Факультет математики, природничих наук та технологій
Постійне посилання на фондhttps://dspace.cusu.edu.ua/handle/123456789/58
Переглянути
4 результатів
Результати пошуку
Документ Психолого-педагогічні засади упровадження засобів доповненої реальності у навчанні фізики(Видавничий дім «Гельветика», 2024) Сальник, Ірина Володимирівна; Фоменко, Олена Володимирівна; Salnyk, Iryna Volodymyrivna; Fomenko, Olena Volodymyrivna(ua) У статті досліджуються психолого-педагогічні основи впровадження засобів доповненої реальності (AR) в освітній процес з фізики. Автори детально аналізують, як технології доповненої реальності та мобільної доповненої реальності (MAR) впливають на пізнавальні процеси учнів. Увага приділена особливостям організації освітнього процесу, де використовуються засоби AR, питанням адаптації навчального матеріалу під нові візуальні та інтерактивні форми подачі інформації. У статті обґрунтовано, що засоби доповненої реальності сприяють створенню більш динамічного і доступного середовища для вивчення складних фізичних явищ, полегшують абстрактні поняття за допомогою візуалізації, а також створюють умови середовища з особливим типом спілкування, що поєднує позитивні сторони традиційного навчання та віртуального середовища, сприяють розвитку критичного мислення та творчих здібностей. З точки зору педагогічної теорії, AR-технології дозволяють диференціювати підхід до навчання, забезпечуючи можливість індивідуалізації навчального процесу. Відзначається, що учні з різними стилями навчання, такими як візуальний чи кінетичний, а також різної вікової категорії отримують рівні можливості для засвоєння матеріалу. Позитивно оцінюється також підвищення мотивації учнів до вивчення фізики завдяки інтерактивності та новизні технологій AR, що створюють ефект занурення. У статті також розглянуто практичні аспекти інтеграції доповненої реальності в навчання. Описані приклади використання інструментів таких платформ як BookVAR ARBook, які можуть бути застосовані на уроках фізики, а також обговорено можливі виклики, з якими можуть стикнутися педагоги при впровадженні цієї технології. Висновки статті наголошують на значному потенціалі доповненої реальності як інструменту підвищення якості навчання фізики, водночас підкреслюючи важливість врахування психолого-педагогічних аспектів для досягнення максимальної ефективності від впровадження цих інноваційних технологій. (en) The article explores the psychological and pedagogical foundations for the implementation of augmented reality (AR) tools in the educational process of physics. The authors provide a detailed analysis of how augmented reality and mobile augmented reality (MAR) technologies affect students' cognitive processes. Attention is given to the features of organizing the educational process where AR tools are used, as well as to the issues of adapting educational materials to new visual and interactive forms of information presentation.The article argues that augmented reality tools contribute to the creation of a more dynamic and accessible environment for studying complex physical phenomena, facilitate the comprehension of abstract concepts through visualization, and create a unique communicative environment that combines the strengths of traditional learning and virtual environments, promoting the development of critical thinking and creative abilities. From a pedagogical theory perspective, AR technologies enable a differentiated approach to learning, providing opportunities for individualization of the learning process. It is noted that students with different learning styles, such as visual or kinesthetic, as well as those of various age groups, receive equal opportunities for mastering the material. The article also positively evaluates the increase in students’ motivation to study physics due to the interactivity and novelty of AR technologies, which create an immersive effect. The article also addresses the practical aspects of integrating augmented reality into education. Examples of using tools from platforms such as BookVAR ARBook, which can be applied in physics lessons, are described, and potential challenges that educators may face when implementing this technology are discussed. The conclusions of the article emphasize the significant potential of augmented reality as a tool for enhancing the quality of physics education, while highlighting the importance of considering psychological and pedagogical aspects to achieve maximum effectiveness in the implementation of these innovative technologies.Документ Можливості використання імерсивних технологій у навчанні математики(Центральноукраїнський державний університет імені Володимира Винниченка, 2024) Ботузова, Юлія Володимирівна; Botuzova, Y.