МЕТОДИЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ПРОФЕСІЙНО ЗОРІЄНТОВАНОГО НАВЧАННЯ ФІЗИКО-ІНЖЕНЕРНИХ ДИСЦИПЛІН НА ОСНОВІ STEM-ТЕХНОЛОГІЙ: АСПЕКТ ОНТОЛОГІЧНОГО ПІДХОДУ

Автор(и)

  • О. С. Кузьменко д-рка пед. наук, доцентка, професорка кафедри фізико-математичних дис­циплін, Льотна академія Національного авіаційного університету, м. Кропивницький; старша 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
  • 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
  • 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. М. Дем’яненко канд. пед. наук, доцент, провідний науковий співробітник відділу від­критих освітньо-наукових інформаційних систем, Інститут інформаційних технологій і засобів навчання НАПН України, м. Київ, Україна, [email protected]; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-1469-8185

DOI:

https://doi.org/10.51707/2618-0529-2021-20-06

Ключові слова:

фізика, особливості методики навчання фізики, STEM-освіта, онтологічний підхід, педагогічний експеримент, професійно зорієнтовані та інженерні дисципліни.

Анотація

У статті розглядається актуальність проблеми взаємозв’язку навчання фізики і професійно зорієнтованих дисциплін на основі STEM-технологій в умовах онтологічного підходу у процесі підготовки здобува­чів освіти з інженерного та технічного напрямів за освітньо-професійною програмою спеціальності 272 «Авіаційний транспорт». Розроблена та запропонована методика навчання фізики на основі STEM-технологій з урахуванням дефініції онтології спрямована на формування у суб’єктів навчання STEM skills, що зумовлено поставленим перед освітніми закладами завданням значно підвищити якість знань студентів, роль навчання у формуванні їх стилю мислення і пізнавальних здібностей в умовах розвитку STEM-освіти. Визначено, що одним з інноваційних напрямів сучасної освіти є впровадження STEM-освіти, яка передбачає об’єднання наук, спрямованих на розвиток STEM-технологій, на інноваційне мислення та забезпечення потреби в добре підготовлених інженерно-технічних фахівцях. Обґрунтовано методичні особливості професійно зорієнтованого навчання фізико-інженерних дисциплін на основі STEM-технологій з урахуванням онтологічного підходу. У процесі проведення педагогічного експерименту застосовувались теоретичні та емпіричні методи дослідження. Зокрема, здійснено аналіз філософської, психолого-педагогічної, навчально-методичної літератури, рекомендованих підручників і навчальних посібників з методики навчання фізики в контексті розвитку STEM-освіти. Проводилися спостереження, анкетування, тестування, опитування, бесіди з науковцями та студентами. Отримані результати всебічно проаналізовані та опрацьовані за допомогою методів математичної статистики. Результати проведеного порівняльного експерименту з виявлення ефективності запропонованої методики навчання фізики в контексті STEM-освіти показали, що рівень сформованості фізичних знань, умінь і навичок студентів у контрольних групах є нижчим, ніж відповідний рівень в експериментальних групах.

Посилання

Tsyfrova adzhenda Ukrainy — 2020. Kontseptu­alni zasady (versiia 1.0). Proiekt [Digital Agenda of Ukraine — 2020. Conceptual principles (ver­sion 1.0). Project]. (2016). Retrieved from https://ucci.org.ua/uploads/files/58e78ee3c3922.pdf?__cf_chl_jschl_tk__=f985236c951055526026bf­57f3e04ca6356f0875-1606720633-0-Ae1T­5Gtsz-IeDZmGJ5jbGjtYq_zpwamhz1sLoLzstzY_01JQsNp513VNgjApXl8r7b00oVaeZHnERbW­bhRWArr0QywpG193NYc0zT8-67hNQLy-vp5Gt­kyvpzC_7B-nsCocpE6Mc5ldWZ_a37iI8TSKOxfI3c­DaYlqdFdao7PALNvtiDSYUSK2Xhf63X_i9m0ron­sUWwa5vZPnS8jVmCEx69-OK5gBYu0PPJ2Ad­v73naeoj0DN0vdCvwMkNkbjpwddwiOUyJTUQEwv­vpXkFUX8iOhIJvM_10QJGV6duC3f4IY2SPndZ9_IiZ=PReenOvfyHIFW4vNhz1Jp7CLpUY0sdaJpgYsHzgcH­v2Skob8Fx4s [in Ukrainian].

