Інноваційні технології навчання фізики в контексті stem-освіти в закладах вищої освіти технічного профілю

Abstract

У статті розглядається цифрова лабораторія Cobra-4, яка є одним із засобів впровадження STEM-освіти у навчальний процес вивчення природничо-наукових дисциплін в закладах вищої освіти технічного прфілю.

Об’єктом дослідження є методика навчання фізики з використанням інноваційних технологій в контексті STEM-освіти.

Метою статті є висвітлення впровадження інноваційних технологій, а саме: цифрових лабораторій при вивченні фізики з використанням міждисциплінарного та інтегрованого підходів в контексті STEM-освіти в закладах вищої освіти технічного профілю.

Розглянуто основні складові даного комплекту та перелік дослідів з фізики. Проаналізовано розвиток інноваційної діяльності України відносно міжнародних індексів інновацій. Розглянуто об’єкти та суб’єкти інновацій.

Визначено та обґрунтовано, що запровадження цифрових технологій під час дослідження природних явищ і процесів змінює характер операційної діяльності студента, бо за цих умов характер такої діяльності відрізняється від складу дій, які має виконати студент, складаючи реальну експериментальну установку та працюючи з досліджуваним предметом та вимірювальними приладами.

Перспективи подальших досліджень полягають у вдосконаленні даного навчального обладнання, що полягає у відпрацюванні методики і техніки виконання навчального експерименту з фізики в закладах вищої освіти технічного профілю в умовах розвитку STEM-освіти.

The article is devoted to the digital laboratory Cobra-4, which is one of the means of introducing STEM-education into the educational process of studying natural sciences in technical institutions of higher education.

Object of research is methodology for teaching physics using innovative technologies in the context of STEM education.

The purpose of the article is to highlight the introduction of innovative technologies, namely, digital laboratories in the teaching of physics using interdisciplinary and integrated approaches in the context of STEM education in higher education institutions of technical profile.

The main components of this kit and the list of experiments in physics are considered. The article analyzes the development of innovation activity of Ukraine in relation to the international indices of innovations. Objects and subjects of innovations are considered.

It has been determined and grounded that the introduction of digital technologies during the study of natural phenomena and processes changes the nature of the student's operational activity, since under these conditions the nature of such activities differs from the composition of the actions that the student must perform, making a real experimental installation and working with the subject and measuring instruments.

Prospects for further research are the improvement of this educational equipment, which consists in the development of a methodology and technique for the implementation of a training experiment in physics in institutions of higher education of a technical profile in the context of the development of STEM education.

В статье рассматривается цифровая лаборатория Cobra-4, которая является одним из средств внедрения STEM-образования в учебный процесс изучения естественнонаучных дисциплин в за-ведениях высшего образования технического профиля.Объектом исследования является методика обучения физики с использованием инновационных технологий в контексте STEM-образования.Целью статьи является освещение внедрения инновационных технологий, а именно цифровых лабораторий в обучении физики с использованием междисциплинарного и интегрированного под-ходов в контексте STEM-образования в учреждениях высшего образования технического профиля.Рассмотрены основные составляющие данного комплекта и перечень опытов по физике. Про-анализировано развитие инновационной деятельности Украины относительно международных индексов инноваций. Рассмотрены объекты и субъекты инноваций. Определено и обосновано, что введение цифровых технологий при исследовании природных явлений и процессов меняет характер операционной деятельности студента, потому что при этих условиях характер такой деятельности отличается от состава действий, которые должен выпол-нить студент, составляя реальную экспериментальную установку и работая с изучаемым предме-том и измерительными приборами.Перспективы дальнейших исследований заключаются в совершенствовании данного учебного оборудования, в отработке методики и техники выполнения учебного эксперимента по физике в учреждениях высшего образования технического профиля в условиях развития STEM-образования.