(ua) У статті розглядаються актуальні питання впровадження та використання імерсивних технологій в освітньому процесі, зосереджуючись на їхньому потенціалі для покращення засвоєння математичних знань. Основною метою дослідження є визначення та аналіз можливостей імерсивних технологій, зокрема віртуальної реальності (VR) та доповненої реальності (AR), у контексті математичної освіти. Сучасний цифровий контекст визначає орієнтації розвитку освітніх пріоритетів і вимагає переосмислення форм, методів, засобів і технологій навчання, зокрема в галузі природничо-математичних дисциплін (STEM). Цифрова трансформація освіти в Україні передбачає спільні зусилля вчителів, психологів і фахівців із цифрових технологій для вирішення сучасних завдань у сфері створення цифрового освітнього середовища. Основною метою дослідження є аналіз можливостей застосування імерсивних технологій на уроках математики у сучасних умовах, враховуючи можливі виклики та окресливши перспективи. Автор розглядає використання технології доповненої реальності (AR) у навчанні математики, вказуючи на необхідність залучення цифрових компонентів у освітній процес та пропонуючи використання концепції BYOD для дистанційного та змішаного навчання. Презентуються безкоштовні додатки, такі як ARBook, GeoGebra 3D, зокрема на прикладах використання інтерактивних навчальних матеріалів. Висвітлюється роль візуалізації в навчанні математики, наголошуючи, що це підвищує швидкість засвоєння матеріалу. Імерсивні технології позитивно впливають на зацікавленість учнів у математиці, дозволяючи їм взаємодіяти з математичними об’єктами. Використання AR сприяє візуалізації абстрактних математичних ідей, роблячи їх більш зрозумілими. Це особливо корисно для розвитку просторового мислення. Загалом, інтеграція імерсивних технологій у навчання математики є інноваційним кроком, який відкриває нові можливості для вивчення предмету та підвищує ефективність навчання. Підсумовується, що впровадження технології AR може сприяти покращенню якості навчання, стимулюючи інтерес учнів та замінюючи традиційні методи пояснення математичного матеріалу. (en) The article examines the current issues of the introduction and use of immersive technologies in the educational process, focusing on their potential for improving the assimilation of mathematical knowledge. The main goal of the research is to identify and analyze the possibilities of immersive technologies, in particular virtual reality (VR) and augmented reality (AR), in the context of mathematics education. The modern digital context determines the orientations of the development of educational priorities and requires a rethinking of the forms, methods, means and technologies of education, in particular in the field of natural and mathematicalиdisciplines (STEM). The digital transformation of education in Ukraine involves the joint efforts of teachers, psychologists and specialists in digital technologies to solve modern tasks in the field of creating a digital educational environment. The main goal of the research is to analyze the possibilities of using immersive technologies in mathematics lessons in modern conditions, taking into account possible challenges and outlining prospects. The author examines the use of augmented reality (AR) technology in mathematics education, pointing out the need to involve digital components in the educational process and suggesting the use of the BYOD concept for distance and blended learning. Free applications such as ARBook, GeoGebra 3D are presented, in particular using examples of the use of interactive educational materials. The role of visualization in teaching mathematics is highlighted, emphasizing that it increases the speed of assimilation of the material. Immersive technologies have a positive effect on students' interest in mathematics, allowing them to interact with mathematical objects. The use of AR helps to visualize abstract mathematical ideas, making them more understandable. This is especially useful for the development of spatial thinking. In general, the integration of immersive technologies in the teaching of mathematics is an innovative step that opens up new opportunities for learning the subject and increases the effectiveness of learning. It is concluded that the introduction of AR technology can contribute to the improvement of the quality of education, stimulating the interest of students and replacing traditional methods of explaining mathematical material.Документ Використання засобів доповненої реальності у навчанні фізики школі(2024) Зефірова, Юлія Олександрівна; Zefirova, Y.O.(ua) Кваліфікаційна робота присвячена дослідженню використання засобів доповненої реальності у навчанні фізики. Об’єктом розгляду є процес навчання фізики в закладах загальної середньої освіти. Предметом – методика використання засобів доповненої реальності в освітньому процесі з фізики старшої школи. Основним завданням роботи було дослідження впливу доповненої реальності на навчально-пізнавальні компетентності учнів старшої школи та обґрунтування ефективності використання ARBook у навчанні фізики. У першому розділі розглянуто теоретичні основи використання доповненої реальності в освітньому процесі старшої школи, зокрема історію розвитку технології, її технічні засоби, впровадження в закладах освіти та аналіз системи ARBook. У другому розділі досліджено практичні аспекти використання доповненої реальності у навчанні фізики старшокласників, включаючи методи поєднання віртуального та реального, особливості змішаного навчання та розробку методичних рекомендацій. Кваліфікаційна робота викладена на 75 сторінках, містить 3 розділи, 22 ілюстрації, 4 таблиці, 66 джерел в переліку посилань. (en) The qualification work is devoted to the study of the use of augmented reality in teaching physics. The object of consideration is the process of teaching physics in secondary education institutions. The subject is the methodology for using augmented reality in the educational process of physics in high school. The main task of the work was to study the impact of augmented reality on the educational and cognitive competencies of high school students and to substantiate the effectiveness of using ARBook in teaching physics. The first section examines the theoretical foundations of using augmented reality in the educational process of high school, in particular the history of the development of technology, its technical means, implementation in educational institutions and analysis of the ARBook system. The second section examines the practical aspects of using augmented reality in teaching physics to high school students, including methods of combining virtual and real, features of blended learning and development of methodological recommendations. The qualification work is presented on 75 pages, contains 3 chapters, 22 illustrations, 4 tables, 66 sources in the list of references.