ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(НИУ «БелГУ»)
ФАКУЛЬТЕТ МАТЕМАТИКИ И ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
КАФЕДРА ИНФОРМАТИКИ, ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН И
МЕТОДИК ПРЕПОДАВАНИЯ
РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТИВНОГО КОМПЛЕКСА ПО ВНЕДРЕНИЮ
ЭЛЕМЕНТОВ STEM ОБУЧЕНИЯ НА УРОКАХ ФИЗИКИ В СТАРШИХ
КЛАССАХ
Выпускная квалификационная работа обучающегося по направлению
подготовки 44.04.01 Педагогическое образование магистерская программа
Информационные
технологии в образовании
заочной формы обучения, группы 02041661
Штанько Дмитрия Николаевича
Научный руководитель
к.ф.-м.н., Величко М.А.
Рецензент
к.ф.-м.н., доц. Москаленко Н.И.
БЕЛГОРОД 2019
2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................... 3
1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В РАЗРАБОТКЕ ЭЛЕМЕНТОВ STEAM–
ОБРАЗОВАНИЯ................................................................................................... 7
1.1 Научно–технический прогресс и основные тенденции в
изменении
содержания, средств и методов обучения в современной школе ................ 7
1.2 Современные концепции зарубежных исследователей в
области
STEM–образования ....................................................................................... 112
1.3 Подход отечественных исследователей к разработке STEM–
образования ..................................................................................................... 17
2 СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТИВНОГО КОМПЛЕКСА ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ
СТАРШИХ КЛАССОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ
ARDUINO В УЧЕБНОМ
ПРОЦЕССЕ ....................................................................................................... 222
2.1 Опыт применения ARDUINO в учебном процессе ............................. 222
2.2 Разработка элективного комплекса по физике с
применением
ARDUINO в учебном процессе ................................................................... 266
2.3 Обзор проектов элективного курса по
физике с применением
ARDUINO ...................................................................................................... 332
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................. 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ........................................ 48
ПРИЛОЖЕНИЕ А Рабочая программа элективного курса «Школа
инженерной культуры» учебного предмета физика .......................................... 51