ВИКОРИСТАННЯ CHATGPT ПІД ЧАС СТВОРЕННЯ ЦИФРОВИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ КОМПЛЕКСІВ ДЛЯ ВИКОНАННЯ НАВЧАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ STEM-ЦЕНТРУ МАЛОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

А. І. Атамась

doi:10.51707/2618-0529-2023-28-01

Автор(и)

А. І. Атамась канд. техн. наук, старший науковий співробітник відділу створення навчально-тематичних систем знань, НЦ «Мала академія наук України», м. Київ, Україна, [email protected]; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-8709-3208

DOI:

https://doi.org/10.51707/2618-0529-2023-28-01

Ключові слова:

STEM-освіта, цифровий вимірювальний комплекс, Arduino, ChatGPT, Excel Data Streamer.

Анотація

Одним із ключових завдань для ефективного розвитку STEM-освіти є впровадження сучасних засобів навчання, зокрема цифрових вимірювальних комплексів, які є невід’ємною складовою сучасного STEM-центру, або STEM-лабораторії. Широке застосування цифрових вимірювальних комплексів стримується їхньою високою вартістю. Можливим розв’язанням цієї проблеми є їх створення на базі платформ «Arduino» та сумісних з ними датчиків. Платформи «Arduino» потребують програмування, на вивчення мови якого може знадобитися тривалий час. У цій роботі розглянуто підхід до побудови цифрових вимірювальних комплексів на платформі «Arduino», який передбачає використання ChatGPT для створення програмного коду. Запропонований підхід розглянуто на двох прикладах. Дослідження засвідчило, що використання платформ «Arduino» у комплексі з інструментом потокового передавання даних «Excel Data Streamer» дає змогу будувати доступні широкому колу педагогів та учнів вимірювальні комплекси для виконання лабораторних робіт і навчальних досліджень. Використання ChatGPT для створення програмного коду суттєво полегшує завдання, звільняючи від необхідності глибокого вивчення мови програмування на початковому етапі. Водночас згенеровані ChatGPT програмні коди містять коментарі до команд, що сприяє поступовому та ненав’язливому засвоєнню мови програмування і, відповідно, розвитку таких важливих для STEM-освіти компетенцій, як алгоритмічне мислення та цифрова грамотність. Платформи «Arduino» дають змогу не лише реєструвати дані, а й виконувати ті чи інші операції керування. Використання інструменту «Excel Data Streamer» забезпечує високі обчислювальні можливості. Загалом запропонований підхід є працездатним, досить гнучким і допомагає оперативно створювати цифрові вимірювальні комплекси під різні задачі.

Посилання

Buturlina, O., Dovhal, S., Hryhorov, H., Lysokolenko, T., & Palahuta, V. (2021). STEM Education in Ukraine in the Context of Sustainable Development. European Journal of Sustainable Development, 10 (1), 323–338. DOI: https://doi.org/10.14207/ejsd.2021.v10n1p323.

Instytut modernizatsii zmistu osvity. STEM-osvita [Institute of Education Content Modernization. STEM education]. Retrieved from https://imzo.gov.ua/stem-osvita/ [in Ukrainian].

Yang, D., & Baldwin, S. J. (2020). Using Technology to Support Student Learning in an Integrated STEM Learning Environment. International Journal of Technology in Education and Science, 4 (1), 1–11. DOI: https://doi.org/10.46328/ijtes.v4i1.22.

Kennedy, T., & Odell, M. (2014). Engaging Students in STEM Education. Science Education International, 25 (3), 246–258.

Boon Ng, S. (2019). Exploring STEM competences for the 21st century. In-Progress Reflection, 30.

Patero, J. L. (2023). Electrifying Discoveries: Mastering Basic Electronics and Unveiling the Power of Electricity with ChatGPT. International Journal of Advanced Research in Science, Communication and Technology, 3 (1), 791–795. DOI: https://doi.org/10.48175/IJARSCT-12372.

Hrynevych, L., Morze, N., Vember, V., & Boiko, M. (2021). Use of digital tools as a component of STEM education ecosystem. Educational Technology Quarterly, 2021 (1), 118–139. DOI: https://doi.org/10.55056/etq.24.

Chen, S., Chang, W.-H., Lai, Ch.-H., & Tsai, Ch.-Y. (2014). A Comparison of Students’ Approaches to Inquiry, Conceptual Learning, and Attitudes in Simulation-Based and Microcomputer-Based Laboratories. Science Education, 98 (5), 905–935. DOI: https://doi.org/10.1002/sce.21126.

Arduino Hardware. Retrieved from https://www. arduino.cc/en/hardware.

Saribulut, L., & Ameen, A. (2023). Student Project-Based Space Vector Modulation Technique for Power Electronics Laboratory. Electronics, 12 (12), 2714. DOI: https://doi.org/10.3390/electronics12122714.

Virtualnyi STEM-tsentr Maloi akademii nauk Ukrainy [Virtual STEM-center of the Junior Academy of Sciences of Ukraine]. Retrieved from https://stemua.science/ [in Ukrainian].

Bariakhtar, V. H., Dovhyi, S. O., Bozhynova, F. Ya., & Kiriukhina, O. O. (2019). Fizyka (riven standartu, za navchalnoiu prohramoiu avtorskoho kolektyvu pid kerivnytstvom V. M. Loktieva) [Physics (level of standard, according to the curriculum of the author’s team under the leadership of V. M. Loktev)]. V. H. Bariakhtar, S. O. Dovhyi (Eds.). Kharkiv : Ranok [in Ukrainian].

Syrotiuk, V. D. & Myroshnichenko, Yu. В. (2019). Fizyka i astronomiia (riven standartu, za navchalnoiu prohramoiu avtorskoho kolektyvu pid kerivnytstvom O. I. Liashenka) [Physics and astronomy (level of standard, according to the curriculum authored under the direction of O. I. Lyashenko)]. Kyiv : Heneza [in Ukrainian].

What is Data Streamer? Retrieved from https:// support.microsoft.com/en-us/office/what-is-data-streamer-1d52ffce-261c-4d7b-8017-89e8ee2b806f.

Data Streamer Developer Portal. Retrieved from https://microsoft.github.io/DataStreamerDevPortal/.