Формування критичного мислення в студентів природничо-наукових спеціальностей на основі інноваційних технологій: віртуальна реальність, штучний інтелект, гейміфікація
Необхідність формування критичного мислення в студентів природничо-наукових спеціальностей. Дослідження впливу різних інноваційних технологій, таких як штучний інтелект, віртуальна реальність, гейміфікація на розвиток критичного мислення студентів.
Рубрика | Педагогика |
Вид | статья |
Язык | украинский |
Дата добавления | 28.07.2024 |
Размер файла | 2,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Формування критичного мислення в студентів природничо-наукових спеціальностей на основі інноваційних технологій: віртуальна реальність, штучний інтелект, гейміфікація
Семерня Оксана Миколаївна
доктор педагогічних наук, доцент, доцент кафедри біології та екології
Кам 'янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка
Суховірський Олег Васильович
кандидат педагогічних наук, доцент, доцент кафедри природничо-математичних дисциплін Хмельницька гуманітарно-педагогічна академія
Рудницька Жанна Олександрівна
кандидат педагогічних наук, доцент, доцент кафедри загальної фізики Київський національний авіаційний університет
У статті обґрунтовано необхідність формування критичного мислення в студентів природничо-наукових спеціальностей. Використано теоретичні та експериментальні методи дослідження. Теоретичні методи аналізу, синтезу, обґрунтування, порівняння, узагальнення, систематичності та періодичності наукової інформації. Серед експериментальних методів - такі, як педагогічний експеримент, а саме спостереження, опитування, апробація. Розглянуто основні підходи до формування критичного мислення, а також можливості використання інноваційних технологій для цього на прикладах штучного інтелекту, віртуальної реальності, гейміфікації. На основі теоретичного аналізу та власних досліджень автори статті розробили модель формування критичного мислення в студентів природничо-наукових спеціальностей на основі цих інноваційних технологій. Теоретичні засади та практичні аспекти використання цих інноваційних технологій у формуванні критичного мислення в студентів природничо-наукових спеціальностей описані в статті. Досліджено вплив різних інноваційних технологій, таких як штучний інтелект, віртуальна реальність, гейміфікація на розвиток критичного мислення студентів, а також розроблено рекомендації щодо їх дієвого та ефективного застосування.
Ключові слова: критичне мислення, студенти, природничо-наукові спеціальності, інноваційні технології, штучний інтелект, віртуальна реальність, гейміфікація. критичне мислення штучний інтелект
FORMATION OF CRITICAL THINKING IN STUDENTS OF NATURAL SCIENCE SPECIALITIES
BASED ON INNOVATIVE TECHNOLOGIES:
VIRTUAL REALITY, ARTIFICIAL INTELLIGENCE, GAMIFICATION
Semernia Oksana
Doctor of Pedagogical Sciences, Assistant Professor, Assistant Professor of the Department of Biology and Ecology
Kamianets-Podilskyi Ivan Ohiienko National University
Sukhovirskyi Oleh
Candidate of Pedagogical Sciences, Assistant Professor, Assistant Professor of the Department of Natural and Mathematical Disciplines Khmelnitsky Humanities Pedagogical Academy
Rudnytska Zhanna
Candidate of Pedagogical Sciences, Assistant Professor, Assistant Professor of the Department of General Physics
Kyiv National Aviation University
Introduction. Critical thinking is a complex cognitive skill that is essential for success in a variety of domains, including science, engineering, and other STEMfields. It involves the ability to think clearly, rationally, and independently and critical thinkers are able to evaluate information critically, analyze arguments, and form sound conclusions. Traditional teaching methods are often not effective for formatting critical thinking. These methods can be not effective and do not provide students with opportunities to practice critical thinking skills. Innovative technologies, such as virtual reality (VR), artificial intelligence (AI), and Game learning (GL), have the potential to enhance the effectiveness of critical thinking instruction. The described innovative technologies activate and motivate students to study complex natural science educational components.
Purpose. The purpose of this research was to investigate the potential of innovative technologies to enhance critical thinking in science students. The study focused on three specific technologies: VR, AI, and GL.
Methods. We used theoretical and experimental research methods. Theoretical methods such as analysis, synthesis, justification, comparison, generalization, systematic and periodicity of information. Among the experimental methods were such as a pedagogical experiment, namely observation, survey, approbation.
Results. Students from these departments demonstrate the effectiveness of using innovative technologies such as VR, AI, and GL. The results of the experiment were determined by pedagogical observation, periodic surveys, questionnaires, tests at internal conferences, all-Ukrainian conferences, participation in seminars, writing publications, participation in scientific circles, etc.
Originality. In the article, the authors developed a model for the formation of critical thinking based on innovative technologies such as VR, AI, and GL. For the first time, the methodology of forming students' critical thinking based on innovative technologies such as VR, AI, and GL described. The findings of this study contribute to the growing body of research on the use of innovative technologies for formatting critical thinking. The study provides evidence that VR, AI, and GL can be effective in enhancing critical thinking skills in science students.
