Модель використання системи комп’ютерного моделювання для формування компетентностей учнів з природничо-математичних предметів
Вантажиться...
Дата
2019
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
СумДПУ імені А. С. Макаренка
Анотація
Формулювання проблеми. Відсутність методичного забезпечення, низький рівень обізнаності вчителів щодо існуючих ефективних технологій навчання таких, як комп'ютерне моделювання не дає змоги учням формувати індивідуальну траєкторію розвитку і формувати компетентності з природничо-математичної освіти. Це щорічно підтверджується аналітичними звітами Українського центру оцінювання якості освіти, зокрема оприлюднюються результати зовнішнього незалежного оцінювання учнів з природничо-математичних предметів.
Матеріали і методи. У процесі дослідження використовувались методи аналізу педагогічної, методичної літератури і дисертаційних досліджень; здійснювалося узагальнення результатів вітчизняного і зарубіжного досвіду; теоретичне моделювання процесу використання системи комп'ютерного моделювання для формування компетентностей учнів; системний аналізу для визначення структурних елементів моделі системи комп'ютерного моделювання.
Результати. Обґрунтовано і розроблено модель використання системи комп'ютерного моделювання для формування компетентностей учнів з природничо-математичних предметів. До особливостей цієї моделі можна віднести її використання на засадах дитиноцентриського, системного, діяльнісного, диференційованого підходів з метою формування компетентностей учнів з природничо-математичних предметів. Важливим результатом дослідження є обґрунтування: критеріїв добору СКМод (варіативність, доступність, інструментальність, інтерактивність, інтуїтивність, комплексність, наочність даних, науковість моделей, незалежність, реалістичність); форм і методів застосування СКМод в освітньому процесі, виокремлення аспекту застосування пізнавальних завдань (дослідницьких, творчий, прикладних) для формування компетентностей учнів; обґрунтування таких форм оцінювання як рефлексія, формуюче оцінювання, підсумкове оцінювання.
Висновки. Системи комп'ютерного моделювання стають альтернативою звичайним малюнкам у паперових підручниках і плакатам. Імітаційні процеси, інтерактивні вправи різних типів, анімаційний супровід, формуюче оцінювання дають можливість кожному учню формувати компетентності і пізнавати світ з захопленням. Використання СКМод урізноманітнює процес здобуття освіти, дозволяє перейти від пасивних до активних методів навчання, активізує навчально-пізнавальну діяльність учнів, дозволяє створити індивідуальну траєкторію розвитку для кожного учня у процесі вивчення природничо-математичних предметів.
Подальшого обґрунтування потребує розроблення методичних рекомендацій щодо застосування СКМод в освітньому процесі, що слугуватимуть науково-методичним забезпеченням формування компетентностей учнів з природничо- математичних предметів.
Problem formation. Lack of methodical support, low level of teachers' awareness of existing effective teaching technologies such as computer modeling does not allow students to form their own individual trajectory for development as well as their competence in natural and mathematical education. This is annually confirmed by the analytical reports of the Ukrainian center for education quality assessment, in particular, the results of external independent assessment of students studying natural-mathematical sciences which are published. Materials and methods. Methods of pedagogical and methodical literature analysis as well as dissertation project analysis were used in the scope of this research; the generalization of domestic and foreign experience results was carried out; theoretical modeling of the use of the computer modeling system for the development of students' competences; as well as system analysis to determine the structural elements of the model of computer modeling system. Research results. The model of use of the computer modeling system for developing students' competences in natural and mathematical subjects has been developed. The peculiarities of this model include its use on the basis of child-centric, systemic, activity, differentiated approaches with the purpose of forming natural and mathematical subject students' competences. An important result of the study is the justification of: CMODS selection criteria (variability, accessibility, tooling, interactivity, intuition, complexity, data visuality, scientific ground of models, independence, realism); forms and methods of applying CMODS in the educational process, allocating the aspect of cognitive tasks application (research, creative, applied) for the students competences formation; the justification of such forms of evaluation as reflection, formative evaluation, final evaluation. Conclusions. Computer modeling systems become an alternative to conventional drawings in paper course books and posters. Imitation processes, interactive exercises of various types, animation support as well as formative assessment give each student the opportunity of developing competence and exploring the world with enthusiasm. The use of CMODS diversifies the process of obtaining knowledge, allows transfer from passive to active teaching methods, activates educational and cognitive activity of students, as well as the creation of an individual trajectory for development for each student in the process of studying natural and mathematical subjects. The development of methodical recommendations on the use of CMODS in the educational process requires further justification; the methodical recommendations will serve as a scientific and methodical support for the formation of competences of students studying natural and mathematical subjects.
Problem formation. Lack of methodical support, low level of teachers' awareness of existing effective teaching technologies such as computer modeling does not allow students to form their own individual trajectory for development as well as their competence in natural and mathematical education. This is annually confirmed by the analytical reports of the Ukrainian center for education quality assessment, in particular, the results of external independent assessment of students studying natural-mathematical sciences which are published. Materials and methods. Methods of pedagogical and methodical literature analysis as well as dissertation project analysis were used in the scope of this research; the generalization of domestic and foreign experience results was carried out; theoretical modeling of the use of the computer modeling system for the development of students' competences; as well as system analysis to determine the structural elements of the model of computer modeling system. Research results. The model of use of the computer modeling system for developing students' competences in natural and mathematical subjects has been developed. The peculiarities of this model include its use on the basis of child-centric, systemic, activity, differentiated approaches with the purpose of forming natural and mathematical subject students' competences. An important result of the study is the justification of: CMODS selection criteria (variability, accessibility, tooling, interactivity, intuition, complexity, data visuality, scientific ground of models, independence, realism); forms and methods of applying CMODS in the educational process, allocating the aspect of cognitive tasks application (research, creative, applied) for the students competences formation; the justification of such forms of evaluation as reflection, formative evaluation, final evaluation. Conclusions. Computer modeling systems become an alternative to conventional drawings in paper course books and posters. Imitation processes, interactive exercises of various types, animation support as well as formative assessment give each student the opportunity of developing competence and exploring the world with enthusiasm. The use of CMODS diversifies the process of obtaining knowledge, allows transfer from passive to active teaching methods, activates educational and cognitive activity of students, as well as the creation of an individual trajectory for development for each student in the process of studying natural and mathematical subjects. The development of methodical recommendations on the use of CMODS in the educational process requires further justification; the methodical recommendations will serve as a scientific and methodical support for the formation of competences of students studying natural and mathematical subjects.
Опис
Ключові слова
система комп'ютерного моделювання, СКМод, моделювання, заклади загальної середньої освіти, природничо-математична освіта, компетентність, пізнавальні завдання, computer simulation system, CMODS, modeling, secondary schools, natural and mathematical education, competence, cognitive tasks
Бібліографічний опис
Литвинова, С. Г. Модель використання системи комп’ютерного моделювання для формування компетентностей учнів з природничо-математичних предметів [Текст] / С. Г. Литвинова // Фізико-математична освіта : науковий журнал / Міністерство освіти і науки України, Сумський державний педагогічний університет імені А. С. Макаренка, Фізико-математичний факультет ; [редкол.: М. П. Вовк, М. Гр. Воскоглу, Т. Г. Дерека та ін.]. – Суми : [СумДПУ імені А. С. Макаренка], 2019. – Вип. 1 (19). – С. 108–115.