Yurchenko K. Forming the pre-service science and math teachers’ readiness to use STEM technologies in their professional activities

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0825U000593

Thesis Registration Form

0825U000593.pdf

Applicant for

Specialization

  • 015 - Професійна освіта (за спеціалізаціями)

26-03-2025

Specialized Academic Board

PhD 7684

Sumy State Pedagogical University named after A. S. Makarenko

Essay

The dissertation is devoted to the problem of forming the pre-service science and math teachers’ (PSMT) readiness to use STEM technologies in their professional activities, which was identified based on contradictions: between the public demand for science and mathematics education and the insufficient level of science and mathematics training of young people in general education; between the potential of educational and professional programs for the training of PSMT and their insufficient focus on the formation of PSMT' readiness to use STEM technologies in their professional activities; between the objective need of society for teachers capable of implementing STEM technologies and the limited understanding of models for forming the readiness of PSMT to use STEM technologies in their professional activities, the lack of developed theoretical and practical support for such formation. Achieving the research goal is subordinated to the consistent solution of five research objectives. To solve the first task of the study (to identify the state of development of the problem of training PSMT for the use of STEM technologies in pedagogical theory and practice), theoretical methods of scientific knowledge were used - analysis and generalization of scientific literature and educational and professional programs. To solve the second task of the study (to characterize STEM technologies as a key concept of the study), the author uses a terminological analysis, which has established that STEM education is an educational process based on an interdisciplinary approach (integration of natural sciences, technologies, engineering, mathematics and education) and aimed at developing skills for successful solution of practical problems in various scientific fields; STEM technologies is a tool for implementing STEM education is a dual concept that includes: (1) modern technologies for solving problems (scientific equipment and tools, computer technologies and software, engineering tools and materials, mathematical methods and algorithms) and (2) methods for organizing interdisciplinary learning (project method, immersion method, modeling method). To solve the third task of the study (to clarify the essence of the concept of "PSMT readiness to use STEM technologies in professional activities" and determine its structure), the terminological and structural-logical analysis of the leading concepts of the study ("readiness" for various types of teacher's activities) was used, based on which the concept of "PSMT readiness to use STEM technologies in professional activities" was clarified - it is a personal quality that combines the desire to develop students' skills to solve practical problems using interdisciplinary The structure of this readiness includes four components: personal, knowledge, praxeological and reflective components. It is substantiated that the formation of PSMT readiness for using STEM technologies in professional activities is a complex process aimed at developing the knowledge, skills, abilities, and personal qualities necessary for organizing the learning process in schools on an interdisciplinary basis using various IT. To solve the fourth task of the study (to develop and theoretically substantiate a model for the formation of PSMT readiness to use STEM technologies in professional activities), the modeling method was used, based on which a model for the formation of PSMT readiness to use STEM technologies in professional activities was developed and theoretically substantiated. To fulfill the fifth objective of the study (to experimentally test the effectiveness of the model of PSMT readiness for the use of STEM technologies in professional activities), empirical methods of scientific knowledge were used. A diagnostic apparatus was developed, which made it possible to characterize the formation of readiness components qualitatively. The scientific novelty of the results is that: − for the first time, developed, theoretically substantiated, and experimentally tested the effectiveness of the model of formation of PSMT readiness to use STEM technologies in professional activities; − characterizes the concept of "STEM technologies"; − clarifies the essence of the concept of "PSMT readiness to use STEM technologies in professional activities" and reveals its structure in the unity of personal, knowledge, praxeological, and reflective components; − scientific provisions of the theory and practice of training PSMT to use STEM technologies in professional activities; scientific ideas about the essence, 17 structure, criteria, and level of PSMT readiness to use STEM technologies in professional activities were further developed.

Read more

Research papers

Юрченко К. Закордонний досвід та перспективи розвитку STEMосвіти в українських школах. Науковий вісник Ужгородського університету. Серія: Педагогіка. Соціальна робота, 2022. Випуск 1 (50). С. 337-339. https://doi.org/10.24144/2524-0609.2022.50.337-340

Хворостіна Ю.В., Юрченко А.О., Юрченко К.В. Роль комп’ютерної анімації на уроках математики при вивченні теми «Побудова графіків функцій методом геометричних перетворень». Вісник науки та освіти (Серія «Філологія», Серія «Педагогіка», Серія «Соціологія», Серія «Культура і мистецтво», Серія «Історія та археологія»), 2023. № 1(7). С. 644- 659. https://doi.org/10.52058/2786-6165-2023-1(7)-644-659.

Юрченко К. В., Семеніхіна О. В. STEM-освіта на відкритих освітніх платформах. Наукові записки. Серія: Педагогічні науки. Кропивницький: Центральноукраїнський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка, 2023. Випуск 208. С. 282-287. https://doi.org/10.36550/2415-7988-2023-1-208-282-287.

Mulesa P., Yurchenko K. Mathematics teacher training results through the prism of stakeholders' opinions. Педагогічні науки: теорія, історія, інноваційні технології, 2023. № 2 (126). С. 389-938. https://doi.org/10.24139/2312‐5993/2023.02/389‐398.

Yurchenko K. Readiness of science & math teachers to apply STEM technologies in professional activities according to the cognitive criterion indicators. Освіта. Інноватика. Практика, 2024. Том 12, № 7. С. 102-108. https://doi.org/10.31110/2616-650X-vol12i7-015.

