97 результатів
Результати пошуку
Зараз показуємо 1 - 10 з 97
Документ Innovative trends in higher education in the context of sustainable development (on the example of physics and technics disciplines)(Publishing House of University of Technology, 2022) Dembitska S. V.; Kuzmenko O. S.The current state of higher technical education affects the need to find innovative ways to solve problems of ensuring the effectiveness of physics and technics education and the educational process of higher education in terms of implementing theoretical and practical aspects of sustainable development of society. The article highlights and analyzes the urgent problems of higher technical education: development of educational programs by scientists, the need to strengthen the practical component of educational programs for technical specialists, according to stakeholders, ensuring interdisciplinarity of higher technical education and the need for modern technical thinking in higher education. The ways of their solution in the context of sustainable development of society are analysed, considering innovative tendencies.Документ Поняття симетрії та асиметрії у процесі навчання фізики у вищих навчальних закладах(Херсонський державний університет, 2014) Кузьменко О. С.; Kuzmenko O. S.У статті аналізується та розглядається поняття симетрії та асиметрії, які покладені в основу сучасних фізичних теорій. Симетрія виявляє взаємозв´язок фізичних законів, спрощує розуміння складних процесів, що протікають у мікросвіті та розглядаються в фізиці. Розглянуто єдність симетрії та асиметрії у процесі навчання фізики у вищих навчальних закладах. In the article analyzed and examined concepts of symmetry and asymmetry, that is fixed in basis of modern physical theories. Symmetry finds out relationships of physical laws, simplifies understanding of difficult processes that flow in micro world and examined in physics. Combination of these symmetries is considered in the process of studies of physics in higher educational establishments.Документ Софтизація та сервізація (джерела ресурсів) як вагомий чинник інноваційного розвитку закладу вищої освіти на засадах STEM(НАУ, 2024) Кузьменко О. С.; Kuzmenko O. S.Розглянуто дефініції софтизації та сервізації. Обґрунтовано модель взаємодії процесів софтизації та сервізації (джерел ресурсів) у ланцюзі «наука – інноваційна інфраструктура – інноваційна система закладу вищої освіти» на засадах STEM-освіти. The definitions of softization and servitization are considered. The model of interaction between the processes of softification and servitization (sources of resources) in the chain “science - innovative infrastructure - innovative system of higher education institution” on the basis of STEM education is substantiated.Документ Використання STEM-технологій у процесі виконання робіт фізичного практикуму студентами технічного ЗВО(Гельветика, 2021) Кузьменко О. С.; Kuzmenko O. S.У статті висвітлено методику використання STEM-технологій під час проведення занять із фізики зі студентами нефізичних спеціальностей технічних закладів вищої освіти, що дає змогу розвивати у них STEM-компетентності з фізики. Розглянуто доцільність підпорядкування змісту навчального матеріалу з фізики, що базується на фундаментальних наскрізних генеруючих поняттях. Запропонована методика навчання фізики щодо запровадження STEM-технологій сприятиме формуванню сучасного наукового мислення у суб’єктів навчання, а також забезпечуватиме систематизацію знань із загального курсу фізики у технічних закладах вищої освіти та формуванню наукового світогляду. Установлено, що впровадження програмнопедагогічного забезпечення на основі комплекту «L-мікро» в освітній процес із фізики в Льотній академії Національного авіаційного університету сприяє організації ефективної професійної підготовки фахівців з урахуванням сучасних вимог до навчальної діяльності. Проаналізовано самостійну роботу студентів, зокрема науково-дослідну роботу в контексті розвитку STEM-освіти, оскільки дослідницька робота має у своїй сутності два взаємопов’язаних елементи: навчання студентів основ дослідницької діяльності, організації та методики наукового пошуку та власне проведення наукових досліджень, що є складником професійної компетентності майбутнього фахівця. Важливим аспектом у посиленні ролі самостійної пошуково-пізнавальної діяльності у системі фізичного експерименту на основі STEM-технологій із фізики є розроблення навчальних експериментів, які передбачають поступове і постійне поглиблення вивчення фізичних явищ і процесів, розширення теоретичних знань та експериментальних умінь у використанні нового навчального обладнання та виконанні фізичних досліджень, широке запровадження лабораторних робіт і фізичного практикуму