Моделі та ресурсне забезпечення навчання SТЕМ-дисциплін в умовах пандемії COVID-19

Abstract

Вказано, що розвиток та вдосконалення людських навичок і можливостей через освіту є ключовими рушіями соціально-економічного, суспільного успіху та особистого добробуту. Актуалізовано потребу підготовки майбутніх STEM-фахівців у закладах вищої освіти (ЗВО). Проаналізовано поняттєвий апарат і нормативне забезпечення реалізації STEM-освіти в Україні. Схарактеризовано особливості навчання STEM-дисциплін, пов’язаних із необхідністю використання обладнання та спеціалізованого програмного забезпечення. Здійснено огляд підходів та наведено приклади реалізації навчання STEM-дисциплін за моделлю традиційного, змішаного та дистанційного навчання у Тернопільському національному педагогічному університеті імені Володимира Гнатюка (далі – ТНПУ). Обґрунтовано потребу модифікації існуючих моделей навчання STEM-дисциплін для реалізації якісної освіти в умовах COVID-19. Наведено приклади ресурсного забезпечення STEM-освіти в університетах Великої Британії, Іспанії та України. Розроблено модель поведінки викладачів STEM- дисциплін за умов невизначеності щодо моделі організації навчання. Відзначено, що пропонована модель може слугувати основою для здійснення аналізу потреб і можливостей ЗВО щодо реалізації ефективного навчання STEM-дисциплін в умовах невизначеності, зокрема, спричинених COVID-19, витрат та альтернативних способів організації освітнього процесу.

Указано, что развитие и совершенствование человеческих навыков и возможностей через образование являются ключевыми двигателями социально-экономического, общественного успеха и личного благосостояния. Актуализирована необходимость подготовки будущих STEM-специалистов в вузах. Проанализирован понятийныйо апарат и нормативное обеспечение реализации STEM-образования в Украине. Охарактеризованы особенности преподавания STEM-дисциплин, связанных с необходимостью использования оборудования и специализированного программного обеспечения. Осуществлен обзор различных образовательных подходов и моделей, а также приведены примеры реализации STEM-обучения в Тернопольском национальном педагогическом университете имени Владимира Гнатюка. Обоснована необходимость модификации существующих моделей традиционного, смешанного и дистанционного обучения для реализации качественного преподавания STEM-дисциплин в условиях COVID-19. Приведены примеры ресурсного обеспечения STEM-образования в университетах Великобритании, Испании и Украины. Разработана модель поведения преподавателей STEM-дисциплин в условиях неопределенности относительно применяемой модели организации обучения. Отмечено, что педлагаемая модель может служить основой для осуществления анализа потребностей и возможностей вузов по реализации эффективного преподавания STEM-дисциплин в условиях COVID-19, расходов и альтернативных способов организации образовательного процесса.

The development and improvement of human skills and capabilities through education are key drivers of economic, social success and personal well-being. This study highlights the need for training STEM specialists in educational institutions. An analysis of the conceptual framework and regulatory support for the implementation of STEM-education in Ukraine. The lack of a unified strategy for the digital transformation of domestic higher education institutions and the launch of new STEM-oriented educational programs has been identified. The peculiarities of teaching STEM-disciplines related to the need to use equipment and specialized software are described. An overview of approaches and examples of implementation of STEM-disciplines according to the model of traditional, blended and distance learning at Ternopil National Pedagogical University named after Volodymyr Hnatiuk has been given. The need to modify the existing models of teaching STEM-disciplines for the implementation of quality education in the conditions of COVID-19 is substantiated. Examples of STEM-education resources in universities in Great Britain, Spain and Ukraine are given. A model of behavior of teachers of STEM-disciplines under conditions of uncertainty about the model of teaching organization has been developed. The proposed model can serve as a basis for analyzing the needs and capabilities of the educational institution to implement effective teaching of STEM-disciplines in conditions of uncertainty, in particular, caused by COVID-19, costs and alternative ways of organizing the educational process. Prospects for further research are identified.