РОЗВИТОК ПРЕДМЕТНИХ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ У КОНТЕКСТІ NBIC-КОНВЕРГЕНЦІЇ ТА STEM-ОСВІТИ

Анотація

Стаття присвячена проблемі методики навчання предметних компетентностей шостого технологічного укладу з природничих наук та цифрових технологій. NBIC-конвергенція виступає стрижневим вектором у взаємодії науково-дослідних підходів у дослідженнях і є основою для окреслення ґрунтовного технологічного погляду з визначення майбутнього. Основними характеристиками освіти в таких умовах передбачається впровадження результатів нанотехнологічної, біотехнологічної й інформаційної революцій, які супроводжуються розвитком когнітивної науки. Тоді границі між технологіями значно спрощуються. Нанотехнології, як галузь проникла у всі сфери діяльності людини: наука, освіта, виробництво, безпека, побут та ін., стає каталізатором між іншими інноваційними технологічними напрямами. Розкрито зміст сучасних технологічних сфер: Nano, Bio, Info, Cogno. Окремо виділено поняття нанотехнології в освіті як процес виявлення, дослідження й впровадження знань про явища, матеріали розміром 1-100 нанометрів в освітній процес, що успішно інтегрується в сучасну STEM-освіту (наука, технології, інженерія, математика). Для прикладу розкрито процеси, що здійснюються у розчині молочної мікропіни та спеціальних барвних розчинів з какао, сиропу, харчових барвників на нанорівні. Самоорганізоване виникнення оболонки під час вливання молока в еспресо пояснюється сукупністю сил поверхневого натягу й Ван-дер-Ваальсової взаємодії, електростатичною взаємодією між білковими структурами, коагуляцією жирових частинок, руйнуванням та перебудовою міжфазних меж. Білкові наноструктури стабілізують бульбашки, жирові нанокраплини, впливають на в’язкість, частинки кавових масел взаємодіють із молочними компонентами різної густини, а відповідно на різних рівнях. Сам цілісний візерунок не є «наноструктурою», але його виникнення визначається наноструктарами: білковими оболонками, що мають нанорозмірні масштаби; колоїдними процесами; міжмолекулярними силами. Тобто латте-арт є прикладом, як нанорівневі взаємодії породжують макроскопічний самоорганізований патерн