дослідницького характеру. The article defines the method of using STEM technologies during physics classes with students of non-physical specialities of technical institutions of higher education, which allows them to develop STEM competencies in physics. The expediency of subordinating the content of educational material in physics-based on fundamental end-to-end generating concepts is considered. Accordingly, the proposed method of teaching physics for the introduction of STEM technologies will promote the formation of modern scientific thinking in subjects, as well as provide systematization of knowledge of the general course of physics in technical institutions of higher education and the formation of the scientific worldview. It is established that the introduction of software and teaching software based on the set «L-micro» in the educational process in physics at the Flight Academy of the National Aviation University contributes to the organization of effective training, taking into account modern requirements for educational activities. The independent work of students is analyzed, in particular, research work in the context of STEM-education development, as research work has in essence two interrelated elements: teaching students the basics of research, organization and methods of scientific research and own research, which is composed of the professional competence of the future specialist. An important aspect in strengthening the role of independent search and cognitive activity in the system of physical experiments based on STEM technologies in physics is the development of educational experiments that provide a gradual and continuous deepening of the study of physical phenomena and processes, expansion of theoretical knowledge and experimental skills. performance of physical researches, the wide introduction of laboratory works and physical workshop of research character.Документ Імплементація технологій STEM-освіти в трансдисциплінарне інформаційно-дидактичне середовище(Академічні студії, 2024) Кузьменко О. С.; Засенко О. Ю.; Бєлан Т. І.; Кудляк В. М.; Kuzmenko O. S.; Zasenko O. Yu.; Bielan T. I.; Kudliak V. M.Стаття присвячена дослідженню імплементації STEM технологій у трансдисциплінарне інформаційно-дидактичне середовище (ТІДС) як ключового напряму модернізації сучасної освіти. Розкрито методику навчання фізико-математичних та інженерно-технічних дисциплін, що базується на принципах STEM. Вона спрямована на інтеграцію міждисциплінарних знань, розвиток критичного мислення, творчості та інженерних навичок у здобувачів освіти, відповідаючи вимогам сучасної науки, техніки та інноваційного виробництва. У роботі висвітлено категорії сучасних цифрових сервісів, актуальних для впровадження STEM технологій у ТІДС. Зокрема, акцент зроблено на інструментах моделювання фізичних явищ, симуляції інженерних процесів, платформ для візуалізації даних, а також на системах дистанційного навчання та платформах для навчання, що забезпечують інтерактивну взаємодію. Обґрунтовано роль цих сервісів у забезпеченні індивідуалізації навчання та адаптивності до освітніх потреб суб’єктів навчання на засадах STEM. Особливу увагу приділено основним компонентам онтологічних систем, що впроваджуються у ТІДС на основі STEM. Визначено їхню функціональну структуру, яка включає засоби для семантичного аналізу даних, автоматизації освітнього процесу та інтеграції з іншими інформаційними системами. Досліджено технологічні умови, необхідні для ефективного функціонування такого середовища, зокрема адаптивність, інтерактивність, масштабованість та інтероперабельність. Запропоновано класифікацію STEM технологій за освітніми контекстами, що враховує їхню роль у формуванні міждисциплінарних компетентностей. Крім того, розроблено структуру когнітивних сервісів, побудованих на засадах трансдисциплінарних онтологій. Ці сервіси забезпечують персоналізацію навчання, підтримують рефлексивний аналіз знань здобувачів освіти і сприяють розвитку ключових компетенцій XXI століття, таких як здатність до інновацій, комунікація та співпраця. Результати дослідження демонструють, що впровадження STEM технологій у ТІДС сприяє підвищенню якості освіти, інтеграції інноваційних підходів в освітній процес та підготовці висококваліфікованих фахівців з фізико-математичних та інженерно-технічних галузей. Отримані результати можуть бути використані для розробки нових освітніх програм і методик, спрямованих на інтеграцію STEM у навчання. The article is devoted to the study of the implementation of STEM technologies in the transdisciplinary information and didactic environment (TIDE) as a key area of modernization of modern education. The methodology of teaching physical, mathematical and engineering