Conclusion. The findings of this study suggest that innovative technologies have the potential to be a guaranteed way to foster critical thinking in science education. These technologies can make learning more engaging and interactive, and they can provide students with opportunities to practice critical thinking skills in realistic and immersive environments.
Key words: critical thinking, science education, innovative technologies, virtual reality, artificial intelligence, game learning.
Постановка проблеми
Критичне мислення є однією з найважливіших компетентностей, необхідних для успішної життєдіяльності в сучасному світі. Воно передбачає здатність людини критично оцінювати інформацію, аналізувати аргументи, робити обґрунтовані висновки та приймати рішення. Формування критичного мислення має важливе значення для студентів природничо -наукових спеціальностей. Адже майбутні науковці та інженери повинні бути здатні: розуміти складні наукові концепції та теорії; аналізувати та оцінювати наукові дані; формулювати та обґрунтовувати наукові гіпотези; проводити наукові дослідження. Критичне мислення також є необхідним для того, щоб студенти природничо-наукових спеціальностей могли успішно адаптуватися до змін у галузі науки та технологій.
Незважаючи на важливість формування критичного мислення, ця проблема залишається актуальною для багатьох закладів вищої освіти. Адже традиційні методи навчання не завжди дозволяють ефективно розвивати критичне мислення у студентів.
Інноваційні технології, такі як віртуальна реальність, штучний інтелект та гейміфікація, мають потенціал для підвищення ефективності формування критичного мислення у студентів природничо - наукових спеціальностей. Ці технології дозволяють створювати більш інтерактивні та захоплюючі освітні середовища, які стимулюють критичне мислення студентів.
Формування критичного мислення у студентів природничо -наукових спеціальностей є глобальною проблемою якості освіти, яка вимагає вирішення. Інноваційні технології є дієвим і ефективним інструментом для вирішення цієї проблеми.
Аналіз останніх досліджень і публікацій
У витоках формуванням критичного мислення стоять вчені які, включають Дж. Дьюї, І. Канта, А. Леонтьєва, І. Лернера, Т. Рокмора, С. Рубінштейна. Із сучасних - можна виокремити проведення Міжнародних конференцій на тематику критичного мислення. Зокрема, у [4] увійшли матеріали доповідей, де висвітлюються питання формування критичного мислення, професійної компетенції, особливостей новітніх підходів до системи організації навчального процесу в системі вищої школи, контролю рівня сформованості компетенції та концепції міжкультурної комунікації в сучасній освіті.
Так, О. Лазебна розглядає технологію розвитку критичного мислення в методиці підготовки майбутніх екологів [4, с. 128-132]. Автори Н. Мельниченко, О. Пархоменко описують розвиток критичного мислення у студентів при викладанні дисциплін природничого циклу [4, с. 124-127].
Учена Л. Ткаченко звертає увагу на зміст і структуру критичного мислення в майбутніх вчителів молодших класів [9].
Учені В. Осадчий, О. Пінчук, Т. Вакалюк досліджують стратегії цифрової трансформації: штучний інтелект, віртуальну, доповнену реальності та продуктивної інтеграції технологій в освіті та навчанні [1]. Це вступна стаття до збірника вибраних доповідей Міжнародного семінару з цифрової трансформації освіти (DigiTransfEd 2023), який відбувся в Івано-Франківську, Україна, 19 жовтня 2023 р. У томі представлені внески до семінарів, афілійованих з ICTERI 2023: 18 -та Міжнародна конференція з інформаційно-комунікаційних технології в освіті, дослідженнях і промислових застосуваннях. Семінар охоплював такі теми, як стратегії цифрової трансформації для навчальних закладів, оцінка цифрових навчальних середовищ, підготовка вчителів і професійний розвиток для цифрової трансформації, відкриті освітні ресурси та відкриті освітні практики, аналітика даних і штучний інтелект в освіті, інноваційні технології та інструменти для цифрової освіти, адаптивного навчання інше. Матеріали семінару включали вступ і 10 доповідей, які були ретельно рецензовані та відібрані з 26 матеріалів, представлених авторами під час семінару та старанно вдосконалених ними за результатами обговорення.
Дослідники О. Пінчук, О. Буров, С. Ахаджанова, О. Глазунова, А. Шабалін вивчають віртуальну реальність в освіті: ергономічні особливості та кіберхвороба. Дослідження описує теорію (системну структурну модель) навчання як діяльність у віртуальній реальності, а також демонструє (за експериментальними даними) психофізіологічну регуляцію когнітивної діяльності у віртуальній реальності. Ці зміни, вважають автори, можна використати для покращення навчання за допомогою середовища віртуальної реальності. Учені розглядають взаємозв'язок між структурою та саморегуляцією навчання, уникаючи потенційної кіберхвороби [2].
