Кафедра природничих наук і методик їхнього навчання
Постійне посилання на фондhttps://dspace.cusu.edu.ua/handle/123456789/62
Переглянути
13 результатів
Фільтри
Налаштування
Результати пошуку
Документ Розвиток техніко-технологічної компетентності під час виконання навчального проєкту з використанням цифрових ресурсів(Видавничий дім «Гельветика», 2023) Садовий, Микола Ілліч; Соменко, Дмитро Вікторович; Трифонова, Олена Михайлівна; Доброван, Катерина Михайлівна; Sadovyi, Mykola Illich; Somenko, Dmytro Viktorovych; Tryfonova, Olena Mykhaylivna; Dobrovan, Kateryna Mykhaylivna(ua) Сучасне суспільство висуває до майбутнього фахівця вимоги не лише щодо вміння застосовувати цифрові технології в повсякденному житті, а й щодо здатності особистості бути успішною на ринку праці (здатності планувати свою діяльність, розподіляти час тощо). Одним із способів забезпечення зазначених потреб у навчальній діяльності є проєктні технології. Метою нашого дослідження є розробка методики реалізації проєктних технологій навчання в закладах професійної (професійно-технічної) освіти; формування проєкту «Автоматична годівниця для домашніх тварин на базі апаратно-обчислювальної платформи Arduino» для закладів професійної (професійно-технічної) освіти. Для досягнення мети використано такі методи: теоретичні – аналіз, синтез і систематизація; емпіричні – моделювання. У контексті цифрового освітнього середовища використання проєктних технологій набуває нового рівня. Проєктні технології дозволяють формувати навички самостійної роботи, розвивати творчі та критичні здібності здобувачів освіти, забезпечують інтерактивність та взаємодію учасників освітнього процесу. При цьому розвивається проєктно-технологічна компетентність. З метою забезпечення розвитку проєктно-технологічної компетентності в закладах професійної освіти ми пропонуємо зі студентами виконувати мініпроєкти, які у ближній перспективі показують реалізацію отриманих теоретичних знань на практиці. У статті наведено як приклад методику розвитку проєктно-технологічної компетентності в умовах цифрового освітнього середовища під час виконання проєкту «Автоматична годівниця для домашніх тварин на базі апаратно-обчислювальної платформи Arduino». Запропонований проєкт створення автоматизованої годівниці є багатокомпонентним. Під час розробки було використано інтерактивний підхід до навчання, що передбачає залучення здобувачів освіти до активного процесу навчання через роботу над проєктом. Цей підхід сприяє поглибленню розуміння теоретичних концепцій, набуттю практичних навичок у сфері професійної освіти, розвитку проєктно-технологічної компетентності, яка забезпечує становлення конкурентоспроможного фахівця в умовах динамічно змінного цифрового суспільства. (en) Modern society demands not only the ability to use digital technologies in everyday life, but also the ability of an individual to be successful in the labor market: the ability to plan one’s activities, allocate time, etc., to the future specialist. Project technologies are one of the ways to meet the specified needs in educational activities. The purpose of our research is to develop a methodology for the implementation of project learning technologies in institutions of professional (vocational and technical) education; formation of the project “Automatic feeder for pets based on the hardware and computing platform Arduino” for institutions of professional (vocational and technical) education. To achieve the goal, the following methods were used: theoretical: analysis, synthesis and systematization; empirical: modeling. In the context of the digital educational environment, the use of project technologies takes on a new level. Project technologies make it possible to form skills of independent work, develop creative and critical abilities of education seekers, ensure interactivity and interaction of participants in the educational process. At the same time, project and technological competence is developing. In order to ensure the development of project-technological competence in vocational education institutions, we offer students to carry out mini-projects that, in the near term, show the practical implementation of the acquired theoretical knowledge. The article provides an example of the methodology for the development of project-technological competence in the conditions of a digital educational environment during the implementation of the project “Automatic feeder for pets based on the hardware and computing platform Arduino”. The proposed project of creating an automated feeder is multi-component. During development, an interactive approach to learning was used, which involves the involvement of students in the active learning process through work on the project. This approach contributes to the deepening of the understanding of theoretical concepts, the acquisition of practical skills in the field of professional education, the development of project-technological competence, which ensures the formation of a competitive specialist in the conditions of a dynamically changing digital society.