3D-PEN AS A MEANS OF FORMING STEM-COMPETENCE OF PRIMARY SCHOOL STUDENTS IN TEACHING PHYSICS

Keywords: educational process, teaching physics, 3D-pen, digitization, STEM-competence, activation of cognitive activity

Abstract

Of particular importance in modern conditions is the process of teaching physics. Physics is the basis for the development of automated systems, robotics, mechatronics, STEM-technologies and scientific and technological progress in general. At the same time a number of system problems are traced. They reflect the real state of implementation of educational policy in Ukraine and the introduction of the principles of digitalization in the educational process. The outlined problems include the need to create and ensure the systematic functioning of STEM-educational environment. The basis of such an environment is STEM-technology of teaching natural sciences and mathematics. The authors proposed the implementation of STEMtechnologies through the training of means of three-dimensional depiction of natural and model phenomena, processes, which has an innovation-oriented direction. Methodological features of the implementation of this approach include: 1) acquaintance of students with the basics of modern 3D-design and modeling; 2) the formation of skills to use 3D-devices, the simplest of which is a 3D-pen; 3) development of STEM-competence, ability to organize own project activity and prediction of its results; 4) activation of cognitive activity of students, development of their intellectual and creative abilities, emphasis on the prospects of professions related to the natural sciences and mathematics. In order to ensure the formation of STEM-competence of primary school students during the study of physics, we have identified the features of the introduction of the use of 3D-pen in the educational process. The proposed elements of the introduction of 3D-pen as a means of teaching in the educational process in physics provide an increase in cognitive activity of students, contribute to the implementation of the principle of polytechnic orientation of teaching physics. The formation of STEM-competence teaches students to think independently, receive and apply knowledge, plan their activities, make decisions, present results, work effectively in STEM-educational environment, promotes the development of communicative competence.

References

1. Бойко П.С., Бойко М.С. Використання 3D-ручки на уроках фізики та математики. Міжпредметні зв’язки природничо-математичних дисциплін в освітньому процесі: матер. Всеукр. наук.-практ. Інтернет-конф., 10-12 березня 2021 р. Луцьк, 2021. С. 85–89.
2. Концепція розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти) / розп. КМУ від 05.08.2020 р. № 960-р URL : https://zakon.rada.gov.ua/laws /show/960-2020-%D1%80#Text (дата звернення: 22.07.2021).
3. Садовий М.І. Моделювання хмарних послуг як практичне втілення STEM-освіти. STEM-освіта – проблеми та перспективи: зб. матер. ІІІ Міжнар. наук.-практ. семінару, 24-25 жовтня 2018 р., Кропивницький, 2018. С. 71–73.
4. Садовий М.І. Цифрові технології як засіб підвищення мотивації учнів в освітньому процесі з природничих дисциплін. Реалії та перспективи природничо-математичної підготовки у закладах освіти: матер. наук.-практ. конф., 12-13 вересня 2019 р. Херсон, 2019. С. 50–53.
5. Сліпухіна І.А., Чернецький І.С. Використання цифрового вимірювального комплексу в STEM орієнтованому освітньому середовищі. Ukrainian Journal of Educational Studies and Information Technology. 2017. Vol. 5(1). P. 279–289. URL : https://uesit.org.ua/index.php/ itse/article/view/171/156 (дата звернення: 22.07.2021).
6. Соменко Д.В. Використання апаратно-обчислювальної платформи Arduino в навчальному процесі з фізики : посіб. для студ. фіз.-мат. фак-тів пед. унів-тів. Кіровоград : ПП «ЦОП «Авангард», 2013. 88 с.
7. Трифонова О.М. STEM середовище навчання фізико-технічних дисциплін. Зб. наук. пр. Кам’янець-Подільського нац. ун-ту імені Івана Огієнка. Серія педагогічна. Кам’янець-Подільський, 2018. Вип. 24: STEM-інтеграція як важлива передумова управління результативністю та якістю фізичної освіти. С. 37–41.
8. Трифонова О.М. Методична система розвитку інформаційно-цифрової компетентності майбутніх фахівців комп’ютерних технологій у навчанні фізики і технічних дисциплін : дис. … д-ра пед. наук : 13.00.02, 13.00.04 / ЦДПУ ім. В. Винниченка. Кропивницький, 2020. 595 с.
9. Фiзика 7–9 класи: навчальна програма для загальноосвітніх навчальних закладів / затв. Наказом МОНУ від 07.06.2017 № 804. URL : https://mon.gov.ua/ua/osvita/zagalna-serednya-osvita/navchalniprogrami/navchalni-programi-5-9-klas (дата звернення: 16.07.2021).
Published
2021-11-12
How to Cite
Tryfonova, O. M. (2021). 3D-PEN AS A MEANS OF FORMING STEM-COMPETENCE OF PRIMARY SCHOOL STUDENTS IN TEACHING PHYSICS. Pedagogical Sciences: Theory and Practice , (2), 52-58. https://doi.org/10.26661/2522-4360-2021-2-08
Section
SECTION II. THEORY AND METHODOLOGY OF TEACHING (IN THE FIELDS OF KNOWLEDGE)