Багато освітян займаються дослідженням штучного інтелекту. Існують блоги для використання нейромереж в освітній діяльності. Серед сучасних практиків можна визначити І. Пахомову, яка має свій блог «Сучасні технології в освіті». Наприклад, мета використання штучного інтелекту в освітньому процесі Ірина Пахомова вбачає в створенні майданчика, щоб була можливість ділитися практичними навичками усім, хто зацікавлений [7] і ми погоджуємось з цим.
Зазначимо, що серед зарубіжних вчених, які використовують штучний інтелект в освіті не можна виділити окремих особистостей. Однак, у джерелах згадується про проведення міжнародних круглих столів і досліджень з використанням штучного інтелекту в освіті, а також про різноманітність роботи штучного інтелекту та науковців, які безпосередньо працюють над проблемами впровадження штучного інтелекту в різні галузі суспільства [3; 5] що є доречним в умовах сучасності. Також згадується про можливості в освіті за допомогою штучного інтелекту, такі як персоналізоване навчання та підтримка вчителів за допомогою AI-чат-ботів та інших інструментів [6] і ми вважаємо це перспективним.
На нашу думку, серед найвживаніших нейромереж в освіті виокремимо, на основі аналізу інформаційних джерел:
1. Dubverse Dot - перекладає тексти. Автоматично накладатиме аудіо на відео різними мовами.
2. Copy.ai, Notion, copy monkey - пише тексти. Ці інструменти полегшать процес створення контенту.
3. d-ID - оживлює зображення та надає їм голос.
4. DALL-E та Midjourney - генерує зображення нового покоління.
5. ElevenLabs.io - створює реалістичні синтезовані голоси на основі завантажених аудіо -зразків за допомогою штучного інтелекту.
Отже, як бачимо, віртуальна реальність та штучний інтелект в освіті носять інноваційний характер і мають різні орієнтири для розвитку.
Розглянемо, хто досліджував технологію гейміфікації (ігрофікацію, GL).
Зокрема, були проведені дослідження, що допомогли визначити чинники, що сприяють ігровій активності студентів. Наприклад, учена Ганна Скасків описує підходи до впровадження технологій гейміфікації в освітній процес у закладах вищої освіти на прикладі досвіду роботи викладачів кафедри інформатики та методики її навчання Тернопільського національного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. У роботі зазначено, що в умовах переходу до змішаної та дистанційної форм навчання:
- Збільшився вплив цифрових технологій, це зумовило активніше використання елементів ігрофікації під час проведення практичних занять і лабораторних практикумів.
- Проаналізовано підходи до етапів реалізації гейміфікації при вивченні окремих фахових дисциплін студентами різних спеціальностей.
- Визначено особливості кожного етапу гейміфікації, представлено аналіз специфіки їх реалізації.
- Окреслено основні структурні компоненти та складові часткової або повної гейміфікації освітнього процесу.
- Подано опис студентських ігрових проєктів і завдань для окремих гейм -груп, реалізованих за останні роки використання технологій ігрофікації.
- Систематизовано структурні блоки ігрових елементів.
- Проаналізовано критерії оцінювання студентських проєктів.
- Визначено складові ігрового процесу, які утворюють результуючу оцінку студентських розробок.
- Гейміфікацію подано як один із методів роботи, що сприяє підвищенню ефективності організації освітнього простору для здобувачів вищої освіти.
- Проаналізовано аспекти ігрофікації освітнього процесу, що впливають на формування цифрових компетентностей майбутніх вчителів і фахівців у галузі комп'ютерної інженерії [8].
Також було досліджено доцільність та ефективність застосування гейміфікації в освіті. Наприклад, учені О. Тріщук, Н. Фіголь, Н. Волик, у дослідженні «Гейміфікація в освітньому процесі» [10], зазначають, що освітня система активно переходить від академічної лекційної моделі до тренінгової. Усвідомлюючи важливість переходу освітньої системи до більш сучасних форм, учені звернулись до новітнього методу - гейміфікації, яка має великий потенціал використання в усіх сферах людської діяльності, зокрема в освітній. У статті, учені О. Тріщук, Н. Фіголь, Н. Волик структуровали етапи становлення гейміфікації як соціального та культурного явища, і як наукового терміна, запропонували критерії однозначності засобів гейміфікації, розробили метод аналізу ефективності гейміфікованих матеріалів.
Отже, на основі аналізу літературних й інтернет джерел, маємо що, віртуальна реальність (VR) дозволяє створювати віртуальні світи, в яких користувачі -студети-викладачі можуть взаємодіяти з об'єктами та персонажами. VR можна використовувати для створення навчальних симуляторів, які дозволяють студентам вивчати складні наукові концепції та теорії в безпеці та комфорті. Наприклад, VR -симулятори можуть використовуватися для навчання студентів фізики, керуванню літаком. Далі, штучний інтелект (AI) - це галузь комп'ютерних наук, яка займається створенням розумних агентів, тобто систем, які можуть діяти розумно та ефективно у навколишньому світі. AI можна використовувати для створення персоналізованих навчальних матеріалів, які відповідають індивідуальним потребам студентів. Наприклад, AI -системи можуть використовуватися для підбору завдань та матеріалів для навчання студентів на основі їхніх попередніх знань та результатів. Наступна технологія. Гейміфікація (GL) - це використання елементів ігрового дизайну в неігрових контекстах. GL можна використовувати для підвищення мотивації студентів до навчання та створення більш захоплюючого навчального середовища. Наприклад, GL можна використовувати для створення навчальних ігор, які дозволяють студентам вивчати матеріал у цікавій та інтерактивній формі.