Документ Активізація пізнавальної діяльності студентів у лабораторному практикумі з дослідження γ-випромінювання засобами цифрових технологій(Видавничий дім «Гельветика», 2024) Подопригора, Наталія Володимирівна; Ковальов, Леонід Євгенійович; Соменко, Дмитро Вікторович; Чередник, Діана Степанівна; Podoprygora, Nataliia Volodymyrivna; Kovalev, Leonid Evgeniyovych; Somenko, Dmytro Viktorovych; Cherednyk, Diana Stepanivna(ua) У статті досліджується вплив цифрових технологій на активізацію пізнавальної діяльності студентів у лабораторному практикумі з дослідження γ-випромінювання. Стаття присвячена дослідженню методів організації та виконання експериментальних завдань із вивчення γ-випромінювання, які ґрунтуються на циклах експериментального й теоретичного дослідження. Здійснюється порівняння результатів реального та віртуального експериментів, яке дає змогу продемонструвати узгодження циклів експериментального й теоретичного дослідження. Це підкреслює важливість використання цифрових інструментів у навчанні фізики та свідчить про те, що віртуальні експерименти можуть бути ефективним доповненням до реальних досліджень. Результати дослідження засвідчують, що запропоновані варіанти організації дослідницьких і прикладних експериментів, а також феноменологічних, функціональних і константантних дослідів свідчать про забезпечення вищої якості наукового пізнання студентами. Важливим аспектом дослідження є акцент на потребі активізації пізнавальної діяльності студентів. Використання програмного забезпечення для імітації виконання фізичних дослідів і лабораторних робіт з фізики може допомогти в цьому. Описуються особливості програмного забезпечення, що має відповідати таким вимогам: інтерактивність та візуалізація – можливість інтерактивної взаємодії з користувачем, графічна візуалізація результатів експериментів для кращого розуміння фізичних процесів; реалістичність – використання реалістичних параметрів, видача достовірних фізичних даних; можливість налаштування параметрів – зміна параметрів експериментів для дослідження різних сценаріїв та отримання різних результатів; аналіз результатів – функції для аналізу отриманих даних, включно з побудовою графіків, обробкою результатів і порівняння з теоретичними моделями; підтримка викладачів і студентів – інструменти для створення й обміну лабораторними роботами; можливості спільної роботи над проєктами викладачів і студентів (доступ до спільного хмарного середовища). Обґрунтовується, що програмне забезпечення, яке відповідає цим вимогам, ефективно допомагатиме студентам і викладачам у проведенні лабораторних робіт з фізики, а також розширить їх можливості для вивчення та дослідження фізичних явищ. Перспективи подальших досліджень вбачаються в розробці й апробації такого програмного забезпечення. (en) This article investigates the impact of digital technologies on enhancing students' cognitive activity in laboratory studies of γ-radiation. The study focuses on the development and implementation of experimental tasks based on the cycles of experimental and theoretical research. The comparison of real and virtual experiments allows us to demonstrate the alignment between the cycles, emphasize the importance of digital tools in physics education, and highlight the potential of virtual experiments to complement real-world research. The research findings indicate that the proposed research and applied experimental tasks, as well as phenomenological, functional, and constant experiments, significantly improve the quality of students' scientific knowledge. The study emphasizes the need to stimulate students' cognitive activity and highlights the potential of using software for simulating physical experiments and laboratory work in physics to achieve this goal. The article outlines the features of such software, which should meet the following requirements: Interactivity and visualization: enabling interactive user interaction and graphical visualization of experimental results for a better understanding of physical processes. Realism: using realistic parameters and providing reliable physical data. Parameter customization: allowing