МЕТОДИЧНІ ОСОБЛИВОСТІ РЕАЛІЗАЦІЇ ВЗАЄМОЗВ’ЯЗКУ СИМЕТРІЇ ТА АСИМЕТРІЇ НА ЗАСАДАХ STEM-ОСВІТИ

Автор(и)

  • О. С. Кузьменко д. пед. наук, доцентка, професорка кафедри фізико-математичних дисциплін, Льотна академія Національного авіаційного університету, м. Кропивницький; провідна наукова співробітниця відділу інформаційно-дидактичного моделювання, НЦ «Мала академія наук України», м. Київ, Україна, [email protected]; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-4514-3032
  • І. М. Савченко канд. пед. наук, старша наукова співробітниця, учена секретарка, НЦ «Мала академія наук України», м. Київ, Україна, [email protected]; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-0273-9496
  • В. Б. Дем’яненко канд. пед. наук, завідувачка відділення інформаційно-дидактичного моделювання, НЦ «Мала академія наук України», м. Київ, Україна, [email protected]; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-8040-5432

DOI:

https://doi.org/10.51707/2618-0529-2022-24-07

Ключові слова:

фізика, STEM-технології, симетрія, асиметрія, методичні особливості навчання

Анотація

У статті проаналізовано поняття симетрії та асиметрії у процесі навчання фізики в технічних закладах вищої освіти. Розкрито взаємозв’язок симетрії та асиметрії в процесі навчання фізики на основі STEM-технологій. Висвітлено використання фундаментальних ідей фізики (на прикладі симетрії та асиметрії) з урахуванням STEM-технологій. З’ясовано взаємозв’язок симетрії та законів збереження щодо їх фундаментальності; представлена методика інтегрованого підходу фізики та дисциплін професійно орієнтованого профілю на прикладі вивчення косометричних навантажень. З’ясовано, що, формуючи самостійну пізнавально-пошукову діяльність здобувачів освіти, потрібно використовувати фізичні задачі з розглядом фундаментальних понять, наприклад симетрії, що викликано розвитком мотивів, пізнавального інтересу та природничо-наукового мислення і набуттям професійних компетентностей. Актуальним постає показ інженерної і технічної складової STEM-освіти та розроблення методики вивчення дисциплін, які викладаються студентам технічних закладів вищої освіти з урахуванням інтегрованого підходу та міждисциплінарних зв’язків. Перехід на STEM-навчання вимагає удосконалення методики навчання фізики в умовах інтегрованого, системного, професійно орієнтованого підходів, що передбачає: використання нових методів, прийомів, засобів навчання, які допомагали б вирішити низку методичних завдань; застосування і запровадження в освітньому процесі з фізики цікавих і важливих наукових досягнень, а також посилення тих аспектів, які стимулюють та активізують самостійну пізнавальну діяльність студентів технічних закладів вищої освіти. Визначено, що для підвищення якості навчання фізики у майбутніх фахівців технічного профілю необхідно систематично вдосконалювати методику організації навчально-пізнавальної діяльності, ширше застосовувати STEM-технології навчання, що приводить до продуктивної розумової і практичної діяльності студентів у процесі опанування навчальним матеріалом, а це має прикладний аспект. Надалі робота з дослідження цієї проблеми може проводитися у таких напрямах: розроблення нового підходу до зміни структури і змісту робочих навчальних програм, удосконалення змісту й системи навчання фізики з урахуванням STEM-технологій, підсилення зв’язку викладання курсу фізики з фаховою спрямованістю студентів нефізичних спеціальностей технічних університетів у контексті STEM-освіти.

Посилання

Xun, Xu, Yuqian, Lua, Birgit, Vogel-Heuserb & Lihui, Wangc (2021). Industry 4.0 and Industry 5.0 — Inception, conception and perception. Journal of Manufacturing Systems. (Vol. 61), (pр. 530–535). DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2021.10.006.

Chernetskyi, I. S., Polikhun, N. I., & Slipukhina, I. A. (2017). Multydystsyplinarnyi pidkhid u formuvanni STEM oriientovanykh navchalnykh zavdan [Multidisciplinary approach to the formation of STEM-oriented learning objectives]. Naukovi zapysky. Problemy metodyky fizyko-mаtemаtychnoi i tekhnolohichnoi osvity — Scientific notes. Problems of methods of physical-mathematical and technological education, 12 (1), 158–168. Kropyvnytskyi. Retrieved from: https://phm.cuspu.edu.ua/ojs/index.php/NZ-PMFMTO/article/view/1355/1328 [in Ukrainian].