Зазначимо, що дослідження інноваційних технологій в освіті є важливим завданням, оскільки воно може допомогти зрозуміти, як ці технології можна гарантовано використовувати для підвищення дієвості та ефективності освітнього процесу.
Формулювання мети статті
Мета статті - обґрунтувати необхідність використання інноваційних технологій для формування критичного мислення у студентів природничо-наукових спеціальностей.
Виклад основного матеріалу
Можливості використання інноваційних технологій для формування критичного мислення опишемо в таблиці 1.
Як бачимо з таблиці 1, використання VR, AI, GL для формування критичного мислення студентів природничо-наукових спеціальностей є важливим інструментом для залучення та мотивації до здобування освіти.
Віртуальні стимулятори та штучний інтелект відіграють ключову роль у сучасному освітньому середовищі для студентів природничо-наукових спеціальностей. Платформи гейміфікації, такі як Classcraft, Merge Edu, і навчальні ігри, використовують віртуальну реальність для створення інтерактивних та захоплюючих занять, сприяючи зростанню інтересу та мотивації до навчання в університеті. Моделі, такі як ChatGPT, TensorFlow та PyTorch, надають студентам інструменти для розв'язання складних завдань у галузі природничих та технічних наук. Ці технології допомагають у створенні інтерактивних сценаріїв, вивченні наукових концепцій та розвитку, формування критичного мислення.
Таблиця 1
Використання VR, AI, GL для формування критичного мислення студентів природничо- ^ наукових спеціальностей
№ |
Інноваційна технологія |
Особливість технології |
Приклад |
||
1. |
Віртуальна реальність (VR) |
Дозволяє створювати віртуальні |
* |
Merge Edu |
|
світи, в яких студенти та викладачі |
* |
Labster |
|||
взаємодіють з об'єктами та |
* |
zSpace |
|||
персонажами (рис. 1). |
* |
Unimersiv |
|||
* |
Google Expedition |
||||
2. |
Штучний інтелект (AI) |
Дозволяє створювати різні контенти |
* |
ChatGPT |
|
(рис. 2). |
* |
TensorFlow |
|||
* |
PyTorch |
||||
* |
IBM Watson |
||||
* |
scikit-learn |
||||
3. |
Гейміфікація (GL) |
Дозволяє пояснити складні поняття, |
* |
Classcraft |
|
явища просто (рис. 3). |
* |
Kahoot! |
|||
* |
Quizizz |
||||
* |
Epic Win |
||||
* |
Duolingo |
Використання віртуальних стимуляторів, штучного інтелекту, гейміфікації в освітньому процесі студентів природничо-наукових спеціальностей підсилює їх інтерактивність, формує інтегральну, загальні, фахові/спеціальні компетентності.
Рис. 1. Головна сторінка Merge Edu для навчання учнів природничих наук
Рис. 2. Фрагмент створення ChatGPT завдання на вияв конкретної компетенції
Рис. 3. Фрагмент навчальної гри Classcraft (роль: викладач фізики)
Наприклад, дослідження, проведене в Університеті Південної Каліфорнії [12], показало, що студенти, які навчалися на основі віртуальної реальності, краще розуміли складні наукові концепції, ніж студенти, які навчалися традиційними технологіями. Це пояснюється тим, що VR-симулятори дозволяють студентам взаємодіяти з об'єктами та процесами в реальному часі, що сприяє глибшому та повному розумінню.
Інше дослідження, проведене в Університеті Торонто [13], показало, що студенти, які здобували освіту з штучним інтелектом, краще оцінювали надійність інформації, ніж студенти, які навчалися звичайними технологіями. Це пояснюється тим, що AI -системи можуть допомогти студентам відфільтрувати невірну або оманливу інформацію.
Гейміфікація також може мати позитивний вплив на розвиток і формування критичного мислення. Наприклад, дослідження, проведене в Університеті Глазго [11], показало, що студенти, які вчилися на гейміфікованих навчальних матеріалах, гарантовано вирішували проблеми, ніж студенти, які навчалися за класичними. Це пояснюється тим, що гейміфікація підвищує мотивацію студентів до навчання, що сприяє їхній більш активній участі в освітньому процесі.
Розглянемо модель формування критичного мислення на основі інноваціних технологій таких як - от: віртуальна реальність, штучний інтелект, гейміфікація (рис. 4):
1. Усвідомлення
На першому етапі необхідно сформувати у студентів розуміння важливості критичного мислення та його ролі в житті людини. Для цього можна використовувати лекції, дискусії, практичні завдання тощо.
