ЗАСОБИ І СЕРВІСИ ЄВРОПЕЙСЬКОЇ ХМАРИ ВІДКРИТОЇ НАУКИ ДЛЯ ПІДТРИМКИ НАУКОВО-ОСВІТНЬОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

В статті проаналізовано сучасні тенденції європейського простору відкритої науки, сутність і переваги хмаро орієнтованих засобів і сервісів відкритої науки. Розглянуто приклади сервісів Європейської хмари відкритої науки. Надано рекомендації щодо якісного й ефективного запровадження засобів і сервісів відкритої науки в науково-освітню діяльність. Формулювання проблеми. Актуальність роботи обумовлена необхідністю покращення якості та результативності впровадження в науково-освітню діяльність засобів і сервісів відкритої науки, підвищення ефективності їх використання у вітчизняній науці та системі освіти, поліпшення рівня підготовки фахівців освітньої галузі, зокрема вчителів. Матеріали і методи. Для розв’язування поставлених у роботі завдань використано теоретичні методи: аналіз науково-педагогічних теорій та концепцій з проблеми дослідження; аналіз та узагальнення тенденцій європейського простору відкритої науки; аналіз функціоналу хмаро орієнтованих сервісів відкритої науки. Результати. Розглянуто сутність поняття хмаро орієнтованої системи відкритої науки. Проаналізовано сутність і значення Європейської хмари відкритої науки. Визначено основні тенденції, що наразі превалюють в Європейському просторі відкритої науки: відкритий доступ, архівування статей, обмін даними. Розглянуто приклади сервісів Європейської хмари відкритої науки. Надано рекомендації щодо запровадження засобів і сервісів відкритої науки в науково-освітню діяльність. Висновки. Врахування сучасних тенденцій європейського простору відкритої науки, використання переваг хмаро орієнтованих засобів і сервісів відкритої науки з урахуванням авторських рекомендацій сприятиме покращенню якості, ефективності та результативності науково-освітньої діяльності у вітчизняних закладах науки й освіти, ефективності впровадження в освітній процес засобів і сервісів хмарних обчислень, ширшому використанню сервісів відкритої науки на різних рівнях навчання, поліпшенню рівня підготовки фахівців освітньої галузі.

TRAINING OF FUTURE ENERGY SPECIALISTS TO SOLVE PRACTICAL PROBLEMS ON THE BASIS OF PHYSICAL PROJECTS

Formulation of the problem. In the field of higher education, general and special competencies are acquired, which have in common the ability to apply knowledge in practical situations. Therefore, the formation of mental and practical skills and abilities of future energy specialists to solve practical problems is becoming more and more important. The effectiveness of solving practical problems in the field of power engineering, electrical engineering and electromechanics depends on the understanding by future specialists of energy profile the theories and methods of physics. There is a need to develop and implement effective teaching methods, in particular on the basis of physical projects. Materials and methods. The analysis of research in the field of education, the National Qualifications Framework, the standard of higher education in the specialty 141 "Electricity, Electrical Engineering and Electromechanics" for the first (bachelor's) level of higher education to theoretically substantiate the requirements for mental and practical skills of future energy specialists to solving practical tasks and advantages of physical projects in their formation was carried out; pedagogical experiment was carried out for testing the effectiveness of the use of physical projects in the training of future energy specialists; diagnostics (using the 16-factor personal questionnaire of R. Cattell and the method of analysis of products of activity as projects) was for evaluation the levels of ability of future energy specialists to solve practical problems using theories and methods of physics; statistical calculations, such as quantitative and qualitative data processing, graphical presentation of results, were for tracking the dynamics of the levels of formation of the ability of future energy specialists to solve practical problems and establishing the scientific reliability of the results of the study. Results. The essence of physical projects and features of their using are theoretically substantiated on the example of discipline "Alternative energy", the maintenance of which is directed on formation of ability to apply the received theoretical knowledge, scientific and technical methods for the decision of scientific and technical problems and problems of power. Such criteria as personal, content-procedural, evaluation-regulatory, indicators and diagnostic tools for testing the ability of future energy specialists to solve practical problems with the using of physics methods are characterized. The analysis of experimental data showed significant qualitative changes in the levels of formation of the ability of future energy specialists to solve practical problems by EG physics. That is confirmed by calculations of Pearson's criterion (17,61> 7,8).