for the modification of experimental parameters to explore different scenarios and obtain diverse results. Result analysis: providing functions for analyzing the obtained data, including plotting graphs, processing results, and comparing them with theoretical models. Support for teachers and students: offering tools for creating and sharing laboratory work, as well as opportunities for collaborative project work between teachers and students (access to a shared cloud environment). The article argues that software meeting these requirements will effectively assist students and teachers in conducting laboratory work in physics and expand their opportunities for studying and exploring physical phenomena. The prospects for further research lie in the development and testing of such software.Документ Формування предметних компетентностей у студентів природничо-математичної та цифрової галузей засобами Digital Twins(ЦДУ ім. В. Винниченка, 2024) Садовий, Микола Ілліч; Трифонова, Олена Михайлівна; Соменко, Дмитро Вікторович; Sadovyi, Mykola Illich; Tryfonova, Olena Mykhaylivna; Somenko, Dmytro Viktоrovych(ua) У статті розглядається проблема формування предметних компетентностей у студентів природничо-математичної та цифрової галузей за допомогою засобів цифрових двійників (Digital Twins). Невпинний розвиток науково-технічного прогресу, обумовлений прискореним упровадженням досягнень наукових досліджень у всі сфери життя, скороченням часу між науковими відкриттями та їхнім упровадженням, характеризується сучасною промисловою революцією 4.0. Ця революція передбачає інтеграцію автоматизації в усі сфери виробництва, ефективний технологічний устрій, збір, обмін, збереження й передавання даних в єдину саморегульовану систему з мінімізацією ручної праці та втручанням людини у зазначені процеси. Впровадження цифрових технологій вимагає скорочення витрат на збір даних, їх аналіз та моделювання реальних об’єктів для прийняття ефективних рішень у реальному часі. Таку роль значною мірою виконують цифрові двійники. Цифрові двійники дозволяють створювати точні віртуальні копії реальних об’єктів, що сприяє оптимізації різних процесів у промисловості, аграрному секторі, транспорті, торгівлі, освіті та побуті. Вони забезпечують можливість постійного моніторингу, аналізу та вдосконалення реальних систем, знижуючи ризики та витрати на експерименти в реальних умовах. Використання цифрових двійників стає все більш актуальним у контексті розвитку технологій Інтернету речей (IoT), штучного інтелекту, хмарних обчислень та великих даних. У статті аналізується значущість цифрових двійників для формування новітніх компетентностей у студентів природничоматематичної та цифрової галузей. Автори підкреслюють, що сучасна освітня система повинна адаптуватися до вимог ринку праці, забезпечуючи студентів навичками, необхідними для ефективного використання цифрових двійників у професійній діяльності Пропонується інтеграція технологій цифрових двійників у навчальні програми технічних спеціальностей, що включає як теоретичне вивчення концепцій і принципів роботи цифрових двійників, так і практичні заняття з використанням відповідного програмного забезпечення та обладнання. Впровадження таких програм дозволить підготувати висококваліфікованих фахівців, здатних до інноваційної діяльності в умовах цифрової економіки. Навчання з використанням цифрових двійників сприятиме розвитку критичного мислення, навичок аналізу та прийняття рішень, а також підвищенню адаптивності до швидких змін технологічного середовища. Відповідно, у статті робиться висновок про необхідність реформування освітніх програм для забезпечення підготовки спеціалістів, які володіють компетентностями в галузі цифрових двійників, що є ключовим фактором успіху в сучасному світі цифрових технологій. (en) The article addresses the issue of developing subject competencies in students of natural, mathematical and digital fields through the use of Digital Twins. The relentless advancement of scientific and technological progress, driven by the accelerated implementation of scientific research achievements in all areas of life and the reduction of the time between scientific discoveries and their implementation, is characterized by the current Industrial Revolution 4.0. This revolution involves the integration of automation in all spheres of production, an efficient technological setup, and the collection, exchange, storage, and transmission of data in a single self-regulating system with minimal manual labor and human intervention in the specified processes. The implementation of digital technologies