2. Розвиток компетенцій
На другому етапі - розвивати і формувати компетенції критичного мислення. Методи: аналіз інформації (розвиток навичок розуміння, пошуку та оцінки інформації); аналіз аргументів (розвиток навичок визначення аргументів, їхньої міцності та логіки); висновки (розвиток навичок формулювання обґрунтованих висновків); прийняття рішень (розвиток навичок прийняття рішень на основі аналізу інформації та аргументів).
3. Застосування компетенцій (компетентності)
На третьому етапі забезпечуємо вияв компетенцій критичного мислення у різних контекстах. Для цього використовуємо компетентісні завдання і задачі, проєктну діяльність, роботу в групах тощо.
4. Оцінка
На четвертому етапі оцінюємо рівень розвитку і сформованості критичного мислення у студентів. Методи: тести (оцінка знань і розуміння теоретичних основ критичного мислення); практичні завдання (оцінка здатності застосовувати навички критичного мислення у конкретних ситуаціях); опитування (оцінка ставлення студентів до критичного мислення та їхньої мотивації до його розвитку); анкетування (періодичний зворотній зв'язок на проблеми студентсва).
Як бачимо з рис. 4, наочно і чітко вказана ієрархія етапів формування критичного мислення студентів природничо-наукових спеціальностей за допомогою інноваційних технологій, як-от: віртуальна реальність, штучний інтелект і гейміфікація. Найпоширеніші та сучасні технології здобування освіти допоможуть викладачам активізувати та мотивувати студентів на вивчення не дуже привабливих освітніх компонент з програм чи то бакалавріату чи то магістратури.
Рис. 4. Модель формування критичного мислення студентів
Розглянемо методологію застосування інноваційних технологій VR, AI, GL для формування критичного мислення студентів природничо-наукових спеціальностей (рис. 5).
1. Аналіз потреб студентів
Викладач визначає, які аспекти критичного мислення необхідно розвивати в студентів і які технології будуть найбільш ефективними для цього.
2. Розроблення навчальних матеріалів
Ці матеріали повинні бути адаптовані до індивідуальних потреб студентів природничо -наукових спеціальностей і відповідати теоретичним підходам до формування критичного мислення.
3. Впровадження технологій
Викладач використовує інноваційні технології VR, AI, GL дієво і ефективно та забезпечує доступність для студентів природничо-наукових спеціальностей.
4. Оцінка результатів
Викладач визначає, наскільки дієво та ефективно технології VR, AI, GL сприяли розвитку критичного мислення у студентів природничо-наукових спеціальностей.
Рис. 5. Методологія формування критичного мислення студентів
Запропонована методологія впровадження інноваційних технологій VR, AI, GL з метою формування критичного мислення студентів природничо -наукових спеціальностей розглядає чотири ключові етапи. На початковому етапі викладач аналізує потреби студентів, ідентифікує аспекти критичного мислення, які слід розвивати, та обирає найбільш ефективні технології для досягнення цієї мети. Другий етап передбачає розробку навчальних матеріалів, які адаптовані до індивідуальних потреб студентів та відповідають теоретичним підходам до формування критичного мислення. На третьому етапі впроваджуються обрані технології VR, AI, GL в освітній процес, і викладач має вивчити використання, забезпечуючи доступність для студентів природничо-наукових спеціальностей. Нарешті, четвертий етап передбачає оцінювання результатів, де викладач визначає, наскільки успішно інноваційні технології VR, AI, GL сприяли розвитку і формуванню критичного мислення серед студентів. Застосування цієї методології дозволяє систематизувати процес впровадження технологій, забезпечуючи адаптованість до потреб навчального середовища та гарантованість успіху в розвитку, формуванні критичного мислення студентів природничо-наукових спеціальностей.
Як бачимо, з рис. 5, нами подана методологія формування критичного мислення студентів, яка активно апробується та експериментується на тепер у Київському національному авіаційному університеті, Хмельницькій гуманітарно-педагогічній академії та Кам'янець-Подільському національному університеті імені Івана Огієнка на кафедрі загальної фізики, кафедрі природничо -математичних дисциплін, кафедрі біології та екології відповідно. Ці експериментальні дослідження проводяться періодично і систематично під час обговорень на засіданнях кафедр, наукових студентських гуртках, звітних студентських та викладацьких конференціях, семінарах тощо. Але на цьому не варто зупиняти формування критичного мислення в студентів. Ми пропонуємо такі орієнтири.
Зазначимо, що ймовірне застосування методології в національних університетах нашої країни може бути й таким:
-- Забезпечення вільного доступу технологій для студентів: створення спеціалізованих
лабораторій, репозитаріїв, вай-фаю або надання студентам доступу до технологій вдома.
-- Навчати викладачів використовувати технології VR, AI, GL: стажування, тренінги, семінари, круглі столи, конференції, вебінари тощо.