МЕТОДИКА ПОШУКУ КОМПЛЕКСНИХ РОЗВ’ЯЗКІВ НЕРІВНОСТЕЙ СПОСОБОМ НЕВ’ЯЗКИ

Формулювання проблеми. Традиційно у школі розглядають нерівності у множині дійсних чисел. Розв’язуючи нерівності із невідомим, обмежуються відшуканням області, у якій виконується вимога більше (менше). Між іншим, у низці задач важливо на скільки відрізняються величини. При цьому виявляються і комплексні розв’язки при дійсній нев’язці. Матеріали і методи. У статті використані методи математичного аналізу та теорії функції комплексної змінної, а також аналіз і моделювання – для розробки алгоритмів графічного подання результатів у системі комп’ютерної математики Maple. Результати. Запропоновано використовувати комплексну нев’язку r = s + it, де s > 0 або s = 0 і t > 0, яка дає комплексні розв’язки нерівностей. Множиною усіх розв’язків нерівності, отриманих методом комплексної нев’язки, є двовимірна область. Причому, нерівності з протилежними знаками мають розв’язки, які взаємно доповнюють один одного до комплексної площини. Показано приклади застосування методу комплексної нев’язки для розв’язування квадратних, раціональних та інших нерівностей. Продемонстровано застосування системи комп’ютерної математики Maple 17 для графічної побудови області-розв’язків нерівностей. Висновки. Поданий матеріал може бути корисний вчителям, викладачам закладів фахової передвищої та вищої освіти при вивченні теми «Комплексні числа». Нерівності у комплексній множині розглядалися епізодично, наприклад, при доведенні леми Д’Аламбера про значення модуля комплексного аргументу в сусідніх точках в околі точки, де він не дорівнює нулю. Ці нерівності можна використати для пошуку коренів комплексних функцій. Подальші наукові дослідження у цьому напрямку полягають у систематизації та класифікації нерівностей та методів їх розв’язання у комплексній площині.

РЕАЛІЗАЦІЯ ТРАНСДИСЦИПЛІНАРНОГО ПІДХОДУ У ПРОЦЕСІ ФОРМУВАННЯ ПРИРОДНИЧО-МАТЕМАТИЧНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ МАЙБУТНІХ МОРЯКІВ

Формулювання проблеми. Сучасна українська освіта перебуває на етапі реформування. Перенасичення ринку праці фахівцями гуманітарного напряму не сприяє активному розвитку економічної галузі нашої країни. Саме тому Міністерство освіти і науки України зміщує акценти з дисциплін гуманітарної спрямованості на дисципліни природничо-математичного циклу. При цьому у процесі професійної діяльності фахівці усіх галузей (у тому числі й морської) стикаються з проблемами, вирішення яких потребує міждисциплінарних знань, тобто, їм необхідно проявити свою компетентність. Основою підготовки таких фахівців вважається впровадження в освітній процес трансдисциплінарного підходу, який на сьогодні є необхідною умовою розвитку освіти в цілому. Окрім цього, реалізація трансдисциплінарного підходу надає можливість активізувати пізнавальну діяльність здобувачів, сприяє формуванню в них професійних якостей, зокрема, природничо-математичної компетентності. Метою статті є аналіз особливостей трансдисциплінарного підходу та виявлення можливостей його реалізації в процесі формування природничо-математичної компетентності майбутніх моряків. Матеріали й методи. В роботі використані теоретичні й емпіричні методи дослідження, такі як аналіз літературних джерел, синтез, спостереження за освітнім процесом, систематизація й узагальнення результатів дослідження. Результати. У роботі наведено приклад компетентнісного завдання, сконструйованого у межах трансдисциплінарного підходу. Досвід використання компетентнісних завдань у процесі навчання майбутніх моряків засвідчив їх ефективність, оскільки вони надають широкі можливості залучення майбутніх фахівців до розв’язування практичних проблем, наближених до професійної діяльності майбутніх моряків, що у свою чергу, сприяє формуванню їх природничо-математичної компетентності. Висновки. Доведено, що трансдисциплінарний підхід є актуальним на сьогодні і дає широкі можливості викладачам для досягнення поставлених цілей освітнього процесу. Окрім того, що трансдисциплінарний підхід є необхідною умовою розвитку сучасної освіти, він також є запорукою успішного формування природничо-математичної компетентності майбутніх моряків, яка передбачає уміння здобувача проявити набуті інтегровані знання з математики, фізики та інформатики у процесі вирішення професійних завдань. Одним із шляхів реалізації трансдисциплінарного підходу в освітньому процесі є залучення здобувачів до розв’язання компетентнісних задач.