disciplines based on STEM principles is revealed. It is aimed at integrating interdisciplinary knowledge, developing critical thinking, creativity and engineering skills in students, meeting the requirements of modern science, technology and innovative production. The paper highlights the categories of modern digital services relevant to the implementation of STEM technologies in TIDE. In particular, the emphasis is placed on tools for modeling physical phenomena, simulating engineering processes, data visualization platforms, as well as distance learning systems and learning platforms that provide interactive interaction. The role of these services in ensuring individualization of learning and adaptability to the educational needs of STEM learners is substantiated. Particular attention is paid to the main components of ontological systems implemented in TIDE based on STEM. Their functional structure is defined, which includes tools for semantic data analysis, automation of the educational process and integration with other information systems. The technological conditions necessary for the effective functioning of such an environment, in particular adaptability, interactivity, scalability and interoperability, are investigated. A classification of STEM technologies by educational contexts is proposed, taking into account their role in the formation of interdisciplinary competencies. In addition, the structure of cognitive services based on transdisciplinary ontologies is developed. These services provide personalization of learning, support reflective analysis of students' knowledge and contribute to the development of key competencies of the XXI century, such as the ability to innovate, communication and cooperation. The results of the study show that the introduction of STEM technologies in TIDE contributes to improving the quality of education, integrating innovative approaches into the educational process, and training highly qualified specialists in the fields of physics, mathematics, engineering, and technology. The results obtained can be used to develop new educational programs and methods aimed at integrating STEM into education.Документ Фундаменталізаційна спрямованість навчання фізики та технічних дисциплін на основі STEM-технологій(Запорізький національний університет, 2020) Кузьменко О. С.; Савченко І. М.; Kuzmenko O. S.; Savchenko I. M.У статті розглядається аналіз поняття фундаменталізації та формування особливостей вивчення фундаментальних понять з урахуванням розвитку сучасних тенденцій вищої освіти. Фундаменталізація забезпечує універсальне, системоутворювальне, інваріантне знання та сприяє його відбору з величезного обсягу нової наукової інформації. У межах знаннєвої парадигми інноваційного розвитку на засадах STEM освіти є пошук шляхів розв’язання цієї проблеми на рівні універсальних надпредметних знань, до яких належать методологічні. Окреслено принципи фундаменталізації, що ґрунтовно розкривають сутність STEM-освітніх показників та їх значення для подальшого вивчення професійно зорієнтованих дисциплін технічного закладу вищої освіти. Визначені нами принципи фундаменталізації свідчать про те, що зміст навчального матеріалу, форми, методи навчання, що використовуються в освітньому процесі з фізики на основі STEM технологій, мають відповідати системній логіці побудови тих професійно зорієнтованих дисциплін, теоретичною основою яких є фізика. На основі цих знань студенти зможуть моделювати пізнавальні та практичні завдання прикладного характеру з урахуванням концепції STEM-освіти. Відповідно до зазначеного потрібно формувати фундаментальне ядро знань і уявлень з фізики та методологічних STEM компетентностей, що є важливими для студентів у подальшому вивчення дисциплін прикладного характеру за освітніми програмами. Розв’язання цієї проблеми нами вбачається у визначенні міждисциплінарної інтеграції фізики та дисциплін технічного циклу через взаємозумовленість та взаємодоповненість науковості, емпірії та математизації. Відповідно, прослідковуючи фундаменталізацію змісту навчання фізики, потрібно враховувати узагальнені знання студентів на засадах STEM-освіти. У статті розглянуто як приклад визначення центра мас крила літака, де визначено технічний складник STEM-освіти (будова літака та його частин), інженерний складник – використання програми 3D-max для 3D моделювання літака та його конструкцій, а для розрахункових обчислень студентами використовувалась програма Excel. Визначено, що курс фізики для студентів технічного закладу вищої освіти потребує значної математизації та залучення елементів програмування, що сприятиме їхній адаптації до професійної діяльності, що зумовлено специфікою цих навчальних дисциплін. The article considers the