-- Оцінювання використання технологій: анкети, опитування, соціальні групи, мессенджери, соціальні мережі тощо.
Ми вважаємо, що застосування методології гарантує:
- Покращення якості освіти. Інноваційні технології VR, AI, GL допомагають зробити навчання трендовим, модним, поглибленим, неординарним, сучасним.
- Підвищення конкурентоспроможності випускників. Критичне мислення є однією з найважливіших компетентностей, необхідних для успішної кар'єри. Студенти, які отримали навички критичного мислення, будуть більш конкурентоспроможними на ринку праці.
- Підвищення рівня інноваційності в суспільстві. Критичне мислення є важливим фактором інноваційності. Студенти, які отримали навички критичного мислення, будуть більш здатними до творчості та інновацій.
Висновок
Інноваційні технології мають потенціал для підвищення дієвості та ефективності в формуванні критичного мислення у студентів природничо -наукових спеціальностей тому, що використовується сучасний арсенал інструментів освіти. Цифрові технології віртуальної реальності, штучного інтелекту та гейміфікації орієнтують учасників освітнього процесу на постійну самореалізацію, відшукання індивідуальної освітньої траєкторії здобування знань, використання студентоцентрованого підходу та інших сучасних викликів в освіті. Однак для того, щоб ці технології були гарантовано дієвими та ефективними, варто дотримуватися певних рекомендацій.
Перспективи подальших досліджень. Подальші дослідження в цій галузі можуть бути спрямовані на:
- Розроблення нових методів використання інноваційних технологій для формування критичного мислення студентів природничо-наукових спеціальностей.
- Дослідження впливу інноваційних технологій на розвиток критичного мислення у студентів різних спеціальностей.
- Розроблення методів оцінки дієвості та ефективності використання інноваційних технологій для формування критичного мислення студентів природничо-наукових спеціальностей.
Список використаної літератури
1. Osadchyi V.V., Pinchuk O.P., Vakaliuk T.A. From the digital transformation strategy to the productive integration of technologies in education and training: Report 2023. CEUR Workshop ProceedingsThis link is disabled., 2023, 3553, pp. 1-8.
2. Pinchuk O., Burov O., Ahadzhanova S., Hlazunova O., Shabalin A. VR in education: Ergonomic features and cybersickness. Advances in Intelligent Systems and Computing, 2020, 1211 AISC, pp. 350-355.
3. Відбудеться круглий стіл про використання штучного інтелекту в освіті. Міністерство освіти і науки : вебсайт. URL: https://mon.gov.ua/ua/news/vidbudetsya-kruglij-stil-pro-vikoristannya-shtuchnogo-intelektu-v-osviti (дата звернення: 18.01.2024).
4. Критичний підхід у викладанні природничих дисциплін : матеріали міжнародної науково-методичної конференції 14 листопада 2018 року. Київ : НПУ імені М. П. Драгоманова, 2018. 247 с.
5. Мар'єнко М., Коваленко В. Штучний інтелект та відкрита наука в освіті. Фізико-математична освіта. 2023. Том 38. № 1. С. 48-53. DOI: 10.31110/2413- 1571-2023-038-1-007
6. Можливості в освіті за допомогою штучного інтелекту (You.com, TinyWow та Education Copilot). Знайшов. :
вебсайт. URL: https://znayshov.com/News/Details/mozhlyvosti_v_osviti_za_dopomohoiu_shtuchnoho_intelektu_you_com_
tmywow_ta_education_copilot(дата звернення: 18.01.2024).
7. Пахомова І. Сучасні технології в освіті (імерсивні технології, STEM-освіта, змішане навчання) : вебсайт. URL: https://educationpakhomova.blogspot.com (дата звернення: 18.01.2024).
8. Скасків Г. М. Впровадження технологій гейміфікації в освітній процес. Науковий часопис національного педагогічного університету імені М. П. Драгоманова. Сер. 5 : Педагогічні науки: реалії та перспективи. Київ : Гельветика, 2021. Вип. 83. С. 24-39. URL: http://dspace.tnpu.edu.ua/handle/123456789/24399
9. Ткаченко Л. І. Структура критичного мислення майбутнього вчителя початкової школи. Імідж сучасного
педагога : всеукраїнський науково-практичний освітньо-популярний журнал. Полтавський НПУ імені
В. Г. Короленка; Полтавський ОІППО імені М.В. Остроградського. Полтава : ТОВ «АСМІ», 2014. № 5 (144). 72 с.
10. Тріщук О. В., Фіголь Н. М., Волик Н. С. Гейміфікація в освітньому процесі. Технологія і техніка друкарства, 2019. № 3(65), С. 72-79. URL: https://doi.org/10.20535/2077-7264.3(65).2019.202000
11. Університет Глазго : вебсайт. URL: https://www.gla.ac.uk (дата звернення: 19.01.2024).
12. Університет Південної Каліфорнії : вебсайт. URL: https://www.usc.edu (дата звернення: 19.01.2024).
13. Університет Торонто : вебсайт. URL: https://www.utoronto.ca (дата звернення: 19.01.2024).
References
1. Osadchyi, V.V., Pinchuk, O.P., & Vakaliuk, T.A. (2023). From the digital transformation strategy to the productive integration of technologies in education and training: Report 2023. CEUR Workshop Proceedings, 3553, 1-8. [in English].
2. Pinchuk, O., Burov, O., Ahadzhanova, S., Hlazunova, O., & Shabalin, A. (2020). VR in education: Ergonomic features and cybersickness. Advances in Intelligent Systems and Computing, 1211AISC, 350-355. [in English].
3. Ministerstvo osvity i nauky. Vidbudetsia kruhlyi stil pro vykorystannia shtuchnoho intelektu v osviti. [Ministry of Education and Science. Round table on the use of artificial intelligence in education]. URL: https://mon.gov.ua/ua/news/vidbudetsya-kruglij -stil-pro-vikoristannya-shtuchnogo-intelektu-v-osviti [in Ukrainian].
4. Krytychnyi pidkhid u vykladanni pryrodnychykh dystsyplin: materialy Mizhnarodnoi naukovo-metodychnoi konferentsii [Critical approach in teaching natural sciences: materials of the International Scientific and Methodological Conference]. (2018). Kyiv, Ukraine. [in Ukrainian].
5. Marienko, M., & Kovalenko, V. (2023). Shtuchnyi intelekt ta vidkryta nauka v osviti [Artificial intelligence and open science in education]. Fizyko-matematychna osvita - Physical and Mathematical Education, 38(1), 48-53. URl: https://doi.org/10.31110/2413-1571-2023-038-1-007_[in Ukrainian].
6. Mozhlyvosti v osviti za dopomohoiu shtuchnoho intelektu [Opportunities in education through artificial intelligence. URL: https://znayshov.com/News/Details/mozhlyvosti_v_osviti_za_dopomohoiu_shtuchnoho_intelektu_you_com_tinywow_ta_ education_copilot [in Ukrainian].
7. Pakhomova, I. (2024). Suchasni tekhnolohii v osviti (imersyvni tekhnolohii, STEM-osvita, zmishane navchannia) [Modern technologies in education (immersive technologies, STEM education, blended learning)]. URL: https://educationpakhomova.blogspot.com [in Ukrainian].
8. Skaskiv, G. M. (2021). Vprovadzhennia tekhnolohii heimifikatsii v osvitnii protses [Implementation of gamification technologies in the educational process]. Naukovyi chasopys natsionalnoho pedahohichnoho universytetu imeni M. P. Drahomanova. Ser. 5 : Pedahohichni nauky: realii ta perspektyvy - Scientific Journal of the National Pedagogical University named after M. P. Dragomanov. Series 5: Pedagogical Sciences: Realities and Prospects, 83, 24-39. URL: http://dspace.tnpu.edu.ua/handle/123456789/243 99 [in Ukrainian].
9. Tkachenko, L.I. (2014). Structura krytychnoho myslennia maibutnoho vchytelia pochatkovoi shkoly [Structure of critical thinking of future primary school teachers]. Imidzh suchasnoho pedahoha : Vseukrainskyi naukovo-praktychnyi osvitno-populiarnyi zhurnal - Image of the Modern Educator: All-Ukrainian Scientific-Practical Educational-Popular Journal, 5(144), 72. [in Ukrainian].
10. Trischuk, O. V., Figol, N. M., & Volik, N. S. (2019). Heimifikatsiia v osvitnomu protsesi [Gamification in the educational process]. Tekhnolohiia i tekhnika drukarstva - Technology and Printing Technology, 3(65), 72-79. URL: https://doi.org/10.20535/2077-7264.3(65).2019.202000 [in Ukrainian].
11. University of Glasgow. (n.d.). URL: https://www.gla.ac.uk [in English].
12. University of Southern California. (n.d.). URL: https://www.usc.edu [in English].
13. University of Toronto. (n.d.). URL: https://www.utoronto.ca [in English].
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Аналіз розвитку у студентів педагогічних спеціальностей здатності вирішувати проблеми як важливої складової професійної компетентності. Дослідження якостей та умінь, які необхідно розвивати у майбутніх педагогів для вироблення у них критичного мислення.
статья [22,5 K], добавлен 06.09.2017Сутність поняття "критичне мислення". Ознаки та параметри критичного мислення. Альтернативне оцінювання роботи учня на уроці. Структура і методика підготовки уроків з розвитку критичного мислення. Основні проблеми формування умінь та навичок учнів.
курсовая работа [339,2 K], добавлен 24.03.2014Впровадження навчання, орієнтованого на розвиток критичного мислення в систему освіти України. Огляд особливостей формування екологічної компетентності майбутнього вчителя початкових класів. Систематичне включення критичного мислення у навчальний процес.
