвитку, соціальної взаємодії та формування дослідницьких компетентностей. Така динамічність і відкритість дослідницького поля визначають актуальність STEM-освіти та перспективи її подальшого розвитку. У статті аргументовано й узагальнено теоретичні засади STEM-освіти, зокрема конструктивізм як основу активного конструювання знань, досвідне навчання як засіб інтеграції теорії та практики, проблемне навчання як методологію трансформації невизначеності у визначеність через спостереження, висування та перевірку гіпотез. Інженерне та дизайн-мислення розглянуто як взаємодоповнюючі конструкти, що забезпечують системне бачення, креативність та орієнтацію на користувача, роблячи освітні рішення функціональними й соціально релевантними. Результати дослідження підкреслюють, що STEM-освіта розвивається на трьох рівнях інтеграції (дисциплінарному, міждисциплінарному та трансдисциплінарному), що розширює можливості застосування знань і навичок для розв'язання складних проблем. Вона характеризується контекстуальністю, людиноцентризмом, інтегративністю, експериментуванням, міждисциплінарністю, креативністю та структурованістю дослідницького процесу. Ці ознаки забезпечують здобувачам можливість генерувати, перевіряти й удосконалювати ідеї, створювати прототипи та колегіально ухвалювати оптимальні рішення. У висновках наголошено, що STEM-освіта формує ключові компетентності ХХІ століття: критичне, логічне, творче й інноваційне мислення, командну роботу, комунікацію та адаптивність, готуючи здобувачів до викликів сучасного суспільства та сприяючи розвитку економіки знань. Актуальність дослідження обґрунтовується соціальним запитом, методологічною новизною, практичною значущістю та перспективністю, що визначає його стратегічну роль у модернізації освітніх практик та підготовці конкурентоспроможних фахівців у глобальному контексті.

Посилання

Akran, S., & Aşiroğlu, S. (2018). Perceptions of teachers towards the STEM education and the constructivist education approach: Is the constructivist education approach preparatory to the STEM education? Universal Journal of Educational Research, 6(10), 2175–2186.

Bou Saad, R., Garcia, A. L., & Garcia, J. M. C. (2025). Mapping constructivist active learning for STEM: Toward sustainable education. Sustainability, 17(13), 6225.

Breiner, J. M., Harkness, S. S., Johnson, C. C., & Koehler, C. M. (2012). What is STEM? A discussion about conceptions of STEM in education and partnerships. School Science and Mathematics, 112(1), 3–11.

Devi, K. S. (2019). Constructivist approach to learning based on the concepts of Jean Piaget and Lev Vygotsky: An analytical overview. Journal of Indian Education, 44(4), 5–19.

Dewey, J. (1991). Propositions, warranted assertability, and truth. In J. A. Boydston (Ed.), John Dewey: The later works, 1939–1941 (Vol. 14, pp. 168–188). Carbondale, IL: SIU Press.

Di, C., Zhou, Q., Shen, J., Li, L., Zhou, R., & Lin, J. (2021). Innovation event model for STEM education: A constructivism perspective. STEM Education, 1(1), 60–74.

Dosymov, Y., Ergobek, E., Ramankulov, S., Ualikhan, A., Usembayeva, I., & Kurbanbekov, B. (2025). A new approach to development of students’ research abilities in STEM education. Emerging Science Journal, 9(2), 741–763.

Gonzalez, H. B., & Kuenzi, J. J. (2012, August). Science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education: A primer. Washington, DC: Congressional Research Service, Library of Congress.

Kolb, D. A. (2014). Experiential learning: Experience as the source of learning and development. FT Press.

Kolb, D. A., Boyatzis, R. E., & Mainemelis, C. (2014). Experiential learning theory: Previous research and new directions. In Perspectives on thinking, learning, and cognitive styles (pp. 227–247). Routledge.

Koschmann, T. (2001, March). Dewey's contribution to a standard of problem-based learning practice. In European perspectives on computer-supported collaborative learning: Proceedings of Euro-CSCL (pp. 355–363). Maastricht: Euro-CSCL.

Piaget, J. (1974). Psychology of intelligence. Psique.

Toma, R. B., Yánez-Pérez, I., & Meneses-Villagrá, J. Á. (2024). Towards a socio-constructivist didactic model for integrated STEM education. Interchange, 55(1), 75–91.

Vygotsky, L. S. (1979). The development of the higher psychological processes. Grijalbo.

Zhang, J. (2022). The influence of Piaget in the field of learning science. Higher Education Studies.

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-03-25

Як цитувати

Мукан, Н., Пастернак, О., & Білик, Б. (2026). STEM-освіта: теоретичні засади. Академічні візії, (53). https://doi.org/10.66556/2786-586X.53.mukan-n

Номер

Розділ

Освіта/Педагогіка