МЕТОДИЧНІ АСПЕКТИ ВИВЧЕННЯ ОСНОВ АЛГОРИТМІЗАЦІЇ І ПРОГРАМУВАННЯ МОВОЮ PYTHON У ШКІЛЬНОМУ КУРСІ ІНФОРМАТИКИ У СТАРШИХ КЛАСАХ

Основи алгоритмізації і програмування є однією з основних змістових ліній курсу інформатики у школі. У статті досліджено проблеми вивчення елементів основ алгоритмізації та програмування в шкільному курсі інформатики у 10-11 класах. Формулювання проблеми. Важливою педагогічною проблемою є формування і розвиток алгоритмічних навичок учнів. Проблеми вдосконалення методичної системи навчання інформатики в загальній середній школі потребують подальшого дослідження з метою пошуку більш ефективних форм, методів і засобів навчання. Необхідно забезпечити формування в учнів компетентностей, необхідних для свідомого вибору майбутнього профілю навчання. Учні повинні розуміти зв’язок між теоретичною і прикладною інформатикою, знати способи застосування інформаційних технологій для розв’язування різноманітних задач. А також визначено переваги мови Python у навчанні інформатики та особливості їх педагогічного застосування у навчанні основ алгоритмізації та програмування. Матеріали і методи. Для досягнення поставленої мети застосовано комплекс методів: системного аналізу наукових праць, що охоплюють проблему дослідження, аналіз вітчизняного досвіду вивчення елементів програмування в шкільному курсі інформатики; узагальнення та обґрунтування теоретичних засад використання мови програмування Python в шкільному курсі інформатики. Результати. Розглянуто основні характеристики мови програмування Python та наведено можливості її використання у процесі навчання основ алгоритмізації в шкільному курсі інформатики. Вивчення основ алгоритмізації та програмування є одним із засобів формування операційного стилю мислення. Знання даної змістової лінії передбачає здатність формалізувати задачу, визначити у ній зв’язки між частинам, обирати якнайкращий алгоритм розв’язування завдання, вміння правильно інтерпретувати та аналізувати отримані результати. Висновки. Мова Python – одна з найпопулярніших мов програмування. Вона знаходить своє застосування у різних галузях. Відповідно ринок праці потребує фахівців, які могли створювати програмні продукти мовою Python. Заклади загальної середньої освіти не залишилися осторонь цього процесу. Автори шкільних підручників починають включати мову Python до їх змісту. Таким чином, виникає потреба у розробці навчально-методичних матеріалів з вивчення елементів алгоритмізації і програмування мовою Python. Методологічне значення цього розділу шкільного курсу інформатики полягає у розкритті важливості алгоритмів.

СТРУКТУРА ТА ЗМІСТ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ З ОСНОВ КВАНТОВОЇ ІНФОРМАТИКИ УЧНІВ ЛІЦЕЇВ

У статті представлені результати експертного опитування щодо визначення складових компетентностей з основ квантової інформатики учнів ліцеїв. Формулювання проблеми. Стрімкий розвиток та перспективність квантових технологій у світі є очевидними передумовами чергової трансформації змісту навчання інформатики в ЗЗСО України, а також уточнення результатів його опанування – складових інформаційно-комунікаційної (цифрової) компетентності. Консорціум QTEdu у травні 2021 року опублікував першу версію Європейської рамки компетентностей у галузі квантових технологій (European Competence Framework for Quantum Technologies), складові якої є основою для визначення відповідних компетентностей для здобувачів освіти, зокрема повної загальної, а також для впровадження та реалізації освітньо-наукових проєктів квантової галузі. Матеріали і методи. Для отримання результатів дослідження були застосовані емпіричний метод (опитування у вигляді напіввідкритого анкетування, де поряд із запропонованими варіантами відповідей можна було надати власні змістовні коментарі-рекомендації) та здійснений статистичний аналіз результатів опитування (ранжування для визначення важливості складових компетентностей). Результати. Проведене експертне опитування, до якого долучилися переважно вчителі та викладачі, надало змогу отримати відповіді й рекомендації щодо остаточного визначення змісту компетентностей з квантової інформатики учнів ліцеїв: компетентності з фізичних основ квантових технологій; компетентності з математичних основ квантової інформатики; компетентності із забезпечувальних технологій; компетентності з апаратного забезпечення квантових комп’ютерів та датчиків; компетентності з квантових обчислень та моделювання; компетентності з квантових датчиків та метрології; компетентності з квантової комунікації; практичні навички та загальних компетентностей. Висновки. Визначені структура та зміст компетентностей з основ квантової інформатики учнів ліцеїв дали змогу уточнити зміст відповідного факультативного курсу.