статья [27,0 K], добавлен 24.04.2018Впровадження інноваційних технологій у систему фізичного виховання студентів України. Вивчення форм і методів фізичного виховання у провідних країнах світу. Аналіз причин необхідності створення інноваційних технологій фізичного виховання студентів.
статья [28,9 K], добавлен 15.01.2018Використання інноваційних технологій навчання в викладанні фізики. Принципи особистісно-зорієнтованого, проблемного, розвивального навчання. Технологія розвитку критичного мислення, інтерактивного навчання. Інформаційна і проектна технології викладання.
курсовая работа [23,7 K], добавлен 06.04.2012Ознаки творчих здібностей. Особливості розвитку та формування творчої уяви та творчого мислення студентської молоді. Формування творчого потенціалу майбутнього викладача. Науково-пошукова діяльність студентів як фактор розвитку їх творчих здібностей.
реферат [41,4 K], добавлен 05.12.2013Роль традиційних та інноваційних педагогічних технологій для вивчення природничо-математичних дисциплін. Розгляд технології щодо створення умов для інтеграції різних компонентів самореалізації молодого спеціаліста, її методологічні вимоги (критерії).
статья [24,4 K], добавлен 07.02.2018Розвиток суб’єктності студентів гуманітарних спеціальностей у процесі самостійної освітньої діяльності. Визначення необхідності застосування системно-цілісного підходу у процесі самостійної освітньої діяльності студента гуманітарних спеціальностей.
статья [25,1 K], добавлен 24.11.2017Характеристика мислення, методи історичного пізнання. Дидактичні передумови навчання історії і розвитку мислення. Способи засвоєння змісту історичної освіти. Місце інформаційно-комунікативних технологій у процесі розвитку історичного мислення учнів.
дипломная работа [63,5 K], добавлен 28.03.2012Аналіз ставлення здобувачів до проблеми надання російській мові статусу другої державної мови в Україні. Розвиток критичного мислення у здобувачів та сприяння становленню у них активної життєвої позиції. Виховання патріотизму та національної свідомості.
разработка урока [29,0 K], добавлен 15.11.2023Умови формування культури здоров'я студентів в умовах комп'ютеризації навчання. Сутність, зміст, структуру культури здоров'я студентів. Необхідність застосування оздоровчих технологій. Критерії, показники й рівні сформованості культури здоров'я студентів.
статья [27,4 K], добавлен 15.01.2018Поняття, думка, висновок як основні форми мислення. Формування в учнів характерних для математики прийомів розумової діяльності. Підходи до становлення логіко-математичного мислення. Його розвиток за допомогою системи нестандартних розвиваючих завдань.
курсовая работа [44,4 K], добавлен 21.02.2015Поняття "інформаційні технології", їх класифікація та характеристика. Значення і місце інформаційних технологій в розвитку сучасної освіти. Дослідження студентів для аналізу готовності майбутнього педагога-початківця до застосування інноваційних методик.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 22.04.2013Поняття мотивації та мотиви навчання. Опис процедури проведення дослідження особливостей мотивації студентів та використаних методик. Особливості формування позитивних навчальних мотивів, особистих якостей майбутнього спеціаліста та дійових цілей.
курсовая работа [85,9 K], добавлен 15.12.2011Огляд видів стимулів навчання. Дослідження ефективності різних методів стимулювання навчальної діяльності студентів. Аналіз ставлення українських студентів до навчання у вищому навчальному закладі. Особливості формування пізнавальних інтересів студентів.
дипломная работа [81,5 K], добавлен 27.05.2014Ознайомлення студентів з темою та навчальними цілями семінарського заняття: знаходити і виправляти орфографічні помилки в своєму і чужому мовленні, розвивати писемне мовлення, логічне й образне мислення, збагачувати й уточнювати словниковий запас.
конспект урока [24,8 K], добавлен 03.03.2011Теоретичні засади розвитку мислення учнів у навчальній діяльності. Поняття продуктивного і репродуктивного мислення. Особливості формування алгоритмічних і евристичних прийомів розумової діяльності. Диференційований підхід оцінювання знань і вмінь учнів.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 07.10.2012Роль математики у розвитку логічного та алгоритмічного мислення, зміст завдання математичної освіти. Особливості мислення молодших школярів. Характеристика логічного та алгоритмічного мислення, методи їх розвитку. Ігри та вправи, що розвивають мислення.
курсовая работа [38,9 K], добавлен 10.06.2011Формування моральних позицій студентства як головна мета сучасної вищої школи. Зміст та форми виховної роботи зі студентами вищих навчальних закладів. Можливості використання інформаційних технологій для розвитку естетичних здібностей студентів.
отчет по практике [42,8 K], добавлен 28.04.2015Головна мета вивчення природничих дисциплін, розвиток у студентів потрібних якостей особистості. Висвітлення методики та доцільності використання "мозкової атаки" при вивченні дисциплін природничого циклу. Перспективи розвідок з даного напрямку.
статья [19,7 K], добавлен 19.07.2009