Record Details

STEM APPROACH TO PHYSICS STUDY OF FUTURE ENGINES: STUDY OF THE PHENOMENA OF ELECTROMAGNETIC INDUCTION

Наукові журнали Національного Авіаційного Університету

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title STEM APPROACH TO PHYSICS STUDY OF FUTURE ENGINES: STUDY OF THE PHENOMENA OF ELECTROMAGNETIC INDUCTION
STEM подход в обучении физики будущих инженеров: изучения явление электромагнитной индукции
STEM підхід у навчанні фізики майбутніх інженерів: вивчення явища електромагнітної індукції
 
Creator Slipukhina, Iryna; National Aviation University
Bovtruk, Alla; National Aviation University
Mieniailov, Serhiy; National Aviation University
Maximov, Serhiy; National Aviation University
Kalenchenko, Volodymyr; National Aviation University
 
Subject —
computer-based system of physical experiment; digital measuring complex; general physics; electromagnetic induction; engineering method; STEM; scientific method; STM32
004.45:53:378.14
—
STEM; общая физика; электромагнитная индукция; научный метод; инженерный метод; компьютерно ориентированная система физического эксперимента; цифровой измерительный комплекс; STM32
004.45:53:378.14
—
STEM; загальна фізика; електромагнітна індукція; інженерний метод; комп’ютерно орієнтована система фізичного експерименту; науковий метод; цифровий вимірювальний комплекс; STM32
004.45:53:378.14
 