analysis of the concept of fundamentalization and the formation of features of the study of fundamental concepts taking into account the development of modern trends in higher education. Fundamentalization provides universal, system-forming, invariant knowledge and facilitates its selection from a huge amount of new scientific information. Within the knowledge paradigm of innovative development on the basis of STEM-education is the search for ways to solve this problem at the level of universal supra-subject knowledge, which includes methodological. The principles of fundamentalization are outlined, which thoroughly reveal the essence of STEM-educational indicators and their significance for further study of professionally oriented disciplines of a technical institution of higher education. The principles of fundamentalization defined by us indicate that the content of educational material, forms, teaching methods used in the educational process of physics on the basis of STEM-technologies should correspond to the system logic of construction of those professionally oriented disciplines, the theoretical basis of which is physics. Based on this knowledge, students will be able to model the cognitive and practical tasks of an applied nature, taking into account the concept of STEM-education. According to the above, it is necessary to form a fundamental core of knowledge and ideas in physics and methodological STEM-competencies, which are important for students in the further study of applied disciplines in educational programs. We see the solution to this problem in determining the interdisciplinary integration of physics and disciplines of the technical cycle through the interdependence and complementarity of science, empiricism and mathematization. Accordingly, following the fundamentalization of the content of teaching physics, it is necessary to take into account the generalized knowledge of students on the basis of STEM-education.Документ Аксіоматико-дедуктивна система онтологій на засадах STEM-освіти(РВВ ЦДУ імені В. Винниченка, 2025) Кузьменко О. С.; Дембіцька С. В.; Кобилянський О. В.; Кобилянська І. М.; Пінаєва О. Ю.; Kuzmenko O. S.; Dembitska S. V.; Kobylyanskyi O. V.; Kobylyanska I. M.; Pinaeva О. Y.Сталий розвиток суспільства та, загалом, добробут людей забезпечується розвитком техніки, інженерії, математики та інформаційних технологій. Ці сфери потребують спеціалістів, попит на яких стабільно зростає, що робить дослідження розвитку освітнього середовища з використанням STEM-технологій актуальним. Відповідно до сучасних тенденцій розвитку інноваційної парадигми освіти та основні напрями вдосконалення освітнього процесу закладів вищої освіти, розроблена аксіоматико-дедуктивна система онтологій навчання фізики та математики, що ґрунтується на принципах аксіоматики та інформатики на засадах STEM-освіти. Система забезпечує ефективне ознайомлення здобувачів освіти з організацією метадисциплінарності логіко-семантичного ядра онтологій, що потрібно для подальшого вивчення дисциплін професійного напряму з урахуванням прикладного аспекту (навчання інжинірингу, радіоелектроніки, електротехніки, основ безпілотних літальних апаратів, робототехніки та інших) і спрямована не тільки на якісне, науково та методично обґрунтоване викладання змісту онтологій, що забезпечується навчальною діяльністю викладача, а й, головним чином, на активізацію самостійної навчально-пошукової діяльності студентів. Гіпотеза дослідження: забезпечення ефективності формування STEM-skills в майбутніх фахівців технічних спеціальностей можливе за рахунок наукового обґрунтування та побудови АДСО, яка сприятиме розвитку готовності до розв’язання професійних завдань у майбутньому. Метою статті є теоретичне обґрунтування аксіоматико-дедуктивної системи онтологій навчання фізики та інформатики на засадах STEM-освіти. Об’єктом дослідження є процес моделювання та розроблення аксіоматико-дедуктивної системи онтологій для навчання фізики та інформатики за вимогами трансдисциплінарності. Предметом дослідження є моделювання, симуляції, онтоорієнтовані інформаційні системи для навчання фізики, інформатики в ЗВО. Авторами виокремлено основні принципи застосування комп’ютерних моделей на заняттях з фізики та інформатики в аксіоматико-дедуктивній системі онтологій на засадах STEM-освіти. Ефективність розробленої аксіоматико-дедуктивної системи онтологій фізики та інформаційних технологій на засадах STEM-освіти підтвердилась експертною оцінкою. Sustainable development of society and general well-being of people is ensured by the development of technology, engineering, mathematics and information technologies. These areas require specialists, the demand for which is steadily growing, this makes the study