Stryzhak, O., Slipukhina, I., Polikhun, N. & Chernetskyi, I. (2017). STEM-osvita: osnovni definitsii [STEM education: basic definitions]. Information Technologies and Learning Tools, 62 (6), 16–33. Kyiv : IITZN NAPN Ukrainy. Retrieved from: https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/ view/1753/1276 [in Ukrainian].

Gott, V. S. (1965). Simmetriya i asimmetriya [Symmetry and asymmetry]. Moscow : Znaniye [in Russian].

Ganiyev, R. M. (2001). Gruppovaya simmetriya v mnozhestve mirovozzrencheskikh vyskazyvaniy [Group symmetry in the set of worldview statements]. Vladikavkaz : Severo-Osetinskiy gos. un-t im. K. L. Khetagurova [in Russian].

Grin, B. (2007). Elegantnaya Vselennaya. Superstruny, skrytyye razmernosti i poiski okonchatelnoy teorii [Elegant Universe. Superstrings, Hidden Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory]. Moscow : URSS; KomKniga [in Russian].

Kovalev, I. Z. (1976). Ucheniye o simmetrii v kurse fiziki sredney shkoly [The doctrine of symmetry in the course of high school physics]. Candidate’s thesis. Kiev [in Russian].

Multanovskiy, V. V. (1988). Kurs teoreticheskoy fiziki [Theoretical Physics Course]. Moscow : Prosveshcheniye [in Russian].

Murach, M. M. (1978). Heometrychni peretvorennia i symetriia [Geometric transformations and symmetry]. Kyiv : Radianska shkola [in Ukrainian].

Sadovyi, M. I. (2007). Okremi pytannia suchasnoi ta tradytsiinoi fizyky [Some issues of modern and traditional physics]. Kirovohrad : Kalich O. H. [in Ukrainian].

Wang, Lixin, Xu, Zijian, & Yue, Ting (2016). Dynamic characteristics analysis and flight control design for oblique wing aircraft. Chinese Journal of Aeronautics, 29 (6), 1664–1672. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cja.2016.10.010.

Ribe, N. M., Brun, P-T., & Audoly, B. (2022). Symmetry and Asymmetry in the Fluid Mechanical Sewing Machine. Symmetry, 14 (4), 772. DOI: https://doi.org/10.3390/sym14040772.

Dardashti, R., Frisch, M. & Valente, G. (2021). Editorial: symmetries and asymmetries in physics. Synthese, 199, 983–989. DOI: https://doi.org/10.1007/s11229-020-02745-6.

Eliot, Dzh., & Dober, P. (1983). Simmetriya v fizike [Symmetry in physics]. Vols. 1. Moscow : Mir [in Russian].

Vigner, E. (1971). Etyudy o simmetrii [Studies on symmetry]. Moscow : Mir [in Russian].

Illarionov, S. V., & Mamchur, E. A. (1994). Printsipy simmetrii v fizike elementarnykh chastits [Symmetry principles in elementary particle physics]. Filosofskiye problemy fiziki elementarnykh chastits (tridtsat let spustya) — Philosophical problems of elementary particle physics (thirty years later). Moscow : RAN [in Russian].

Abraham, A. (2018). Ungar Symmetry Groups of Systems of Entangled Particles. Journal of Geometry and Symmetry in Physics, 48, 47–77. DOI: https://doi.org/10.7546/jgsp-48-2018-47-77.

Targ, S. M. (1967). Kratkiy kurs teoreticheskoy mekhaniki [A short course in theoretical mechanics]. 5th ed. stereotypical. Moscow : Nauka. Gl. red. fiz.-mat. lit. [in Russian].

Yaremenko, M. I. (2019). Einstein-Maxwell theory without symmetry and examples of geodesics in space with torsion. Canadian Journal of Physics, 97, 3. DOI: https://doi.org/10.1139/cjp-2019-0106.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-06-30

Як цитувати

Кузьменко, О. С., Савченко, І. М., & Дем’яненко, В. Б. (2022). МЕТОДИЧНІ ОСОБЛИВОСТІ РЕАЛІЗАЦІЇ ВЗАЄМОЗВ’ЯЗКУ СИМЕТРІЇ ТА АСИМЕТРІЇ НА ЗАСАДАХ STEM-ОСВІТИ. Наукові записки Малої академії наук України, (2(24), 58–66. https://doi.org/10.51707/2618-0529-2022-24-07

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають