Математика В STEMі
Abstract: У посібнику подаються методичні рекомендації щодо використання у навчанні математики STEM-підходів, дібрано зміст навчального матеріалу, комп’ютерно-орієнтовані методи і форми навчання. Значну увагу приділено впровадженню проєктних технологій навчання, реалізації міжпредметних зв’язків у навчанні математики. Посібник призначений для студентів закладів вищої освіти спеціальності 014 Середня освіта (Математика, Інформатика), вчителів математики закладів середньої освіти, викладачів закладів фахової передвищої о… Show more
Search citation statements
Paper Sections
Citation Types
Year Published
Publication Types
Relationship
Authors
Journals
Cited by 3 publications
References 29 publications
Формування STEM-компетентностей Студентів Закладів Фахової Передвищої Освіти У Навчанні Математики
Актуальність теми дослідження зумовлена стрімким розвитком STEM-освіти, зміною економічної діяльності, її технічної бази й організаційних форм, умов й вимог, які вона висуває до рівня знань і кваліфікації людини. Впровадження STEM-освіти допоможе підготувати професіонала, озброєного інноваційними технологіями навчання, практичним досвідом особистості, що задовольнить соціальне замовлення суспільства. Формування STEM-компетентностей сприяє розвитку потрібних на сьогодні навичок, зокрема критичного мислення, навичок аналізу, уміння працювати в команді, творчого підходу до розв’язання проблем, які стають все більш актуальними в сучасному суспільстві. В умовах інтеграції та мобільності освітня парадигма вимагає нових підходів до навчання математики, пошуку інноваційних методик, що сприятиме формуванню особистості здатної до розв'язування комплексних завдань. У дисертації здійснений теоретичний аналіз та запропоновано нове вирішення наукового завдання, яке полягає у теоретичному обґрунтуванні педагогічних умов, розробці методики для реалізації структурно-функціональної моделі у навчанні математики відповідно до педагогічних умов та експериментальній перевірці ефективності впровадженої структурно-функціональної моделі формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики. Проведено аналіз стану впровадження STEM-освіти у науково-педагогічній літературі та освітній практиці, а також стан проблеми організації STEM-освіти у закладах фахової передвищої освіти. Конкретизовано змістове наповнення STEM-компетентностей студентів. STEM-компетентності студентів визначено як інтегроване особистісне утворення, що проявляється у сформованості його складових: математичної компетентності; інформаційнокомунікаційної компетентності; базових компетентностей в галузях природознавства і техніки; проєктно-технологічної компетентності; м’яких навичок, зокрема критичного мислення. З’ясовано, що вирішення суперечностей можливо через створення певних педагогічних умов, зокрема мотивування та стимулювання здобувачів освіти до навчальнопізнавальної та дослідницької діяльності у навчанні математики через залучення до співпраці та використання індивідуального й групового коучингу; упровадження STEM-проєктів у навчанні математики; застосування ІКТ для забезпечення наочності та дослідницької спрямованості навчання математики. У дисертації теоретично обґрунтовано структурно-функціональну модель формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики, яка ґрунтується на наукових уявленнях щодо цілей, завдань, змісту, на проєктному, дослідницькому, компетентнісному, діяльнісному, особистісно-орієнтованому, когнітивному, синергетичному, диференційованому та системному підходах, а також принципах науковості та доступності, розвитку, інтеграції, пізнавальної активності, індивідуальності, дослідницької та практичної спрямованості, взаємозв’язків теорії та практики, самостійності та активності, інтерактивності, усвідомленості. Встановлено три групи зовнішніх чинників, які справляють вплив на актуалізацію STEM-освіти: соціальне замовлення на підготовку висококваліфікованих STEM-фахівців; розвиток інформаційно-комунікаційних та STEM-технологій, включаючи розробку спеціальних та адаптованих засобів навчання, у тому числі для вивчення математики; методологічний блок, який включає принципи навчання та основні підходи організації навчання, модернізацію технологій та методик навчання. Структурно-функціональна модель формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики складається з цільового, змістового, діяльнісного та діагностичного блоків. Цільовий блок визначає мету – формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики. Змістовий та діяльнісний блоки віддзеркалюють змістове наповнення процесу формування STEM-компетентностей студентів у навчанні математики (зміст поняття STEM-компетентностей студентів, педагогічні умови, засоби, методи й форми). Діагностичний блок презентує засоби діагностики, що здійснюються на основі розроблених критеріїв (ціннісно-мотиваційного, креативно-діяльнісного, когнітивного і рефлексивно-оцінного) та показників сформованості STEM-компетентностей студентів відповідно до чотирирівневої градації – високий, достатній, середній і початковий. Висвітлено зміст педагогічного експерименту з перевірки ефективності структурнофункціональної моделі формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики та педагогічних умов, що підсилюють її ефективність, а також методику діагностики результативності запропонованих засобів. Висвітлено досвід мотивування та стимулювання студентів до навчально-пізнавальної та дослідницької діяльності у навчанні математики. Детально описано використання навчальних проєктів як основи впровадження STEM-освіти у навчанні математики студентів фахових коледжів. Обґрунтовано, що застосування інформаційно-комунікаційних технологій для забезпечення наочності та дослідницької спрямованості навчання математики сприяє формуванню STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики. Спираючись на аналіз теоретичних напрацювань, причин і труднощів, а також концептуальних ідеях моделі, було апробовано структурно-функціональну модель формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики. За результатами апробації до змісту навчання математичних дисциплін закладів фахової передвищої освіти було запроваджено: засоби урізноманітнення форм навчання, ІКТ, STEM-проєкти, STEM-квести, веб-конференції, блоги, сайти і тематичні групи у соціальних мережах; пакет методичних матеріалів, система прикладних завдань, ігрових і професійно зорієнтованих ситуацій; засоби моніторингу формування STEM-компетентностей студентів у навчанні математики. Після завершення дослідно-експериментальної роботи було проведено статистичний аналіз, який показав наявність тенденції до позитивних змін відповідно до визначених критеріїв формування STEM-компетентностей студентів; вдалося досягти переваги достатнього та високого рівнів сформованості STEM-компетентностей студентів у навчанні математики. Реалізація структурно-функціональної моделі формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти, а також використання педагогічних умов, що підсилюють її ефективність, призвела до підвищення рівнів критичного мислення, інформаційно-комунікаційної компетентності, проєктно-технологічної, ключової математичної компетентності, базових компетентностей в галузях природознавства і техніки
Формування STEM-компетентностей Студентів Закладів Фахової Передвищої Освіти У Навчанні Математики
Актуальність теми дослідження зумовлена стрімким розвитком STEM-освіти, зміною економічної діяльності, її технічної бази й організаційних форм, умов й вимог, які вона висуває до рівня знань і кваліфікації людини. Впровадження STEM-освіти допоможе підготувати професіонала, озброєного інноваційними технологіями навчання, практичним досвідом особистості, що задовольнить соціальне замовлення суспільства. Формування STEM-компетентностей сприяє розвитку потрібних на сьогодні навичок, зокрема критичного мислення, навичок аналізу, уміння працювати в команді, творчого підходу до розв’язання проблем, які стають все більш актуальними в сучасному суспільстві. В умовах інтеграції та мобільності освітня парадигма вимагає нових підходів до навчання математики, пошуку інноваційних методик, що сприятиме формуванню особистості здатної до розв'язування комплексних завдань. У дисертації здійснений теоретичний аналіз та запропоновано нове вирішення наукового завдання, яке полягає у теоретичному обґрунтуванні педагогічних умов, розробці методики для реалізації структурно-функціональної моделі у навчанні математики відповідно до педагогічних умов та експериментальній перевірці ефективності впровадженої структурно-функціональної моделі формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики. Проведено аналіз стану впровадження STEM-освіти у науково-педагогічній літературі та освітній практиці, а також стан проблеми організації STEM-освіти у закладах фахової передвищої освіти. Конкретизовано змістове наповнення STEM-компетентностей студентів. STEM-компетентності студентів визначено як інтегроване особистісне утворення, що проявляється у сформованості його складових: математичної компетентності; інформаційнокомунікаційної компетентності; базових компетентностей в галузях природознавства і техніки; проєктно-технологічної компетентності; м’яких навичок, зокрема критичного мислення. З’ясовано, що вирішення суперечностей можливо через створення певних педагогічних умов, зокрема мотивування та стимулювання здобувачів освіти до навчальнопізнавальної та дослідницької діяльності у навчанні математики через залучення до співпраці та використання індивідуального й групового коучингу; упровадження STEM-проєктів у навчанні математики; застосування ІКТ для забезпечення наочності та дослідницької спрямованості навчання математики. У дисертації теоретично обґрунтовано структурно-функціональну модель формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики, яка ґрунтується на наукових уявленнях щодо цілей, завдань, змісту, на проєктному, дослідницькому, компетентнісному, діяльнісному, особистісно-орієнтованому, когнітивному, синергетичному, диференційованому