of the educational environment development using STEM technologies relevant. In accordance with the current trends in the development of the innovative paradigm of education and the main directions of improving the educational process of higher education institutions, an axiomatic-deductive system of ontologies for teaching physics and mathematics has been developed, which is based on the principles of axiomatics and computer science on the basis of STEM education. The system provides effective familiarization of students with the organization of the metadisciplinarity of the logical-semantic core of ontologies, which is necessary for further study of disciplines of the professional direction taking into account the applied aspect (teaching engineering, radio electronics, electrical engineering, the basics of unmanned aerial vehicles, robotics, and others) and is aimed not only at high-quality, scientifically and methodically substantiated teaching of the content of ontologies, which is provided by the teacher’s educational activities, but also, mainly, at activating the independent educational and search activities of students. Research hypothesis: ensuring the effectiveness of STEM-skills formation in future specialists of technical specialties is possible due to scientific substantiation and the construction of ADOS, which will contribute to the development of readiness to solve professional tasks in the future. The purpose of the article is the theoretical substantiation of the axiomatic-deductive ontology system of teaching physics and computer science on the basis of STEM education. The object of the study is the process of modeling and development of axiomatic-deductive ontology system for teaching physics and computer science according to the requirements of transdisciplinarity. The subject of the research is modeling, simulations, onto-oriented information systems for teaching physics, informatics in higher education establishments. The authors identified the main principles of using computer models in physics and computer science classes in the axiomatic-deductive system of ontologies based on STEM education. The effectiveness of the developed axiomatic-deductive system of ontologies of physics and information technologies based on STEM education was confirmed by expert evaluation.Документ Transdisciplinarity of vocational education in the context of STEM-teaching of physics(IATED, 2021) Kuzmenko O. S.; Rostoka M. L.; Topolnik Y.V.; Vasyuchenko P. V.The innovative development of the educational and scientific field based on STEM education, in particular its professionally oriented environment, is determined by the principles of Industry 4.0. In the vector of the introduction of the methodology of a transdisciplinary approach to teaching physics and professionally oriented training of future aviation specialists, it is important to develop new methods of a professional orientation based on STEM technologies. The authors consider this problem as complex, which in the course of their research covers the justification of the relevance and feasibility of introducing STEM-approach (as a kind of transdisciplinary) in the educational process of higher education institutions using STEM technologies. Since, the solution of such problems, in particular the analysis of the specifics of physical phenomena and laws, which a priori are a fundamental part of mastering any profession, is impossible within a narrow discipline. The purpose of the research is to theoretically substantiate the professional teaching of physics based on STEM technologies in transdisciplinary professional education and to develop appropriate methods that will provide training subjects with their active cognitive-exploratory, independent activities. This, in turn, helps to improve the quality of vocational education. The concept of the research is the formation and development of STEM skills in future technical specialists in the process of teaching physics and outlines the principles of fundamentality based on transdisciplinarity of vocational education, taking into account the readiness of subjects to solve learning problems based on STEM technologies (3-D modelling, robotics kits, 3-D printing, augmented and virtual reality, etc.), which is now an important aspect for their training. Taking into account the purpose and hypothesis of the research, the authors used the following methods: theoretical (analysis of textbooks, manuals and publications that reflect the problem of research on STEM education and clarification of ontological and semantic connections in the context of the term «transdisciplinarity»; specific pedagogical: methods of teaching physics that contribute to the study