Штучний інтелект у STEM-орієнтованому навчанні комп’ютерної математики майбутніх учителів інформатики і математики
DOI:
https://doi.org/10.33272/2522-9729-2026-1(226)-40-47Ключові слова:
штучний інтелект, STEM-освіта, комп’ютерна математика, фахова підготовка вчителів, інженерне мислення, персоналізація.Анотація
Досліджується методика інтеграції штучного інтелекту в STEM-орієнтоване навчання комп’ютерної математики під час підготовки майбутніх учителів інформатики та математики. Обґрунтовано роль штучного інтелекту як одного з векторів розвитку сучасної освіти, що забезпечує персоналізацію навчання та автоматизацію оцінювання. Розглянуто потенціал генеративного штучного інтелекту для візуалізації складних математичних моделей та розв’язання прикладних інженерних задач у середовищі систем комп’ютерної математики. Акцентовано увагу на формуванні ШІ-компетентності педагогів як критичної складової роботи в Новій українській школі. Визначено переваги та етичні виклики впровадження великих мовних моделей у підготовку вчителів природничо-математичного профілю. Доведено, що інтелектуальні системи сприяють розвитку критичного мислення та здатності до розв’язання міждисциплінарних проблем. Окреслено перспективи використання імерсивних технологій та інтелектуальних агентів як партнерів у навчанні.
Посилання
Валько Н. В. Система підготовки майбутніх учителів природничо-математичних дисциплін до застосування STEM технологій у професійній діяльності : дис. … д-ра пед. наук : 13.00.04 / Класичний приватний ун-т. Запоріжжя, 2020. 510 с.
Гончарова Н. О. Формування STEAM-компетентностей в учасників освітнього процесу: цифрова компетентність вчителя. 2021. URL: https://lib.iitta.gov.ua/id/eprint/728693/1/HONCHAROVA_Digytal_2021.pdf.
Жалдак М. І. Комп’ютерно-орієнтовані системи навчання – становлення і розвиток. Науковий часопис НПУ імені М. П. Драгоманова. Серія 2: Комп’ютерно-орієнтовані системи навчання. 2010. Вип. 9 (16). C. 3–9. URL: https://enpuir.udu.edu.ua/entities/publication/24dc2770-b8cd-4a13-8b68-2db8b571445e.
Жалдак М. І., Горошко Ю. В., Винниченко Є. Ф. Математика з комп’ютером : посіб. для вчителів. 3-тє вид. Київ : НПУ імені М. П. Драгоманова, 2015. 308 с.
Жалдак М. І. Проблеми фундаменталізації змісту навчання інформатичних дисциплін в педагогічних університетах. Науковий часопис НПУ імені М. П. Драгоманова. Серія 2: Комп’ютерно-орієнтовані системи навчання. 2015. № 17. С. 3–15. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nchnpu_2_2015_17_3.
Інтеграція штучного інтелекту в освіту – виклики та можливості : зб. тез наук.-метод. допов. (Київ, 10 грудня 2024 р. – 20 січня 2025 р.). Київ ; Львів ; Торунь : Liha-Pres, 2025. 968 с.
Концепція розвитку природничо-математичної освіти (STEM-освіти) : розпорядження Кабінету Міністрів України від 05.08.2020 № 960-р. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/960-2020-%D1%80#Text.
Кондратенко Т. В., Горпинченко А. О. Аналіз та моделювання освітніх систем на основі нейронних мереж та нечіткої логіки. Теоретико-методологічні основи розвитку освіти та управлінської діяльності : матеріали IX Всеукр. наук.-практ. конф. (4 грудня 2025 р., м. Херсон) / за ред.: В. В. Кузьменка, Н. В. Слюсаренко. Херсон : КВНЗ «ХАНО», 2025. С. 175–179.
Крамаренко Т. Г., Пилипенко О. С. Математика в STEMі : навч.-метод. посіб. Кривий Ріг : КДПУ, 2023. 274 с.
Морзе Н. В., Вембер В. П., Бойко М. А., Варченко-Троценко Л. О. Організація STEAM-занять в інноваційному класі. Відкрите освітнє е-середовище сучасного університету. 2020. Вип. 8. С. 88–106. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/oeeemu_2020_8_11.
Стратегія цифрового розвитку інноваційної діяльності України на період до 2030 року : розпорядження Кабінету Міністрів України від 31.12.2024 № 1351-р. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1351-2024-%D1%80#Text.
Теорія та методика навчання математики, фізики, інформатики : зб. наук. пр. : у 3 т. Кривий Ріг : Вид. відділ НМетАУ, 2012. Т. 1, вип. Х. 326 с.
Цифрова трансформація відкритих науково-освітніх середовищ : монографія / за ред.: О. М. Спіріна, О. П. Пінчук. Київ, 2024. 308 с.
References
Valko, N. V. (2020). Systema pidhotovky maibutnikh uchyteliv pryrodnycho-matematychnykh dystsyplin do zastosuvannia STEM tekhnolohii u profesiinii diialnosti [The system of training future teachers of natural sciences and mathematics for the use of STEM technologies in professional activities]. (D diss.). Classic Private University. Zaporizhzhia [in Ukrainian].