requires a reduction in costs for data collection, analysis, and modeling of real objects to make effective decisions in real-time. Digital Twins play a significant role in this. Digital Twins allow for the creation of precise virtual copies of real objects, contributing to the optimization of various processes in industry, agriculture, transportation, trade, education, and everyday life. They provide the capability for continuous monitoring, analysis, and improvement of real systems, reducing risks and costs associated with experiments in real conditions. The use of Digital Twins is becoming increasingly relevant in the context of the development of the Internet of Things (IoT), artificial intelligence, cloud computing, and big data technologies. The article analyzes the significance of Digital Twins for the development of new competencies in students of natural, mathematical and digital fields. The authors emphasize that the modern education system must adapt to the demands of the labor market, providing students with the skills necessary for the effective use of Digital Twins in professional activities. The integration of Digital Twin technologies into technical specialty curricula is proposed, including both theoretical study of the concepts and principles of Digital Twins and practical exercises using appropriate software and equipment. Implementing such programs will prepare highly qualified specialists capable of innovative activities in the conditions of the digital economy. Education using Digital Twins will foster the development of critical thinking, analytical skills, and decision-making abilities, as well as increase adaptability to the rapid changes in the technological environment. Consequently, the article concludes that there is a need to reform educational programs to ensure the training of specialists with competencies in the field of Digital Twins, which is a key factor for success in the modern world of digital technologies.Документ Від теорії до практики : реалізація методу проєктів у навчанні дисциплін «Розробка мобільних додатків» та «Бази даних» для студентів спеціальності професійна освіта (Цифрові технології)(ЦДУ ім. В. Винниченка, 2024) Соменко, Дмитро Вікторович; Соменко, Олена Олексіївна; Somenko, Dmytro Viktorovych; Somenko, Olena Oleksiivna(ua) У статті розглядаються ключові аспекти використання методу проєктів у навчанні студентів, які обирають спеціальність 015 Професійна освіта (Цифрові технології). Стаття спрямована на аналіз переваг та недоліків використання цього методу в контексті дисциплін "Розробка мобільних додатків" та "Бази даних". Обговорюється важливість вивчення високотехнологічних дисциплін у сучасному технологічному світі та визначається актуальність вибраних дисциплін для студентів даної спеціальності. Опанування цих предметів вимагає не лише теоретичних знань, але й їх практичного використання в реальних проєктах. Проведено аналіз досліджень у галузі психології та педагогіки, який підтверджує, що проблема використання проєктних технологій у навчанні не нова, та визначає основні принципи цього підходу. Проте залишаються невирішеними питання, що стосуються особливостей застосування методу проєктів в дисциплінах з цифрових технологій. У статті описуються етапи реалізації проєктів, включаючи вибір теми, формулювання завдань, розробку технічного завдання, планування, реалізацію, тестування, підготовку звіту та презентацію проєкту. Наводяться конкретні приклади проєктів, які можна впроваджувати у навчальний процес для активного застосування отриманих знань у практиці. Висвітлюється також поєднання дисциплін із сучасною робототехнікою та приводяться приклади проєктів, що об'єднують розробку мобільних додатків, баз даних та робототехніки. У контексті проведеного аналізу також виокремлюється важливість інтерактивності та колективної роботи в процесі виконання проєктів. Зазначається, що цей метод сприяє ефективній взаємодії студентів, розвиває комунікативні навички та сприяє формуванню об'єктивних критеріїв оцінювання. Підкреслюється також природність оцінювання, яка дає можливість оцінювати не тільки теоретичні знання, але й практичні вміння студентів. Звертається увага на особливості впровадження методу проєктів, а саме на питання часових обмежень, нерівномірного розподілу завдань та можливих труднощів для студентів. Незважаючи на ці обмеження, підкреслюється, що метод проєктів в освітньому процесі є ефективним інструментом для інтеграції теорії та практики, розвитку ключових навичок та підготовки висококваліфікованих фахівців, готових до викликів цифрового світу. Реалізація