ОРГАНІЗАЦІЯ ПЕДАГОГІЧНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ З УПРОВАДЖЕННЯ МЕТОДИЧНОЇ СИСТЕМИ ФОРМУВАННЯ САМООСВІТНЬОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ УЧНІВ ОСНОВНОЇ ШКОЛИ НА ЗАСАДАХ СТАЛОГО РОЗВИТКУ

Формулювання проблеми. У статті висвітлені результати здійсненого педагогічного експерименту з упровадження розробленої методичної системи формування самоосвітньої компетентності учнів основної школи в процесі вивчення фізики на засадах сталого розвитку. При дотриманні принципів системного підходу до аналізу й організації освітнього процесу формування самоосвітньої компетентності учнів основної школи в освітньому процесі з фізики, повноцінному дотриманні педагогічних умов його реалізації та забезпеченні комплексом ефективних форм, методів, засобів та технологій в освітньому процесі, передбачаємо сформованість високого рівня самоосвітньої компетентності учнів ЗЗСО. Матеріали і методи. Під час реалізації педагогічного експерименту послуговувалися теоретичними (аналіз науково-методичної літератури з питань формування самоосвітньої компетентності учнів), емпіричними (спостереження, анкетування, тестування), а також статистичними методами опрацюванню результатів дослідження (критерій Пірсона та Стьюдента). Проведено педагогічний експеримент (констатувальний, пошуковий, формувальний та підсумковий етапи) до якого було залучено 1227 учнів із 24 закладів освіти Тернопільської (18), Волинської (3) та Кіровоградської (3) областей. Результати. Результати педагогічного експерименту підтвердили статистичну достовірність впливу запропонованої методичної системи на якісні показники самоосвітніх умінь та позитивні зрушення у засвоєнні учнями навчального матеріалу з фізики. Висновки. Впровадження розробленої методичної системи сприяє: підвищенню мотивації учнів до самоосвіти, зацікавленості до вивчення фізики, розвитку критичного мислення, удосконаленню вмінь учнів використовувати хмарні сервіси для виконання особистісних і соціально значущих завдань та навчальних проєктів, розвитку вмінь використовувати у процесі вивчення фізики прикладне програмне забезпечення, виробленню навичок самостійності, роботи в групі, навчальної комунікації тощо.

ЗАСТОСУВАННЯ ХМАРО ОРІЄНТОВАНИХ СЕРВІСІВ ВІДКРИТОЇ НАУКИ ДЛЯ ПРОФЕСІЙНОГО РОЗВИТКУ ВЧИТЕЛІВ

У статті проаналізовано особливості застосування хмаро орієнтованих сервісів відкритої науки для професійного розвитку вчителів. Розглянуто важливість застосування принципів та інструментів відкритої освіти і науки для підвищення кваліфікації педагогічних працівників, особливо в умовах глобальної цифровізації. Підготовлено рекомендації щодо напрямів застосування хмаро орієнтованих сервісів відкритої науки педагогічними працівниками: для самоосвіти і саморозвитку педагогічних працівників; для підготовки нових навчальних матеріалів і дослідницьких завдань для учнів; для роботи з обдарованими дітьми і добір для них додаткових навчальних і дослідницьких завдань; для демонстрації і візуалізації різноманітних природніх і експериментальних процесів під час освітнього процесу; для перевірки на плагіат учнівських дослідницьких проектів. Формулювання проблеми. Для даного дослідження важливим є аналіз особливостей застосування хмаро орієнтованих сервісів відкритої науки для професійного розвитку вчителів. Тому, проаналізуємо процес підготовки майбутніх вчителів, приклади застосування хмаро орієнтованих сервісів відкритої науки у практиці роботи ЗЗСО та підвищення кваліфікації педагогічних працівників із застосуванням сервісів відкритої науки. Матеріали і методи. Для досягнення мети дослідження було використано теоретичні методи: аналіз, систематизація, узагальнення наукових джерел, аналіз наукових публікацій вітчизняних і закордонних вчених. Дослідження виконано в межах проєкту «Хмаро орієнтовані системи відкритої науки у навчанні і професійному розвитку вчителів» (реєстраційний номер 2020.02/0310), що реалізується за рахунок грантової підтримки Національного фонду досліджень України. Результати. У дослідженні проаналізовано особливості застосування хмаро орієнтованих сервісів відкритої науки для професійного розвитку вчителів. Зроблено висновок щодо важливості застосування принципів та інструментів відкритої освіти і науки для підвищення кваліфікації педагогічних працівників, особливо в умовах глобальної цифровізації. Підготовлено рекомендації щодо напрямів застосування хмаро орієнтованих сервісів відкритої науки педагогічними працівниками: для самоосвіти і саморозвитку педагогічних працівників; для підготовки нових навчальних матеріалів і дослідницьких завдань для учнів; для роботи з обдарованими дітьми і добір для них додаткових навчальних і дослідницьких завдань; для демонстрації і візуалізації різноманітних природніх і експериментальних процесів під час освітнього процесу; для перевірки на плагіат учнівських дослідницьких проектів. Висновки. Проведене дослідження дає підстави зробити висновок, щодо важливості застосування принципів та інструментів відкритої освіти і науки для підвищення кваліфікації педагогічних працівників, адже в умовах глобальної цифровізації та карантинних обмежень викликаних хворобою COVID-19 саме на них покладена важливе суспільне завдання – не переривати освітній процес у закладах загальної середньої освіти, адже діти мають отримувати знання і здобувати освіту не зважаючи на суспільні обставини.