Кontseptsiia rozvytku pryrodnycho-matematychnoi osvity (STEM-osvity) : skhvaleno Rozporiadzhenniam Kabinetu Ministriv Ukrainy від 5 serp. 2020 roku № 960-р. [The concept of development of natural and mathematical education (STEM-education) from August 5 2020, № 960-р.]. Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/960-2020-р#Text [in Ukrainian].

Prykhodniuk, V. V., & Stryzhak, O. Ye. (2017). Ontolohichna HIS yak zasib vporiadkuvannia heopros­torovoi informatsii [Ontological GIS as a means of organizing geospatial information]. Nauka i tekhnika Povitrianykh Syl Zbroinykh Syl Ukrainy — Science and technology of the Air Force of the Armed Forces of Ukraine, 2, 167–174 [in Ukrainian].

Globa, L., Kovalskyi, M., & Stryzhak, O. (2015). Increasing web services discovery relevancy in the multi-ontological environment. Soft Computing in Computer and Information Science, 335–344.

Umerah, I. U., Kaniuka, T., Eley, P., Hudson, T., & Chitiga, M. (2021). Student Participation in a STEM Preparation Program and Decision to Major and Graduate in a STEM Field at an HBCU. The International Journal of Education and Social Science, 8, 4. Retrieved from https://www.researchgate.net/profile/Ted-Kaniuka/publica­tion/354073901_Student_Participation_in_a_STEM_Preparation_Program_and_Decision_to_Major_and_Graduate_in_a_STEM_Field_at_an_HBCU/links/6123af871e95fe241aedeb8d/Student-Participa­tion-in-a-STEM-Preparation-Program-and-Decision-to-Major-and-Graduate-in-a-STEM-Field-at-an-HBCU.pdf

Soldner, M., Rowan-Kenyon, H., Inkelas, K. K., Garvey, J., & Robbins, C. (2012). Supporting students’ inten­tions to persist in STEM disciplines: The role of living-learning programs among other socialcognitive factors. The Journal of Higher Education, 83 (3), 311– 336. DOI: https://doi.org/10.1353/jhe.2012.0017.

Tsai, F. H., Hsiao, H. S., Yu, K. C. & Lin, K. Yi. (2021). Development and effectiveness evaluation of a STEM-based game-design project for preservice pri­mary teacher education. Int J Technol Des Educ. DOI: https://doi.org/10.1007/s10798-021-09702-5

Burmistorov, A. N., Borota, V. G., Koval’ov, Yu. G., Kuz’menko, O. S., & Fomenko, V. V. (2013). Fizika. Posobiye dlya vypolneniya laboratornykh rabot [Physics. A guide for laboratory work]. Kirovograd : KLA NAU [in Russian].

Borota, V. G., Kuz’menko, O. S., & Ostapchuk, S. A. (2012). Mekhanika i molekulyarnaya fizika. Metodi­cheskie rekomendatsii k vypolneniyu laboratornykh rabot po fizike na baze komplekta “L-mikro” dlya kursantov akademii vsekh spetsial’nostey [Mechanics and molecular physics. Methodical recommen­dations for laboratory work in physics on the basis of the “L-micro” set for cadets of the academy of all specialties]. Kirovograd : KLA NAU [in Russian].

Borota, V. H., & Kuzmenko, O. S. (2014). Fizyka. Meto­dychni vkazivky po vykonanniu rozrakhunkovo-hra­fichnoi roboty z fizyky [Physics. Methodical instruc­tions for performing computational and graphic work in physics]. Kirovohrad : KLA NAU [in Ukrainian].

Newton’s Laws Experiment. Retrieved from https://www.pasco.com/products/complete-experiments/mechanics/ex-5503

Centrepital Force Experiment. Retrieved from https://www.pasco.com/products/complete-experiments/mechanics/ex-5506

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-03-28

Як цитувати

Кузьменко, О. С., Дем’яненко, В. Б., Савченко, І. М., & Дем’яненко, В. М. (2022). МЕТОДИЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ПРОФЕСІЙНО ЗОРІЄНТОВАНОГО НАВЧАННЯ ФІЗИКО-ІНЖЕНЕРНИХ ДИСЦИПЛІН НА ОСНОВІ STEM-ТЕХНОЛОГІЙ: АСПЕКТ ОНТОЛОГІЧНОГО ПІДХОДУ. Наукові записки Малої академії наук України, (1(20), 57–69. https://doi.org/10.51707/2618-0529-2021-20-06

Номер

№ 1(20) (2021): Наукові записки Малої академії наук України

Розділ

Статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Наукові записки Малої академії наук України

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають