ICT APPLICATION IN THE DEVELOPMENT OF STEM-PROJECTS IN GEOSCIENCE EXTRACURRICULAR EDUCATION

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33407/itlt.v85i5.3955

Keywords:

extracurricular education, training programs, geographical disciplines, practical work, geographic information systems, STEM-project, out-of-school educational institution

Abstract

Possibilities of application of information and communication technologies in work of the teacher of out-of-school institutions in the course of development of STEM-projects of a natural-geographical direction are shown. The study is based on the work of a team of authors who have long managed experience of the research and experimental sections of the Junior Academy of Sciences (JAS) of Ukraine as well as geographical circles. Possibilities of performance of practical works with use of electronic databases of geospatial data are analyzed. Some features of work with applied services and software that allow developing student research projects in the field of meteorology, climatology, geography, geology and geoecology are described. Examples of practical tasks for the students in the process of STEM-projects are given. Training algorithms for working with a number of applied online services (for example, Blitzortung) have been developed. The types of tasks for research and development of own STEM-projects taking into account the age features of students are analyzed. Possibilities of improvement of performance of practical and laboratory works on disciplines of a geographical and geoecological cycle by means of information and communication technologies in establishments of out-of-school education are shown. The own experience on possibilities of perfection of teaching techniques and methods of development and conducting practical classes of the geographical circles in out-of-school educational is covered. It is shown that the process of STEM-projects development requires solving many organizational, psychological-pedagogical, educational-methodical issues: development of appropriate educational-methodical support, formation of culture of research work, development of creative abilities, cognitive and creative activity of listeners, formation of individual style of their scientific activities. The special role of ICT use in out-of-school education of research and experimental direction is estimated, which promotes the emergence of new educational opportunities advanced forms, methods and means of education.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Vitalina V. Fedoniuk, Lutsk National Technical University

PhD of Geography Sciences, Associate Professor, Department of Ecology and Agronomy

Mykola A. Fedoniuk, Lutsk National Technical University

PhD of Geography Sciences, Associate Professor, Department of Ecology and Agronomy

Nadia S. Pushkar, Lutsk Pedagogical College

People's Teacher of Ukraine, teacher

References

Методичні рекомендації щодо розвитку STEM-освіти у закладах загальної середньої та позашкільної освіти у 2019/2020 навчальному році. Лист ІМЗО № 22.1/10-2876 від 22.08.19 року – Міністерство освіти і науки України, Державна наукова установа Інститут модернізації змісту освіти, № 22.1/10-2876 від 22 серпня 2019 року. [Електронний ресурс]. Доступно: https://osvita.ua/legislation/Ser_osv/65463/. Дата звернення: Січ. 09, 2020.

В. Ю. Биков, О. М. Спірін, та О. П. Пінчук, «Проблеми та завдання сучасного етапу інформатизації освіти», Наукове забезпечення розвитку освіти в Україні: актуальні проблеми теорії і практики (до 25-річчя НАПН України), с. 191-198, 2017.

В. Ю. Биков та ін., Засоби інформаційно-комунікаційних технологій єдиного інформаційного простору системи освіти України. Київ, Україна: Педагогічна думка, 2010, 160 с.

В. В. Осадчий, та К. П. Осадча, «Сучасні реалії і тенденції розвитку інформаційно-комунікаційних технологій в освіті», Інформаційні технології і засоби навчання, 48, вип. 4., с. 47-57, 2015.

K Dékány, GIS in Secondary Education in Hungary - Experiences in Lessons and in a Study Group, de Miguel González R., Donert K., Koutsopoulos K. (eds) Geospatial Technologies in Geography Education, Key Challenges in Geography (EUROGEO Book Series). Springer, Cham, 2019, DOI https://doi.org/10.1007/978-3-030-17783-6_12.

І. Д. Малицька, «Напрямки розвитку сучасних систем освіти європейських країн», Інформаційні технології в освіті, вип. 12, с. 174-179, 2012.

О. С. Зубченко, «Проблеми впровадження новітніх педагогічних технологій в освітній процес загальноосвітніх шкіл Західної Європи», Рідна школа, № 9–10, с .75–78, 2005.

Л. М. Даценко, «Основи геоінформаційних систем та технологій у шкільних курсах за кордоном», Освіта та краєзнавство, № 1, с. 197-205, 2011.

J. Wilsz, «Umieejetnosci potrzebne nauczycielowi techniki do skutecznego komunikowania sie z uczniami», Techika-Informatyka-Edukacja. Teoretyczne i praktyczne problem edukacji informatycznej, t. IX, Rzeszow, 189 p, 2008.

В. В. Борисов, І. Г. Вільш, та С. А. Батурін, «Зміст інформаційної культури вчителя», у зб. наук. праць Гуманізація навчально-виховного процесу, № LIV, с. 20–27, 2011.

О. Готько, та О. Чайковська, «Інформаційно-комунікаційні технології – як сучасний засіб навчання в освіті», Молодь і ринок, № 4, с. 130-134, 2015. [Електронний ресурс]. Доступно: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Mir_2015_4_28. Дата звернення: Лип. 10, 2018.

Г. П. Пустовіт, та Л. В. Тихенко, Позашкільна освіта: дидактичні основи методів навчально-виховної роботи, Кн.2. Суми, Україна: ВТД «Університетська книга», 2008, 272 с.

Л. В. Тихенко, «Сучасні підходи до використання інформаційно-комунікаційних технологій у позашкільній освіті», Педагогічні науки: теорія, історія, інноваційні технології, № 1 (11), с.365-374, 2011.

М.А. Попова, та С.М. Бревус, «Середовище навчально-дослідницької діяльності учнів на основі поєднання онтологічного інтерфейсу і ГІС-технологій», Інформаційні технології і засоби навчання, 40, вип. 2, с. 107-114, 2014.

С. М. Грищенко, "Формування мотивації в процесі вивчення природничих дисциплін на основі інтерактивних інформаційних технологій", Вісник Інституту розвитку дитини. Серія: Філософія, педагогіка, психологія, № 25, с. 86-90, 2012.

Концепція розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти) [Електронний ресурс]. Доступно: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/960-2020-%D1%80#n8. Дата звернення: Гру. 18, 2020.

Д. Шулікін, «STEM-освіта: готувати до інновацій», Освіта України, № 26, с. 8-9, 2015.

E. Baran, S. Bilici, C. Mesutoglu, C.Ocak, C. (2016). Moving STEM beyond schools: Students’ perceptions about an out-of-school STEM education program, International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 4(1), 9-19. DOI:10.18404/ijemst.71338

A. P. Carnevale, N. Smith, M. Melton, «STEM. Executive summary». [Електронний ресурс]. Доступно: https://cew.georgetown.edu/wp- content/uploads/2014/11/stem-execsum.pdf. Дата звернення: Груд. 25, 2019.

С. О. Довгий, С. М. Бабійчук, Л. Я. Юрків, Т. Л. Кучма, О.В. Томченко, та С. О. Данилов, «Застосування супутникових знімків у дослідницьких роботах учнів Малої академії наук України», Інформаційні технології і засоби навчання, 80, вип. 6, с. 21-38, 2020.

О. О. Артем’єва, Г. А. Литвинчова, та С. О. Лихота, Програми з позашкільної освіти. Дослідницько-експериментальний напрям. Основи науково-дослідницької діяльності. Київ, Україна, 2013, 43 с.

Н. Р. Балик, та Г. П. Шмигер, «Підходи та особливості сучасної STEM-освіти», Фізико-математична освіта: науковий журнал, вип. 2 (12), с. 26-30, 2017.

О. Лозова, та Н. Гончарова, «Засоби STEM-навчання. Роль засобів STEM-навчання у формуванні навичок дослідницької діяльності, засвоєнні науково-технічних знань та розвитку креативного мислення», Методист, № 9(69), с. 28-30, 2017.

P. Smudde, The use of extracurricular interdisciplinary project-based teams in higher education as a catalyst for actionable knowledge, Business Education Innovation Journal, Vol. 11 Issue 1, p126-136, 2019

Н. С. Пушкар, Географія: навчання і розвиток учнів через проектну діяльність. Луцьк, Україна: ВІППО, 2011, 86 с.

Круглий стіл «STEM-світ інноваційних можливостей», Інститут модернізації змісту освіти. [Електронний ресурс]. Доступно: http://www.imzo.gov.ua/2015/10/krugliy-stil-stem-svit-innovatsienih-mozhlivostey/. Дата звернення: Квіт. 09, 2020.

В. В. Федонюк, М. А. Федонюк, та С. Г. Панькевич, «Досвід використання програми Google Earth при викладанні географічних дисциплін», Інформаційні технології і засоби навчання, № 6 (38), с.138-148, 2013.

G. Sinha, T.A. Smucker, E. J. Lovell, K. Velempini, S.A. Miller, D. Weiner & E. Wangui, The Pedagogical Benefits of Participatory GIS for Geographic Education, Journal of Geography, No 116:4, pp165-179, DOI: 10.1080/00221341.2016.1215488

І. П. Ковальчук, та А. І. Ковальчук, «Геоінформаційно-картографічне забезпечення функціонування об’єднаних територіальних громад», Історія та методологія географії. Наукові записки, № 2, с.4-12, 2019.

А. Павлусь, та В. Федонюк, «Грім і блискавка!», Науково-популярний природничий журнал для дітей «Колосок», Львів, Україна: СТ «Міські інформаційні системи», № 5, с. 38-45, 2018.


REFERENCES (TRANSLATED AND TRANSLITERATED)

State Scientific Institution “Institute of Education Content Modernization”. 10-2876 (dated 22.08.19) Letter of IMZO № 22.1 Guidelines for the development of STEM-education in general secondary and out-of-school education institutions in the 2019/2020 academic year. [Online]. Available: https://osvita.ua/legislation/Ser_osv/65463/. Accessed on: Jan. 09, 2020 (in Ukrainian).

V.Bykov, O. Spirin, O. Pinchuk, Problems and tasks of the modern stage of education informatization. Naukove zabezpechennya rozvytku osvity v Ukrayini: aktualʹni problemy teoriyi i praktyky (do 25-richchya NAPN Ukrayiny), 2017, pp 191–198. (in Ukrainian)

V. Bykov (edit.), Means of information and communication technologies of the common information space of the education system of Ukraine. Kyiv. Ukraina: Pedahohichna dumka, 2010. (in Ukrainian)

V. Osadchyi, P. Osadcha, Modern realities and trends of information and communication technologies development in education, Information Technologies and Learning Tools, no. 48, vol 4, pp 47-57, 2015. (in Ukrainian)

K Dékány, GIS in Secondary Education in Hungary - Experiences in Lessons and in a Study Group, de Miguel González R., Donert K., Koutsopoulos K. (eds) Geospatial Technologies in Geography Education, Key Challenges in Geography (EUROGEO Book Series). Springer, Cham, 2019, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-17783-6_12.

I. Malytska, Directions of development of modern education systems of European countries, Informatsiini tekhnolohii v osviti, vol. 12, pp 174-179, 2012. (in Ukrainian)

O. S. Zubchenko, Problems of implementation of the newest pedagogical technologies in educational process in secondary schools of Western Europe, Ridna shkola, No 9-10, pp 75-78, 2005. (in Ukrainian)

L. Datsenko, Basic principles of geoinformational systems and Technologies knowledge teaching in schools abroad, Osvіta ta krajeznavstvo, no. 1, pp 197-205, 2011. (in Ukrainian)

J. Wilsz, The skills needed for a technique teacher to communicate effectively with students, Technika-Informatyka-Edukacja. Teoretyczne i praktyczne problem edukacji informatycznej, vol. IX, Rzeszow, 2008. (In Polish)

V. Borysov, I. Vilsh, S. Baturin, The content of the teacher's information culture, Humanizatsiia navchalno-vykhovnoho protsesu, No LIV, pp 20-27, 2011. (in Ukrainian)

O. Hotko, O. Chaikovska, Information and communication technologies as a modern teaching tool in education, Molod i rynok, no. 4 (123), pp 130-134, 2015. (in Ukrainian)

[12] H. P. Pustovit, L.V. Tykhenko, Extracurricular education: didactic bases of methods of educational work, vol.2. Sumy, Ukraina: VTD «Universytetska knyha», 2008 (in Ukrainian)

V. Tykhenko, Modern approaches to the use of information and communication technologies in extracurricular education, Pedahohichni nauky: teoriia, istoriia, innovatsiini tekhnolohii, no. 1 (11), pp.365-374, 2011. (in Ukrainian)

M. Popova, S. Brevus, The spaсe of educational research activity of students based on association ontologically interface and GIS-technologies, Information Technologies and Learning Tools, no. 40, vol 2, pp 107-114, 2014. (in Ukrainian)