ЗАСОБИ ФОРМУВАННЯ ВІЗУАЛЬНО-ІНФОРМАЦІЙНОЇ КУЛЬТУРИ МАЙБУТНІХ УЧИТЕЛІВ МАТЕМАТИКИ ТА ІНФОРМАТИКИ

Формулювання проблеми. Сучасний вчитель математики та інформатики повинен мати високий рівень сформованості візуально-інформаційної культури, тобто повинен мати ціннісні установки, прагнення до розвитку в галузі візуалізації та інформатизації освіти; володіти інформатико-математичні, психолого-педагогічні та технологічні знаннями; уміннями сприймати, аналізувати, порівнювати, зіставляти, інтерпретувати, продукувати з використанням інформаційних технологій, структурувати, інтегрувати, оцінювати поданий наочно навчальний матеріал. Це залежить, серед іншого, від методу пізнавальної теоретичної та практичної діяльності викладачів і студентів, який передбачає постановку мети, необхідну систему дій, відповідні засоби й одержаний результат – високий рівень сформованості візуально-інформаційної культури майбутніх учителів математики та інформатики. Матеріали і методи. Основою дослідження стали наукові розвідки вітчизняних і закордонних учених, які займаються вивченням питань підготовки майбутніх вчителів математики та інформатики. Для досягнення мети були використані методи теоретичного рівня наукового пізнання: аналіз наукової літератури, синтез, формалізація наукових джерел, опис, зіставлення, узагальнення власного досвіду. Результати. З метою формування візуально-інформаційної культури майбутніх учителів математики та інформатики використані нами засоби навчання можна умовно поділити на групи: друковані засоби (навчально-методична література, навчальні посібники, навчальні програми, системи задач для лабораторних робіт), комп’ютерні засоби (програмне забезпечення предметного спрямування, програми динамічної математики, хмаро орієнтовані сервіси, віртуальні лабораторії), інтерактивні засоби (візуалізовані завдання, інтерактивні аплети, когнітивно-візуальні моделі). Висновки. За результатами впровадження розглядуваних засобів у професійну підготовку у майбутніх учителів математики та інформатики спостерігалося підвищення рівнів сформованості візуально-інформаційної культури за всіма компонентами: професійно-мотиваційним, когнітивним, операційно-діяльнісним та рефлексивним.

INFORMATION SYSTEM OF ACCOUNTING FOR PROFESSIONAL DEVELOPMENT OF EDUCATORS IN FORMAL AND NON-FORMAL EDUCATION

Formulation of the problem. The article is devoted to the possibility of conducting centralized or regional accounting of professional development of educators, recognition of learning outcomes of various subjects of professional development. The review and analysis of the structure of the information system of accounting for professional development of educators in formal and non-formal education is made, its structural components are characterized. The purpose of its use is determined. An ER model of such a system has been designed. The system of data access and the level of its distribution are determined. Materials and methods. To achieve this goal, the following research methods were used: theoretical - analysis of legal documents relating to the system of teacher training; generalization of best practices in business documentation, accounting for issued certificates; analysis and systematization of functional responsibilities in educational institutions; diagnostic - research of structure of a database of the account of documents on passing of advanced training for the purpose of necessary structure; analysis of the activities of persons keeping records. Results. The proposed structure of the information system of accounting for professional development of educators in formal and non-formal education provides for the need to preserve information about the educator, the subject of professional development, acquired competencies and documents received. The structure of each entity is proposed, the indices and the relationship between the components are defined. The information system needs to define users and access rights. Access to the table with information on professional development of educators should be open. This is necessary so that stakeholders and other educators can see how a teacher is involved in professional development. Data entry is provided through authenticated authorized access of the employee responsible for advanced training (internship) and certification. This person has the necessary data about educators, enters this information into the database. Conclusions. The functioning of such a regional or all-Ukrainian information system for accounting for professional development of educators in formal and non-formal education will address a number of issues arising in the certification and certification of educators.