Semenikhina O., Yurchenko K., Shamonia V., Khvorostina Y., Yurchenko, A. STEM-Education and Features of its Implementation in Ukraine and the World. 2022 45th Jubilee International Convention on Information, Communication and Electronic Technology, MIPRO 2022 – Proceedings, 2022. Pp. 690-695. https://doi.org/10.23919/MIPRO55190.2022.9803620

Yurchenko A., Yurchenko K., Proshkin V., Semenikhina O. World Practices of STEM Education Implementation: Current Problems and Results. International Journal of Research in E-Learning, 2022. Vol. 8(2). Pp. 1-20. https://doi.org/10.31261/IJREL.2022.8.2.05.

Юрченко К.В. Технології STEM та їх використання в освітньому процесі. Інформаційні технології в професійній діяльності : матеріали XІV Всеукраїнської науково-практичної конференції. Рівне : РВВ РДГУ, 2021. С. 188-189

Юрченко К. Сучасні тренди у підготовці вчителів природничоматематичних дисциплін. Наукова діяльність як шлях формування професійних компетентностей майбутнього фахівця (НПК-2021) : матеріали Міжнародної науково-практичної конференції, 9 грудня 2021 р., м. Суми. Суми : ФОП Цьома С.П., 2021. С. 180-181.

Юрченко К., Юрченко А. Застосування STEM-технологій для розробки інтерактивних flash-додатків. Проблеми та інновації в природничоматематичній, технологічній і професійній освіті: збірник матеріалів ХІІ-ї Міжнародної науково-практичної онлайн-інтернет конференції, м. Кропивницький, 01 листопада – 16 листопада 2021 року / Відп. ред. М. І. Садовий. Кропивницький: РВВ ЦДПУ ім. В. Винниченка, 2021. С. 47-48

Юрченко К. STEM-проєкти на уроках математики в ЗЗСО. Сучасні науково-методичні проблеми математики у вищій школі: матеріали Всеукраїнської науково-методичної конференції, 23 – 24 травня 2022 р. К.: НУХТ, 2022. С. 130-132

Юрченко К.В., Юрченко А.О. Розробка вебресурсу як навчального проєкту STEM-освіти. Інформаційні технології і автоматизація: Матеріали XV міжнародної науково-практичної конференції (20-21 жовтня 2022 р., Одеса), Видавництво ОНТУ, 2022 р. С. 129-132.

Юрченко К. В., Юрченко А. О. Проблемне навчання як STEMтехнологія для підвищення навчально-пізнавальної діяльності учнів ЗЗСО. The 2nd International scientific and practical conference “Modern problems of science, education and society” (April 24-26, 2023) SPC “Sciconf.com.ua”, Kyiv, Ukraine. 2023. pp. 626-628.

Юрченко К.В., Юрченко А.О. STEM-технологія як інструмент підготовки майбутніх вчителів математики. Проблеми математичної освіти (ПМО – 2023): матеріали міжнародної науково-методичної конференції, м. Черкаси, 6-7 квітня 2023 р. Черкаси: Вид. від. ЧНУ ім. Б. Хмельницького, 2023. С. 220-221.

Юрченко К. Відкриті освітні ресурси в STEM-освіті. Актуальні аспекти розвитку STEAM-освіти в умовах євроінтеграції: збірник матеріалів Міжнародної науково-практичної інтернет-конференції (м. Кропивницький, 21 квітня 2023 року). Кропивницький : ДонДУВС, 2023. С. 311-312.

Юрченко К. В., Юрченко А. О. Огляд поняття STEM-освіти у науковій літературі. Вектори розвитку науки, освіти, технологій і суспільства в умовах глобалізації: збірник тез доповідей міжнародної науково-практичної конференції (Полтава, 19 жовтня 2023 р.): у 2 ч. Полтава: ЦФЕНД, 2023. Ч. 1. С.36-37

Юрченко К. Готовність учителів до застосування STEMтехнологій у своїй професійній діяльності. Наукова діяльність як шлях формування професійних компетентностей майбутнього фахівця (НПК2023) : матеріали Міжнародної науково-практичної конференції, 7-8 грудня 2023 р., м. Суми, Україна. Суми : СумДПУ ім. А. С. Макаренка, 2023. С. 71- 72.

Юрченко К. Цифрові технології у розвитку математичної грамотності учнів. Академічна культура дослідника в освітньому просторі: європейський та національний досвід: збірник матеріалів VІІ Міжнародної науково-практичної конференції (м. Суми, 17-18 травня 2024 року) / за ред. О. М. Семеног. Суми : Видавництво СумДПУ імені А. Макаренка, 2024. С. 183- 185

Юрченко К. В., Юрченко А. О. Принципи реалізації системи підготовки майбутніх учителів до застосування STEM технологій у професійній діяльності. Інформаційні технології в соціокультурній сфері, освіті та економіці : матеріали ІІІV Міжнародної науково-практичної конференції студентів і молодих учених. / М-во освіти і науки України; Київ. нац. ун-т культури і мистецтв. Київ : Видавничий центр КНУКіМ, 2024. С.143- 145

Read more

Files

autoreferat-Анотація.pdf

Дисертація Юрченко КВ.pdf

Similar theses

0825U000663

Andrii Lobatskyi

Formation of professional competence of bachelors in the field of computer technology by means of blended learning.

0825U000608

Jialong W. Wang

Formation of project-design culture of future fine arts teachers in professional training

0825U000600

Roman Burtovyi

Development of Information and Digital Competence of Future Officers in the Non-formal Education Context

0825U000539

LARYSA M. LANOVA

Training of future technology teachers for innovative pedagogical activities in general secondary education institutions

0825U000527

YULIIA A. HORDIIENKO

Formation of foreign language communicative and speaking competence of future foreign languages teachers in pedagogical colleges