методу проєктів в освітньому процесі є важливим етапом професійної підготовки студентів, дозволяючи їм не лише закріплювати теоретичні знання, але й розвивати практичні навички для успішної кар'єри у сфері цифрових технологій. (en) The article explores key aspects of using the project method in the education of students specializing in 015 Professional Education (Digital Technologies). The focus of the article is on analyzing the advantages and disadvantages of using this method in the context of the disciplines "Mobile Application Development" and "Databases." The importance of studying high-tech disciplines in the modern technological world is discussed, and the relevance of the selected disciplines for students of this specialty is determined. Mastery of these subjects requires not only theoretical knowledge but also their practical application in real projects. An analysis of research in the fields of psychology and pedagogy is conducted, confirming that the issue of using project technologies in education is not new, and outlining the fundamental principles of this approach. However, there are still unresolved questions regarding the specifics of applying the project method in disciplines related to digital technologies. The article describes the stages of project implementation, including topic selection, task formulation, development of technical specifications, planning, implementation, testing, report preparation, and project presentation. Specific examples of projects that can be implemented in the educational process for the active application of acquired knowledge in practice are provided. The combination of disciplines with modern robotics is also highlighted, and examples of projects that integrate mobile application development, databases, and robotics are presented. In the context of the analysis conducted, the importance of interactivity and teamwork in the project execution process is emphasized. It is noted that this method promotes effective interaction among students, develops communicative skills, and contributes to the formation of objective evaluation criteria. The naturalness of assessment is also underscored, allowing the evaluation of not only theoretical knowledge but also students' practical skills. Attention is drawn to the peculiarities of implementing the project method, specifically issues related to time constraints, uneven distribution of tasks, and potential difficulties for students. Despite these limitations, it is emphasized that the project method in the educational process is an effective tool for integrating theory and practice, developing key skills, and preparing highly qualified professionals ready for the challenges of the digital world. The implementation of the project method in the educational process is a crucial stage in the professional training of students, enabling them to not only consolidate theoretical knowledge but also develop practical skills for a successful career in the field of digital technologies.Документ Удосконалення фізичного практикуму з квантової фізики комп’ютерно-орієнтованими засобами навчання(2019) Величко, Степан Петрович; Соменко, Дмитро Вікторович; Шульга, С. В.; Величко, С.П.; Соменка, Д. В.; Шульга, С.В.; Velichko, S.; Somenko, D.; Shulga, S.(ua) Сучасна методика навчання фізики, включаючи і методику вивчення розділу «Квантова фізика» у педагогічних закладах освіти, повинна враховувати наявність в освітньому процесі двох складників – віртуального та реального – і використовувати їх інтегровано у процесі навчання і зокрема в ході виконання обов’язкового фізичного практикуму. Це дає можливості студентові завдяки запропонованому ППЗ «Quantum physics» якісно підготуватися і виконати роботу практикуму, а на завершальній стадії зробити вичерпні узагальнення і за необхідності виправити одержаний результат та внести правки.Документ Вільнопоширюване апаратне та програмне забезпечення для організації навчально-дослідницької роботи майбутніх вчителів природничо-математичних дисциплін(КДПУ ім. В. Винниченка, 2017) Соменко, Дмитро Вікторович; Соменко, Дмитрий Викторович; Somenko, Dmytro Viktorovych(uk) В статті розглядаються переваги використання вільнопоширюваного апаратного та рограмного забезпечення для організації навчально-дослідницької роботи майбутніх вчителів природничо-математичних дисциплін. На прикладі застосування апаратно-обчислювальної платформи Arduino та вільнопоширюваного середовища програмування Arduino IDE з використанням системи комп’ютерної математики Sage пропонується створення багатофункціональної установки моніторингу фізичних параметрів навколишнього середовища та конкретних фізичних процесів. Процес та методика створення зазначеного обладнання може бути корисна студентам фізико-математичних факультетів та сприяти розвитку їхньої пізнавальної активності та дослідницької роботи в рамках навчальної діяльності в університеті.