Документ Формування дослідницької компетентності при вивченні теми «Альтернативна енергетика» в курсі природничих наук(2023) Канчук, Уляна Ігорівна(ua) Кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня магістра за спеціальністю 014 «Середня освіта (Природничі науки)». – Центральноукраїнський державний університет імені Володимира Винниченка, Кропивницький, 2023. Актуальність дослідження. У сучасному суспільстві, перетвореному глобальними змінами в інформаційних, комунікаційних, та професійних сферах, великою мірою визначається потреба у перегляді освітніх стратегій. Акцент у сучасній освіті переноситься на формування творчої особистості, яка володіє креативністю мислення, комунікативністю, логічним мисленням та вмінням робити вибір у змінних умовах. Сприяння саморозвитку, відповідальності та самостійності стають важливими завданнями освіти. Сучасна освіта має підготувати людину, здатну до творчого та гнучкого реагування на зміни, прийняття нововведень. Державні освітні документи визначають пріоритетне завдання освіти в формуванні у дітей та молоді цілісної природничо-наукової картини світу та сучасного світогляду. Розвиток самостійного наукового пізнання, мислення, загальної культури та навичок самоосвіти стають ключовими аспектами освітнього процесу. Таким чином, актуальність роботи полягає у необхідності пошуку ефективних методів та підходів для реалізації цих завдань у сучасних умовах освітнього процесу. Метою дослідження є теоретичне обґрунтування та розроблення завдань, що сприяють розвиткові дослідницької діяльності учнів при вивченні природничих наук в старшій школі. Об'єктом дослідження є процес навчання учнів при вивченні природничих наук в старшій школі. Предмет дослідження – розвиток дослідницької діяльності учнів при вивченні природничих наук в старшій школі засобами розв’язання практико орієнтованих завдань Для досягнення мети дослідження передбачено розв’язання таких завданнь: 1. Проаналізувати психолого-педагогічну літературу з проблеми розвитку дослідницької діяльності учнів при вивченні природничих наук в старшій школі. 2. Обґрунтувати критерії, показники та рівні розвитку дослідницької діяльності учнів при вивченні природничих наук в старшій школі. 3. Розробити методику розвитку дослідницької діяльності учнів при вивченні природничих наук в старшій школі засобами розв’язання практико орієнтованих завдань 4. Здійснити добір завдання, що сприяють розвиткові дослідницької діяльності учнів при вивченні природничих наук в старшій школі. 5. Виконати експериментальну перевірку ефективності методики розвитку дослідницької діяльності учнів при вивченні природничих наук в старшій школі. Наукова новизна: Теоретично обгрунтована та розроблена методика розвитку дослідницьких умінь за допомогою методу кейсів, проєктів, доповненої реальності. Практична значущість: Розроблено і упроваджено методичні матеріали, що сприяють розвитку дослідницьких умінь учнів старшої школи в навчанні природничих наук за методом кейсів тема уроку «Хвилі. Спектр електромагнітного випромінювання»; проєктним методом тема проєкту «Двигун Стірлінга» (проєкт розрахований на індивідуальну годину для реалізації СТЕМ проектів в рамках вивчення інтегрованого курсу «Природничих наук»); з використанням сучасних технологій тема уроку «Світло» для 10 класу. Основні результати дослідження: 1.Обґрунтовано доцільність упровадження методу проєктів, спрямованих на розвиток дослідницької діяльності учнів старшої школи в навчанні природничих наук. 2. Визначено критерії, показники та рівні дослідницької діяльності учнів старшої школи в навчанні природничих наук за результатами виконання проєктної діяльності і вирішення кейсів. 3. Розроблено та експериментально перевірено методичні особливості розвитку дослідницької діяльності учнів старшої школи методом кейсів і методом проєктів. 4. Отримано результати ефективності впровадження розроблених навчальних завдань з природничих наук із використанням доповненої реальності, методу кейсів, методу проєктів. Висновки: 1. Проаналізовано психолого-педагогічну літературу з проблеми розвитку дослідницької діяльності учнів при вивченні природничих наук в старшій школі. 2. Обґрунтовано критерії, показники та рівні розвитку дослідницької діяльності учнів при вивченні природничих наук в старшій школі. 3. Розроблено методику розвитку дослідницької діяльності учнів при вивченні природничих наук в старшій школі засобами розв’язання практико орієнтованих завдань 4. Здійснено добір завдання, що сприяють розвиткові дослідницької діяльності учнів при вивченні природничих наук в старшій школі. 