АКСІОМАТИКО-ДЕДУКТИВНА СИСТЕМА ОНТОЛОГІЙ НА ЗАСАДАХ STEM-ОСВІТИ
Анотація
Сталий розвиток суспільства та, загалом, добробут людей забезпечується розвитком техніки, інженерії, математики та інформаційних технологій. Ці сфери потребують спеціалістів, попит на яких стабільно зростає, що робить дослідження розвитку освітнього середовища з використанням STEM-технологій актуальним.
Відповідно до сучасних тенденцій розвитку інноваційної парадигми освіти та основні напрями вдосконалення освітнього процесу закладів вищої освіти, розроблена аксіоматико-дедуктивна система онтологій навчання фізики та математики, що ґрунтується на принципах аксіоматики та інформатики на засадах STEM-освіти. Система забезпечує ефективне ознайомлення здобувачів освіти з організацією метадисциплінарності логіко-семантичного ядра онтологій, що потрібно для подальшого вивчення дисциплін професійного напряму з урахуванням прикладного аспекту (навчання інжинірингу, радіоелектроніки, електротехніки, основ безпілотних літальних апаратів, робототехніки та інших) і спрямована не тільки на якісне, науково та методично обґрунтоване викладання змісту онтологій, що забезпечується навчальною діяльністю викладача, а й, головним чином, на активізацію самостійної навчально-пошукової діяльності студентів.
Гіпотеза дослідження: забезпечення ефективності формування STEM-skills в майбутніх фахівців технічних спеціальностей можливе за рахунок наукового обґрунтування та побудови АДСО, яка сприятиме розвитку готовності до розв’язання професійних завдань у майбутньому.
Метою статті є теоретичне обґрунтування аксіоматико-дедуктивної системи онтологій навчання фізики та інформатики на засадах STEM-освіти.
Об’єктом дослідження є процес моделювання та розроблення аксіоматико-дедуктивної системи онтологій для навчання фізики та інформатики за вимогами трансдисциплінарності.
Предметом дослідження є моделювання, симуляції, онтоорієнтовані інформаційні системи для навчання фізики, інформатики в ЗВО.
Авторами виокремлено основні принципи застосування комп’ютерних моделей на заняттях з фізики та інформатики в аксіоматико-дедуктивній системі онтологій на засадах STEM-освіти. Ефективність розробленої аксіоматико-дедуктивної системи онтологій фізики та інформаційних технологій на засадах STEM-освіти підтвердилась експертною оцінкою.
Посилання
Darmawansah, D., Hwang, G.-J., Chen, M.-R. A., Liang, J.-C. (2023). Trends and research foci of robotics-based STEM education: a systematic review from diverse angles based on the technology-based learning model. International Journal of STEM Education, 10(1):12. URL: https://doi.org/10.1186/s40594-023-00400-3. [in English]
Gomez-Perez, A., Fernandez-Lopez, M., Corcho, O. (2004). Ontological engineering. London: Springer-Verlag. URL: https://doi.org/10.1007/b97353. [in English]
Guarino, N. (1998). Formal Ontology and Information Systems. In: Formal Ontology in Information Systems. Proceedings of FOIS’98, by N. Guarino (ed.). Trento. Italy, Amsterdam, IOS-Press: 3–15. [in English]
Kuzmenko, O., Dembitska, S., Miastkovska, M., Savchenko, I., Demianenko, V. (2023). Onto-oriented Information Systems for Teaching Physics and Technical Disciplines by STEM-environment. International Journal of Engineering Pedagogy, 13(2): 139–146. URL: https://doi.org/10.3991/ijep.v13i2.36245. [in English]
Kuzmenko, O., Rostoka, M., Topolnik, Y., Vasyuchenko, P. (2021). Transdisciplinarity of vocational education in the context of STEM-teaching of physics, ICERI2021 Proceedings, Pp. 3711-3721. URL: doi: 10.21125/iceri.2021.0891. [in English]
Zhang, H. I., Choi, M. Y. (2022). Ontological Revision and Quantum Mechanics. Results in Physics. Volume 33, February 2022, 105159. [in English]