Документ Розвиток пізнавальної активності студентів фізико-математичного факультету засобами інформаційно-комунікаційних технологій у педагогічних ВНЗ(КДПУ ім. В. Винниченка, 2016) Соменко, Олена Олексіївна; Соменко, Дмитро Вікторович; Соменко, Елена Алексеевна; Соменко, Дмитрий Викторович; Somenko, Olena Oleksiyivna; Somenko, Dmytro Viktorovych(uk) Розглянуто педагогічну проблему розвитку пізнавальної активності майбутніх вчителів природничих дисциплін. На основі аналізу існуючих у науково-педагогічній літературі підходів встановлено основні аспекти явища пізнавальної активності, з’ясовано зміст поняття «пізнавальна активність студента». Виявлено, що використання інформаційно-комунікаційних технологій у навчальному процесі з математики сприяє підвищенню рівня розвитку пізнавальної активності студентів, про що свідчить аналіз ряду досліджень. Наведено критерії розвитку пізнавальної активності студентів у педагогічних ВНЗ, а також функції комп’ютерних засобів у навчальному процесі з природничих дисциплін. Встановлено, що одним із ефективних способів використання ІКТ при вивченні природничих дисциплін є організація навчання за комп’ютерно-орієнтованими методичними системами, які передбачають широке використання прикладного програмного забезпечення, систем комп’ютерної математики та новітніх інформаційних технологій у навчальному процесі.Документ Використання можливостей апаратно-обчислювальної платформи arduino в лабораторному практикумі з фізики(КДПУ ім. В. Винниченка, 2016) Соменко, Дмитро Вікторович; Соменко, Олена Олексіївна; Соменко, Дмитрий Викторович; Соменко, Елена Алексеевна; Somenko, Dmytro Viktorovych; Somenko, Olena Oleksiyivna(uk) У статті аналізуються можливі напрямки поєднання традиційних методів та інноваційних технологій у навчанні фізики, зокрема, використання можливостей апаратно-обчислювальної платформи Arduino в організації проведення лабораторного практикуму з фізики. Аналізуються переваги використання апаратно-обчислювальної платформи Arduino для створення навчального фізичного обладнання із застосуванням ЕОТ.Використання комп’ютерно-орієнтованих засобів для проведення навчальних фізичнихекспериментів є актуальним і перспективним з огляду на стрімкий розвиток технологій, електроніки та тотальну інформатизацію життя сучасної людини. Реальний навчальний фізичний експеримент вимагає використання сучасних засобів вимірювання та аналізу фізичних процесів, яке в свою чергу спрощує розуміння і розвиває модельне мислення. Мова йде про використання саме аналізуючих комп’ютерних систем, що в реальному часі можуть проводити збір та опрацювання характеристик фізичних об’єктів, що змінюють свої параметри під час проведення демонстрацій та навчальних дослідів. Використання комп’ютерних програм, інтерфейс яких має можливість візуалізації графіків перебігу фізичних процесів, або використання електронних інструментів для аналізу експериментальної інформації, дозволяє ефективно реалізовувати такі програмні продукти під час лекцій та в ході інших занять і навчальних заходів. Пропонується варіант розробленого навчального досліду з фізики з використанням електронно-обчислювальної техніки. Розроблене програмне забезпечення передбачає можливість проведення досліджень та програмного аналізу параметрів досліджуваних фізичних процесів також під час лекційних занять завдяки додатковому під’єднанню до комп’ютера мультимедійної системи, що дозволяє вивести відеозображення ходу перебігу досліду в режимі On-line.Документ Дослідження ефективності методичної системи розвитку пізнавальної активності студентів у процесі навчання фізики з використанням інформаційно-комунікаційних технологій(КДПУ ім. В. Винниченка, 2015) Соменко, Дмитро Вікторович(uk) У статті відображаються результати експериментальної перевірки ефективності методики розвитку пізнавальної активності студентів педагогічних університетів у процесі навчання фізики з використанням інформаційно-комунікаційних технологій.Документ Психолого-педагогічні аспекти запровадження ЕОТ у навчальному процесі(КДПУ ім. В. Винниченка, 2012) Соменко, Дмитро Вікторович(uk) У статті проаналізовано проблеми та перспективи використання ІКТ під час організації навчальної діяльності учнів. Виявлені основні недоліки та психолого-педагогічні аспекти запровадження ЕОМ у навчальний процес з фізики.