of modern physical scientific positions and achievements, trends in the development of physics in technical institutions of higher education); empirical (diagnostic and sociometric methods) (observation, survey, content analysis) to determine the level of interest and activity of students in teaching physics and professionally oriented disciplines using STEM technologies); pedagogical experiment, experimental verification of methods of teaching physics and professionally oriented disciplines based on STEM technologies, taking into account the professional orientation of the content of education. The reliability of scientific results and conclusions is provided by: methodology of initial positions of research, conformity of research methods to its purpose, representativeness of the sample, various approbation of basic provisions of scientific research in pedagogical experiment and introduction of the developed technique of teaching physics and professionally oriented disciplines. acquisition of a profession), discussion of theoretical positions and concrete results of researches among like-minded people at various scientific and practical events (conferences and scientific seminars), application of a complex of research methods. The total number of participants in the experimental study is 532 students (including 254 control groups and 278 – experimental). The transdisciplinary strategy of this research is outlined in the following areas: improving the content and system of professionally oriented teaching of physics, taking into account the principles of the digital age; strengthening the connection between the teaching of physics courses and the professional orientation of students of higher professional education in non-physical specialities based on a transdisciplinary approach. The authors also emphasize the need to introduce comprehensive transdisciplinary research in the scientific and educational space based on the STEM approach and the implementation of the best results in the practice of vocational education.Документ Сутність та напрямки розвитку STEM – освіти(РВВ КДПУ імені В. Винниченка, 2016) Кузьменко О. С.; Kuzmenko O. S.Стаття присвячена розгляду нового напряму - STEM-освіти. Метою дослідження є аналіз сутності та змісту STEM-освіти, виявити основні проблеми та протиріччя. Теоретико-методологічною основою дослідження стали системний, компетентнісний та особистісно-діяльнісний підходи. Вказано проблеми та протиріччя в реалізації STEM-освіти, тобто традиційна система освіти не в повній мірі відповідає вимогам і запитам навчання і підготовки робочої сили XXI століття; низький рівень успішності в дисциплінах фізико-математичного профілю, а також відсутність здібностей вирішувати реальні проблеми, що вимагають знань і застосувань STEM-дисциплин. У статті відзначена багатогранність STEM-освіти, пов'язаних з відсутністю STEM-грамотності, розробляються найрізноманітніші програми за видом, напрямком та рівнем складності. Звернуто увагу, що в провідних країнах світу розробляють навчальні програми К-12 STEM. The article is devoted to the consideration of a new direction - STEM education. The purpose of the study is to analyze the essence and content of STEM education, to identify the main problems and contradictions. The theoretical and methodological basis of the study is the systemic, competence-based and personal-activity approaches. The author identifies the problems and contradictions in the implementation of STEM education, i.e., the traditional education system does not fully meet the requirements and demands of education and training of the 21st century workforce; low academic performance in the disciplines of physical and mathematical profile, as well as the lack of ability to solve real problems that require knowledge and application of STEM disciplines. The article emphasizes the diversity of STEM education, which is associated with the lack of STEM literacy; a wide variety of programs are being developed by type, direction and level of complexity. It is noted that the leading countries of the world are developing K-12 STEM curricula.Документ Цифровізаційні аспекти розвитку інноваційного освітньо-наукового середовища на засадах STEM(СумДПУ ім. А. С. Макаренка, 2024) Кузьменко О. С.; Kuzmenko O. S.Здійснено аналіз цифровізаційних аспектів розвитку інноваційного освітньо-наукового середовища, зосереджуючи увагу саме на ключових інструментах, методах, технологіях у процесі вивчення фізико-технічних дисциплін. The article analyzes the digitalization aspects of the development of an innovative educational and scientific environment, focusing on the key tools, methods, technologies in the process of studying physical and technical disciplines.