ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ІНЖЕНЕРНОГО STEM–СКЛАДНИКА В НАВЧАННІ ФІЗИКИ ТА ТЕХНІЧНИХ ДИСЦИПЛІН В ІННОВАЦІЙНОМУ ОСВІТНЬО-НАУКОВОМУ СЕРЕДОВИЩІ ТЕХНІЧНОГО ЗВО
DOI:
https://doi.org/10.51707/2618-0529-2020-19-06Ключові слова:
методика навчання фізики, професійно зорієнтовані дисципліни, міждисциплінарний підхід, STEM-освіта, технічні заклади вищої освітиАнотація
У статті розглядаються актуальні проблеми впровадження STEM-технологій та виокремлення інженерного STEM-складника, що є вагомим для формування у суб’єктів навчання STEM-компетентностей. Навчання фізики студентів нефізичних спеціальностей у технічних закладах вищої освіти в умовах реформування фізичної освіти здійснюється, як правило, на І–ІІ курсах. Зміст дисципліни «Фізика» потребує модернізації відповідно до сучасних досягнень фізичної науки і дидактичних принципів побудови курсу фізики, враховуючи фундаментальність, науковість, наступність та міждисциплінарні зв’язки. Тому, модернізуючи вищу освіту в Україні, необхідно зважати на загальні тенденції розвитку систем вищої освіти в контексті глобалізаційних та євроінтеграційних процесів, а саме — тенденції розвитку STEM-освіти. Визначено, що зміни у сфері вищої освіти, зокрема технічної, з урахуванням розвитку STEM-освіти передбачають перегляд концепції підготовки спеціалістів у кожній конкретній галузі діяльності, тому модернізація змісту освіти потребує оновлення навчально-методичної бази (цілей, змісту, методів, форм і засобів), через яку надалі здійснюватиметься реалізація сучасних інноваційних STEM-підходів. Враховуючи сучасні тенденції та основні напрями вдосконалення освітнього процесу, створена методика навчання фізики для ефективного ознайомлення студентів з основами фізики, що потрібно для подальшого вивчення дисциплін професійно зорієнтованого напряму, має бути спрямована не тільки на якісне, науково й методично обґрунтоване викладання змісту її основ, яке забезпечується навчальною діяльністю викладача, а й головно на активізацію самостійної навчально-пошукової діяльності студентів. Така методика має розвивати і стимулювати інтерес до пізнання та розуміння фізики, застосування їх у поясненні явищ і процесів мікросвіту й навколишнього світу загалом і давати студентам дієву систему знань, умінь і навичок, формувати природничо-науковий світогляд. У статті окреслено особливості формування інженерного STEM-складника і наведено приклад розгляду роботи фізичного практикуму з елементами програмування. Визначено, що фізичний експеримент є вагомим чинником розвитку STEM-освіти в закладах вищої освіти технічного профілю та методики навчання фізики. Використання STEM-технологій активізує самостійну пізнавально-пошукову діяльність студентів до вивчення фізико-технічних дисциплін.
Посилання
Atamanchuk, P. S. (2012). Competence approach in becoming a future physics teacher. Zbirnyk naukovykh prats Umanskoho derzhavnoho pedahohichnoho universytetu imeni Pavla Tychyny (Pedahohichni nauky), 4, 9–17 [in Ukrainian].
Atamanchuk, P., Atamanchuk, V. (2017). STEM-integration as an important innovation of the modern educational paradigm. STEM-osvita – problemy ta perspektyvy. Proceedings of the II International Scientific and Practical seminar, 9–10 [in Ukrainian].
Ghoncharova, N. (2015). Glossary of terms that define the essence of the concept of STEM-education. Informatsiinyi zbirnyk dlia dyrektora shkoly ta zaviduiuchoho dytiachym sadochkom, 17–18 (41), 90–92 [in Ukrainian].
Ghoncharova, N. O., Patrykejeva, O. O. (2016). Introduction of STEM-education in educational institutions (according to the results of the survey of scientific and pedagogical workers of RIPPE). Naukovi zapysky Maloi akademii nauk Ukrainy: zbirnyk naukovykh prats, 8, 231–240 [in Ukrainian].
Ghoncharova, N. O. (2016). Use of game technologies in STEM-education. Problemy osvity, 160–164 [in Ukrainian].
Ghoncharova, N. (2017). Conceptual and categorical apparatus on the problem of researching aspects of STEM-education. Naukovi zapysky Maloi akademii nauk Ukrainy: zbirnyk naukovykh prats, 10, 104–114 [in Ukrainian].
Zinenko, I. M. (2009). Determining the structure of mathematical competence of high school students. Pedahohichni nauky: teoriia, istoriia, innovatsiini tekhnolohii, 2, 165–174 [in Ukrainian].
Kremen V. H., Andrushchenko V. P. (2009). Higher school pedagogy: a textbook for students of higher educational institutions. Kyiv : Pedahohichna dumka [in Ukrainian].
National strategies for the development of education in Ukraine for 2012–2021. Retrieved from http://meduniv.lviv.ua/files/info/nats_strategia. pdf [in Ukrainian].
Stryzhak, O., Slipukhina, I., Polikhun, N. & Chernecjkyj, I. (2017). Key concepts of STEM education. Naukovi zapysky Maloi akademii nauk Ukrainy: zbirnyk naukovykh prats,10, 89–103 [in Ukrainian].
Foresight of Ukraine’s economy: medium-term (2015–2020) and long-term (2020–2030), time horizons. Кyiv : NTUU “KPI” [in Ukrainian].
Digital Agenda of Ukraine 2020. Conceptual principles (version 1.0). Project. Retrieved from: https://ucci.org.ua/uploads/files/58e78ee3c3922.pdf?__cf_chl_jschl_tk__=f985236 [in Ukrainian].
Borrego, M., Foster, M. J., Froyd, J. E. (2015). What is the state of the art of systematic review in engineering education? Journal of Engineering Education, 104(2), 212–242. DОІ: 10.1002/jee.20069.
DeCoito, I. (2016). STEM education in Canada: A knowledge synthesis. Canadian Journal of Science, Mathematics and Technology Education, 16(2), 114–128. DОІ: 10.1080/14926156.2016.1166297
English, L. D. (2016). STEM education K-12: Perspectives on integration. International Journal of STEM Education, 3, 3. DОІ: 10.1186/s4059%204--016-0036-1.
Erduran, S., Ozdem, Y., & Park, J.-Y. (2015). Research trends on argumentation in science education: A journal content analysis from 1998–2014. International Journal of STEM Education, 2, 5. DОІ: 10.1186/s40594-015-0020-1.
Li, Y. (2018a). Journal for STEM education research — promoting the development of interdisciplinary research in STEM education. Journal for STEM Education Research, 1(1–2), 1–6. DОІ: 10.1007/s41979-018-0009-z.
Li, Y., & Schoenfeld, A. H. (2019). Problematizing teaching and learning mathematics as ‘given’ in STEM-education. International Journal of STEM-Education, 6, 44. DОІ: 10.1186/s40594-019-0197-9.
Margot, K. C., & Kettler, T. (2019). Teachers’ perception of STEM integration and education: A systematic literature review. International Journal of STEM Education, 6, 2. DОІ: 10.1186/s40594-018-0151-2.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Наукові записки Малої академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.