5. Виконано експериментальну перевірку ефективності методики розвитку дослідницької діяльності учнів при вивченні природничих наук в старшій школі. Перспектива подальшого дослідження проблеми може спрямовуватися на вивчення результативності і впровадження нових педагогічних технологій, спрямованих на розвиток творчих здібностей учнів, що включає аналіз конкретних методів навчання, використання технологій у процесі освіти та їх вплив на формування творчих якостей (en) Qualification work for obtaining a master's degree in the specialty 014 "Secondary Education (Natural Sciences)." – Central Ukrainian State University named after Volodymyr Vynnychenko, Kropyvnytskyi, 2023. Relevance of the Study: In modern society transformed by global changes in information, communication, and professional spheres, the need for a revision of educational strategies is largely determined. The focus in modern education is shifting towards the formation of a creative personality that possesses creative thinking, communicativeness, logical thinking, and the ability to make choices in changing conditions. Facilitating self-development, responsibility, and independence becomes essential tasks of education. Modern education should prepare individuals capable of creatively and flexibly responding to changes and embracing innovations. State educational documents prioritize the task of shaping a holistic natural-scientific worldview and a modern outlook, as well as developing the ability for independent scientific cognition, critical thinking, general culture, and the skills of self-education and self-realization through engaging in various forms of creative activity. Therefore, the relevance of this work lies in the necessity to find effective methods and approaches to address these tasks in the current conditions of the educational process. Research goal: The aim of the research is to theoretically justify and develop tasks that contribute to the development of research activities in students studying natural sciences in high school. Research Object: The object of the research is the process of teaching students studying natural sciences in high school. Research Subject: The subject of the research is the development of research activities in students studying natural sciences in high school through the solution of practice-oriented tasks. To achieve the research objective, the following tasks are planned: 1. Analyze psychological and pedagogical literature on the development of research activities in students studying natural sciences in high school. 2. Justify criteria, indicators, and levels of research activity development in students studying natural sciences in high school. 3. Develop a methodology for the development of research activities in students studying natural sciences in high school through the solution of practice-oriented tasks. 4. Select tasks that contribute to the development of research activities in students studying natural sciences in high school. 5. Experimentally verify the effectiveness of the methodology for the development of research activities in students studying natural sciences in high school. Scientific Novelty: Theoretical justification and development of a methodology for the development of research skills using the methods of case studies, projects, and augmented reality. Practical Significance: Methodological materials have been developed and implemented to promote the development of research skills in high school students studying natural sciences using the methods of case studies for the lesson topic "Waves. Electromagnetic Spectrum," project-based learning for the project topic "Stirling Engine" (designed for an individual hour to implement STEM projects within the framework of the integrated course "Natural Sciences"), and using modern technologies for the lesson topic "Light" for the 10th grade. Main Research Results: 1. The expediency of implementing project-based learning methods aimed at developing research activities in high school students studying natural sciences has been substantiated. 2. Criteria, indicators, and levels of research activity development in high school students studying natural sciences have been determined based on the results of project activities and case-solving. 3. Methodological features for the development of research activities in high school students using case studies and project methods have been developed and experimentally tested. 4. The effectiveness of the developed tasks for teaching natural sciences with the use of augmented reality, case study method, and project method has been obtained. Conclusions: 1. The psychological and pedagogical literature on the development of research activities in high school students studying natural sciences has been analyzed. 2. Criteria, indicators, and levels of research activity development in high school students studying natural sciences have been justified. 3. A methodology for the development of research activities in high school students studying natural sciences through the solution of practice-oriented tasks has been developed. 4. Tasks that contribute to the development of research activities in high school students studying natural sciences have been selected. 5. The effectiveness of the methodology for the development of research activities in high school students studying natural sciences has been experimentally verified. Further Research Perspectives: The perspective for further research on the problem may focus on studying the effectiveness and implementation of new pedagogical technologies aimed at developing the creative abilities of students. This includes analyzing specific teaching methods, the use of technologies in the educational process, and their impact on the formation of creative qualities. Additionally, the research could explore the role of teachers in fostering students' creative abilities, identifying optimal methods for teacher-student interaction to stimulate creative thinking and independence.