Description Formulation of the problem. Actuality of the introduction of the STEM approach during general physics study is determined by the need for the formation of competences for conducting practical-oriented research by students from the first year: scientific and engineering methods of understanding reality help future engineers to form the scientific and technological picture of the world. Analysis of research. The phenomenon of electromagnetic induction is a complex subject in the course of general physics; at the same time; it has wide practical application. A modern physical experiment is a universal means for future specialists to acquire relevant research competencies; a computer-oriented system of physical experiment effectively forms the general scientific and professional skills of future engineers. The purpose of the article was to study the didactic peculiarities of the use of scientific and engineering (STEM) research methods in the study of the phenomena of electromagnetic induction by the future engineers in the course of general physics. Methods. theoretical and empirical methods of scientific research are applied: methods of analysis and modeling; pedagogical experiment; observational and praximetric methods for determining the effectiveness; efficiency and practical suitability of the methodical system. Results and discussion. The study of the phenomenon of electromagnetic induction using the computer-oriented system of physical experiment demonstrates the stages of the scientific method of research; which begins with the formulation of the problem; the construction of theoretical models; continues with the hypothesis; followed by experimental verification; the processing of experimental data and their interpretation; the search for additional information; adjustment experiment; the advancement of new hypotheses and their subsequent verification. The STEM approach for the EMI study has been implemented in accordance with the engineering method of research. It was carried out through the design stages; which include: brainstorming; the introduction of methods for implementing the installation; the selection of materials; the creation of a prototype and its multiple testing. Conclusions. The application of different approaches oriented both to scientific research in the computer-based system of physical experiment and to the engineering method using STEM training shows practical applicability and effectiveness: implementation of this aim required the attraction and development of various levels of competencies starting from algorithmic actions to creative approach in the case of self-creation of an experimental installation. It is revealed that STEM is an engineering method in educational research by its content and purpose. Further development requires appropriate organizational and pedagogical conditions for the implementation of the methodical system for physics study of future engineers using STEM.
Постановка проблемы. Актуальность внедрения STEM подхода в изучении курса общей физики определяется необходимостью формирования компетенций проведения практико ориентированных исследований уже с младших курсов: научный и инженерный методы познания действительности формируют у будущих инженеров научную и технико-технологическую картины мира. Анализ предыдущих исследований. Явление электромагнитной индукции- комплексная и сложная тема  курса общей физики; которая имеет широкое практическое применение. Современный натурный физический эксперимент является универсальным средством для приобретения будущими специалистами соответствующих исследовательских компетенций; компьютерно ориентированная система физического эксперимента эффективно формирует общенаучные и профессиональные навыки у будущих инженеров. Целью работы было исследование дидактических особенностей использования научного и инженерного (STEM) методов исследования в изучении будущими инженерами явления электромагнитной индукции в курсе общей физики. Методы: применены теоретические и эмпирические методы научного исследования: методы анализа и моделирования; педагогический эксперимент; обсервационные и праксиметрични методы для определения действенности; эффективности и практической пригодности методической системы. Результаты и дискуссия. Изучение явления электромагнитной индукции с использованием компьютерно ориентированной системы физического эксперимента демонстрирует этапы научного метода исследования; который начинается с формулировки проблемы; построения теоретических моделей; продолжается выдвижением гипотезы с последующей экспериментальной проверкой; обработкой экспериментальных данных; их интерпретацией; поиском дополнительной информации; корректировкой эксперимента; выдвижением новых гипотез и их последующей проверкой. STEM подход в исследовании ЭМИ был реализован в соответствии с нженерным методом исследования и осуществлялся через этапы проектирования; в которые входят: мозговой штурм; выдвижение способов реализации установки; подбор материалов; создание опытного образца и его многократное испытание. Выводы. Применение различных подходов; ориентированных как на научное исследование в рамках компьютерно ориентированной системы физического эксперимента; так и на инженерный метод с использованием STEM обучения обнаружили практическую пригодность; действенность и эффективность: реализация поставленной цели потребовала привлечения и развития разного уровня компетенций от алгоритмизированных действий до творческого подхода в случае самостоятельного создания экспериментальной установки. Выявлено; что по своему содержанию и целью STEM является инженерным методом в учебно-научном исследовании. Разработки и дальнейшего развития требуют организационно-педагогические условия реализации методической системы обучения физике будущих инженеров с использованием STEM.
Постановка проблеми. Актуальність впровадження STEM підходу у вивченні курсу загальної фізики визначається необхідністю формування компетенцій проведення практико орієнтованих досліджень вже з молодших курсів: науковий та інженерний методи пізнання дійсності формують у майбутніх інженерів наукову і техніко-технологічну картини світу. Аналіз попередніх досліджень. Явище електромагнітної індукції– комплексна і складна тема з курсу загальної фізики; яка водночас має широке практичне застосування. Сучасний натурний фізичний експеримент є універсальним засобом для набуття майбутніми фахівцями відповідних дослідницьких компетенцій; комп’ютерно орієнтована система фізичного експерименту ефективно формує загальнонаукові і професійні навички майбутніх інженерів. Метою роботи було дослідження дидактичних особливостей використання наукового та інженерного (STEM) методів дослідження у вивченні майбутніми інженерами явища електромагнітної індукції у курсі загальної фізики. Методи: застосовано теоретичні і емпіричні методи наукового дослідження: методи аналізу і моделювання; педагогічний експеримент; обсерваційні і праксиметричні методи для визначення дієвості; ефективності і практичної придатності методичної системи. Результати і дискусія. Вивчення явища електромагнітної індукції з використанням компютерно орієнтованої системи фізичного експерименту демонструє етапи наукового методу дослідження; який починається з формулювання проблеми; побудови теоретичних моделей; продовжується висуненням гіпотези з подальшою експериментальною перевіркою; опрацюванням експериментальних даних; їх інтерпретацією; пошуком додаткової інформації; коригуванням експерименту; висуненням нових гіпотез і їх подальшою перевіркою STEM підхід у дослідженні ЕМІ було реалізовано відповідно до інженерного методу дослідження здійснювалось через етапи проектування; до яких входять: мозковий штурм; висування способів реалізації установки; підбір матеріалів; створення дослідного зразка та його багаторазове випробування. Висновки.Застосування різних підходів; орієнтованих як на наукове дослідження у рамках компютерно орієнтованої системи фізичного експерименту; так і на інженерний метод з використанням STEM навчання виявили практичну придатність; дієвість та ефективність: реалізація поставленої мети потребувала залучення і розвитку різного рівня компетенцій від алгоритмізованих дій до творчого підходу у випадку самостійного створення експериментальної установки. Виявлено; що за своїм змістом і метою STEM є інженерним методом у навчально-науковому дослідженні. Розробки і подальшого розвитку потребують організаційно-педагогічні умови реалізації методичної системи навчання фізики майбутніх інженерів з використанням STEM.
 
Publisher National Aviation University
 
Contributor —
—
—
 
Date 2018-12-10
 
Type —
—
—
 
Format application/pdf
application/pdf
application/pdf
 
Identifier http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/visnik/article/view/13167
10.18372/2306-1472.76.13167
 
Source Proceedings of the National Aviation University; Том 76, № 3 (2018); 107-116
Вестник Национального авиационного университета; Том 76, № 3 (2018); 107-116
Вісник Національного Авіаційного Університету; Том 76, № 3 (2018); 107-116
 
Language en
 
Rights // o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
 

Технічна підтримка: НДІІТТ НАУ