Honcharova, N. О. (2021). Formuvannia STEAM-kompetentnostei v uchasnykiv osvitnoho protsesu: tsyfrova kompetentnist vchytelia [Formation of STEAM competencies in participants of the educational process: digital competence of the teacher]. Retrieved from https://lib.iitta.gov.ua/id/eprint/728693/1/HONCHAROVA_Digytal_2021.pdf [in Ukrainian].
Zhaldak, M. I. (2010). Kompiuterno-oriientovani systemy navchannia – stanovlennia i rozvytok [Computer-oriented learning systems – formation and development]. Naukovyi chasopys NPU imeni M. P. Drahomanova. Seriia 2: Komp’iuterno-oriientovani systemy navchannia [Scientific Journal of National Pedagogical Dragomanov University. Series 2: Computer-based learning systems], 9, 3-9. Retrieved from https://enpuir.udu.edu.ua/entities/publication/24dc2770-b8cd-4a13-8b68-2db8b571445e [in Ukrainian].
Zhaldak, M. I., Horoshko, Yu. V., & Vinnychenko, Ye. F. (2015). Matematyka z kompiuterom [Mathematics with a computer]. Kyiv: National Pedagogical Dragomanov Universit [in Ukrainian].
Zhaldak, M. I. (2015). Problemy fundamentalizatsii zmistu navchannia informatychnykh dystsyplin v pedahohichnykh universytetakh [Problems of fundamentalization of the content of teaching informatics disciplines in pedagogical universities]. Naukovyi chasopys NPU imeni M. P. Drahomanova. Seriia 2: Komp’iuterno-oriientovani systemy navchannia [Scientific Journal of National Pedagogical Dragomanov University. Series 2: Computer-based learning systems], 17, 3-15. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nchnpu_2_2015_17_3 [in Ukrainian].
Intehratsiia shtuchnoho intelektu v osvitu – vyklyky ta mozhlyvosti [Integration of artificial intelligence into education – challenges and opportunities]. (2025). Zbirnyk tez nauk.-metod. dopovidei. Kyiv; Lviv; Torun: Liha-Pres [in Ukrainian].
Cabinet of Ministers of Ukraine. (2020). Kontseptsiia rozvytku pryrodnycho-matematychnoi osvity (STEM-osvity) [Concept of development of natural sciences and mathematics education (STEM-education)]: rozporiadzhennia Kabinetu Ministriv Ukrainy vid 05.08.2020 № 960-r. Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/960-2020-%D1%80#Text [in Ukrainian].
Kondratenko, T. V., & Horpynchenko, A. O. (2025). Analiz ta modeliuvannia osvitnikh system na osnovi neironnykh merezh ta nechikoi lohiky [Analysis and modeling of educational systems based on neural networks and fuzzy logic]. In V. V. Kuzmenko, & N. V. Sliusarenko (Eds.), Teoretyko-metodolohichni osnovy rozvytku osvity ta upravlinskoi diialnosti [Theoretical and methodological foundations of the development of education and management activities]: materialy IX Vseukr. nauk.-prakt. konf. (pp. 175-179). Kherson: KVNZ «KhANO» [in Ukrainian].
Kramarenko, T. H., & Pylypenko, O. S. (2023). Matematyka v STEMi [Mathematics in STEM]: navch.-metod. posib. Kryvyi Rih: Kryvyi Rih State Pedagogical University [in Ukrainian].
Morze, N. V., Vember, V. P., Boiko, M. A., & Varchenko-Trotsenko, L. O. (2020). Orhanizatsiia STEAM-zaniat v innovatsiinomu klasi [Organization of STEAM classes in an innovative classroom]. Vidkryte osvitnie e-seredovyshche suchasnoho universytetu [Open Educational E-environment of Modern University], 8, 88-106. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/oeeemu_2020_8_11 [in Ukrainian].
Cabinet of Ministers of Ukraine. (2024). Stratehiia tsyfrovoho rozvytku innovatsiinoi diialnosti Ukrainy na period do 2030 roku [Strategy for digital development of innovation activity of Ukraine for the period up to 2030]: rozporiadzhennia Kabinetu Ministriv Ukrainy vid 31.12.2024 № 1351-r. Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1351-2024-%D1%80#Text [in Ukrainian].
Teoriia ta metodyka navchannia matematyky, fizyky, informatyky [Theory and methods of teaching mathematics, physics, informatics]. (2012). Zb. nauk. pr. (Vol. 1, is. X). Kryvyi Rih: Vyd. viddil NMetAU [in Ukrainian].
Spirin, O. M., & Pinchuk, O. P. (Eds.). (2024). Tsyfrova transformatsiia vidkrytykh naukovo-osvitnikh seredovysh [Digital transformation of open scientific and educational environments]: monohrafiia. Kyiv: Institute for Digitalisation of Education of the NAES of Ukraine [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Імідж сучасного педагога
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними 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).