та системному підходах, а також принципах науковості та доступності, розвитку, інтеграції, пізнавальної активності, індивідуальності, дослідницької та практичної спрямованості, взаємозв’язків теорії та практики, самостійності та активності, інтерактивності, усвідомленості. Встановлено три групи зовнішніх чинників, які справляють вплив на актуалізацію STEM-освіти: соціальне замовлення на підготовку висококваліфікованих STEM-фахівців; розвиток інформаційно-комунікаційних та STEM-технологій, включаючи розробку спеціальних та адаптованих засобів навчання, у тому числі для вивчення математики; методологічний блок, який включає принципи навчання та основні підходи організації навчання, модернізацію технологій та методик навчання. Структурно-функціональна модель формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики складається з цільового, змістового, діяльнісного та діагностичного блоків. Цільовий блок визначає мету – формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики. Змістовий та діяльнісний блоки віддзеркалюють змістове наповнення процесу формування STEM-компетентностей студентів у навчанні математики (зміст поняття STEM-компетентностей студентів, педагогічні умови, засоби, методи й форми). Діагностичний блок презентує засоби діагностики, що здійснюються на основі розроблених критеріїв (ціннісно-мотиваційного, креативно-діяльнісного, когнітивного і рефлексивно-оцінного) та показників сформованості STEM-компетентностей студентів відповідно до чотирирівневої градації – високий, достатній, середній і початковий. Висвітлено зміст педагогічного експерименту з перевірки ефективності структурнофункціональної моделі формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики та педагогічних умов, що підсилюють її ефективність, а також методику діагностики результативності запропонованих засобів. Висвітлено досвід мотивування та стимулювання студентів до навчально-пізнавальної та дослідницької діяльності у навчанні математики. Детально описано використання навчальних проєктів як основи впровадження STEM-освіти у навчанні математики студентів фахових коледжів. Обґрунтовано, що застосування інформаційно-комунікаційних технологій для забезпечення наочності та дослідницької спрямованості навчання математики сприяє формуванню STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики. Спираючись на аналіз теоретичних напрацювань, причин і труднощів, а також концептуальних ідеях моделі, було апробовано структурно-функціональну модель формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти у навчанні математики. За результатами апробації до змісту навчання математичних дисциплін закладів фахової передвищої освіти було запроваджено: засоби урізноманітнення форм навчання, ІКТ, STEM-проєкти, STEM-квести, веб-конференції, блоги, сайти і тематичні групи у соціальних мережах; пакет методичних матеріалів, система прикладних завдань, ігрових і професійно зорієнтованих ситуацій; засоби моніторингу формування STEM-компетентностей студентів у навчанні математики. Після завершення дослідно-експериментальної роботи було проведено статистичний аналіз, який показав наявність тенденції до позитивних змін відповідно до визначених критеріїв формування STEM-компетентностей студентів; вдалося досягти переваги достатнього та високого рівнів сформованості STEM-компетентностей студентів у навчанні математики. Реалізація структурно-функціональної моделі формування STEM-компетентностей студентів закладів фахової передвищої освіти, а також використання педагогічних умов, що підсилюють її ефективність, призвела до підвищення рівнів критичного мислення, інформаційно-комунікаційної компетентності, проєктно-технологічної, ключової математичної компетентності, базових компетентностей в галузях природознавства і техніки
STEM-навчання І Навчання Математики: Від Теорії До Практики Впровадження
Метою статті є висвітлення доробку авторів з питання впровадження STEM-підходів у навчанні математики майбутніх учителів математики та студентів закладів фахової передвищої освіти. Подано рекомендації щодо впровадження STEM-підходів у розробленому авторами навчально-методичному посібнику.
Висвітлення методики впровадження STEM-підходів у навчанні математики, поданої у розробленому авторами навчально-методичному посібнику «Математика в STEMі». Дослідження засвідчило, що формування STEM-компетентностей здобувачів освіти у навчанні математики є актуальною проблемою. Використання у підготовці майбутніх учителів матема тики спеціально підготовлених навчальних та навчально-методичних посібників з проблем реалізації STEM-освіти, сприятиме розв’язанню проблем STEM-навчання, підготовці компетентних фахівців для високотехнологічних виробництв і забезпечуватиме високий науковий потенціал суспільства.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
Contact Info
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Product
Resources
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.