S. Hryshchenko, Formation of motivation in learning of natural sciences based on interactive information technologies, Visnyk Instytutu rozvytku dytyny. Seriia: Filosofiia, pedahohika, psykholohiia, no. 25, pp 86-90, 2012. (in Ukrainian)

The concept of STEM-education in Ukraine. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/960-2020-%D1%80#n8 Accessed on: Dec. 18, 2020. (in Ukrainian)

[17] D. Shulikin, STEM education: preparing for innovation, Osvita Ukrainy, No 26, 2015. (in Ukrainian)

E. Baran, S. Bilici, C. Mesutoglu, C.Ocak, C. (2016). Moving STEM beyond schools: Students’ perceptions about an out-of-school STEM education program, International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 4(1), pp. 9-19. doi:10.18404/ijemst.71338.

A. P. Carnevale, N. Smith, M. Melton, «STEM. Executive summary». [Online]. Available: https://cew.georgetown.edu/wp- content/uploads/2014/11/stem-execsum.pdf. Accessed on: Dec. 25, 2019.

S. Dovgyi, S. Babiichuk, L. Iurkiv, T. Kuchma, Tomchenkoо & S. Danilov, (2020). Application of satellite images in pupils’ research activities of the Junior Academy of Sciences of Ukraine . Information Technologies and Learning Tools, no.80(6), pp.21-38. (in Ukrainian)

O. Artemieva, H. Lytvynchova, S.Lykhota, Extracurricular education programs. Research and experimental direction. Fundamentals of research activities. Kyiv, Ukraina, 2013. (in Ukrainian)

N. R. Balyk, H. P. Shmyher, Approaches and peculiarities of modern stem education, Fizyko-matematychna osvita: naukovyi zhurnal, vol. 2 (12), pp26-30, 2017. (in Ukrainian)

O. Lozova, N. Honcharova, STEM training tools. The role of STEM-learning tools in the formation of research skills, the acquisition of scientific and technical knowledge and the development of creative thinking, Metodyst, no. 9(69), pp28-30, 2017. (in Ukrainian)

P. Smudde, The use of extracurricular interdisciplinary project-based teams in higher education as a catalyst for actionable knowledge, Business Education Innovation Journal, Vol. 11 Issue 1, p126-136, 2019

N. S. Pushkar, Geography: learning and development of students through project activities, Lutsk, Ukraina: VIPPO, 2011. (in Ukrainian)

STEM-world of innovative opportunities, round table in State Scientific Institution “Institute of Education Content Modernization”. [Online]. Available: http://www.imzo.gov.ua/2015/10/krugliy-stil-stem-svit-innovatsienih-mozhlivostey/. Accessed on: Apr 09, 2020. (in Ukrainian)

V. Fedoniuk, M. Fedoniuk, S. Pankevych. Experience of Google Earth use when teaching geographical disciplines, Information Technologies and Learning Tools, no. 38, vol. 6, pp 138-148, 2013. (in Ukrainian)

G. Sinha, T.A. Smucker, E. J. Lovell, K. Velempini, S.A. Miller, D. Weiner & E. Wangui, The Pedagogical Benefits of Participatory GIS for Geographic Education, Journal of Geography, no. 116:4, pp165-179, doi: 10.1080/00221341.2016.1215488.

I. Kovalchuk, A. Kovalchuk. Geoinformational-cartographic supply of the Amalgamated community», Istoriia ta metodolohiia geografii. Naukovi zapysky, Ternopil, Ukraine, No 2, pp.4-12, 2019. (in Ukrainian)

A. Pavlus, V. Fedoniuk, «Thunder and lightning!”, Popular science natural magazine for children «Kolosok», Lviv, Ukraine: ST «Miski informatsiini systemy», no. 5, pp 38-45, 2018. (in Ukrainian)

Published

2021-11-01

How to Cite

Fedoniuk В. В., Fedoniuk М. А., & Pushkar Н. С. (2021). ICT APPLICATION IN THE DEVELOPMENT OF STEM-PROJECTS IN GEOSCIENCE EXTRACURRICULAR EDUCATION. Information Technologies and Learning Tools, 85(5), 78–94. https://doi.org/10.33407/itlt.v85i5.3955

Issue

Section

ICT and learning tools in secondary education