Кузьменко О. С. Теоретичні і методичні засади навчання фізики студентів технічних закладів вищої освіти на основі технологій STEM-освіти

У дисертації обґрунтовано теоретико-методичні засади навчання фізики на основі технологій STEM-освіти в технічних закладах вищої освіти, розроблено методику навчання фізики на основі STEM-технологій, яка відповідає новітнім вимогам освіти. Створено модель освітньо-наукового STEM-середовища, визначено її місце, основні елементи, структуру та основні властивості. Розроблено концепцію STEM-освіти технічного закладу вищої освіти щодо забезпечення інтеграції навчання фізики та професійно зорієнтованих дисциплін. Визначено STEM-компетентності, що є складником формування професійної компетентності фахівця й засобом реалізації технічної та інженерної освіти. Розроблено та апробовано роботи фізичного практикуму з використанням STEM-технологій, які сприяють ефективному проведенню занять у технічних закладах вищої освіти. Продемонстровано, використання фундаментальних ідей фізики з урахуванням STEM-технологій. З’ясовано взаємозв’язок симетрії та законів збереження; представлено методику інтеграційного підходу фізики та професійно зорієнтованих дисциплін на прикладі вивчення динаміки руху літака студентами технічного закладу вищої освіти. Розглянуто поняття симетрії в процесі виникнення підйомної сили та сили лобового опору літака, що вивчають студенти технічних закладів вищої освіти, та трансдисциплінарний підхід у вивченні симетрії розрахункових схем і навантажень з виокремленням основних компонентів STEM-освіти. Упроваджено й експериментально перевірено ефективність розробленої методики навчання фізики на основі технологій STEM-освіти в технічних закладах вищої освіти.