Імені михайла коцюбинського кафедра інноваційних та інформаційний технологій в освіті використання цифрових технологій

2
ЗМІСТ
ВСТУП………………………………………………………………………………3
РОЗДІЛ
1.
ТЕОРЕТИЧНІ
ОСНОВИ
ПОНЯТТЯ
ЦИФРОВИХ
ТЕХНОЛОГІЙ………………………………………………………………………5 1.1.Сутність поняття, зміст та завдання цифрових технологій, як різновиду
інформаційних технологій……………………………………….…………………...5 1.2.
Цифрова грамотність - невід’ємний аспект розвитку цифрових технологій..14
2. МЕТОДИЧНІ ОСНОВИ ВИКОРИСТАННЯ ЦИФРОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
В ОСВІТНЬОМУ ПРОЦЕСІ……..……………………………………………….20 2.1.Використання СМАРТ – технологій, як новітніх цифрових технологій для забезпечення якісного освітнього процесу…………………………………………20 2.2.
STEAM-освіта як крок вперед до вдосконалення освітнього процесу………28
3.РОЗРОБКА КАРТИ ЗНАНЬ З ВИКОРИСТАННЯМ ЦИФРОВИХ
ТЕХНОЛОГІЙ……………………...………………………………………………32
ВИСНОВКИ ……………………………………………………………….……..…35
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ….……………………………………..38
ДОДАТКИ…………………………………………………………………………..40

3
ВСТУП
У сучасній освіті один із пріоритетних напрямів розвитку є інформатизація та впровадження комп’ютерних технологій у навчальний процес, що значно покращує якість та ефективність навчання майбутніх фахівців, підвищує конкурентноспроможність на ринку праці. Застосування комп’ютерних технологій потребує перегляду форм і методів навчальної діяльності. Слід пам’ятати, що комп’ютерні технології є ефективним, але допоміжним засобом навчання. Застосування комп’ютерних технологій підвищує активність студента, веде до перебудови навчального процесу в бік самостійних форм навчання. Без перевантажень можна інтенсифікувати процес навчання в умовах профільного навчання завдяки раціональному використанню комп’ютерних технологій.
Використання сучасних технічних засобів для розв’язання фахових завдань на базі отриманої комп’ютерної підготовки є запорукою конкурентноспроможності майбутнього фахівця. При масовому забезпеченні комп’ютерами зберігається його індивідуальність, можливість отримання достовірної оцінки без великих затрат часу на проведення контролю.
Головним для майбутнього фахівця в сучасному інформаційному середовищі є подальше використання комп’ютерних технологій як методів та
інструментів майбутньої педагогічної діяльності для розв’язання задач предметної галузі.
Основні засади інформатизації освіти, розвиток науково-методичної бази, формування освітнього інформаційного середовища відбуваються за різними напрямами наукових досліджень, зокрема: обґрунтування засади цифрової гуманіс-тичної педагогіки (В.Биков, М.Лещенко); теоретико-методичні засади формування інформаційного освітнього простору та використання ІКТ у неперервній педагогічній освіті (А. Гуржій, М. Жалдак, Т. Коваль, А.Коломієць,
К.Колос, В.Олійник); закордонний досвід використання ІКТ та формування
інформаційно-комунікаційної компетентності суб’єктів навчально-виховного процесу (Н. Авшенюк, І. Малицька, О.Овчарук, А.Сбруєва й ін.).

4
Мета роботи полягає в дослідженні використання цифрових технологій в освітній діяльності. Для цього ставимо перед собою такі завдання:
-
З’ясувати сутність поняття, зміст та завдання цифрових технологій, як різновиду інформаційних технологій та необхідність цифрової грамотності у процесі впровадження цифрових технологій.
-
Дослідити стан використання цифрових технологій в освітньому процесі, зокрема СМАРТ-технологій та інструментів STEAM-освіти.
Предмет дослідження. Форми і методи використання цифрових технологій в освітньому процесі.
Об’єкт дослідження. Цифрові технології в освітньому процесі.
Гіпотеза дослідження полягає у припущенні, що підвищення рівня засвоєння, відтворення та розуміння студентами знань буде ефективнішим при умовах використання цифрових технологій в освітньому процесі, а саме високої цифрової грамотності, дотримання цифрової культури, використання СМАРТ –
технологій та інструментів STEAM-освіти.
Робота складається зі вступу, двох розділів, висновків, списку використаних джерел.

5
РОЗДІЛ 1.ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ПОНЯТТЯ ЦИФРОВИХ
ТЕХНОЛОГІЙ
1.1.Сутність поняття, зміст та завдання цифрових технологій.
Цифрові технології стають органічною, важливою і необхідною частиною життя сучасної людини, вони проникають у різноманітні сфери соціального життя: політику, культуру, професійну діяльність, спілкування і побут.
Вже понад сімдесят років триває цифрова революція, яка являє собою багатофакторний перехід від аналогового до цифрового способу обробки, зберігання й передачі даних, і, відповідно, стрімкий розвиток апаратного і програмного забезпечення, що обслуговує ці процеси. Ці зміни беруть свій початок із наукових досліджень тих інновацій, які при вдалому збігу соціально- економічних обставин доходять до промислових розробок і масового впровадження («правило 30 років» Пауля Саффо ) [6]. Деякі з них долають цей шлях значно швидше, зокрема, планшетний персональний комп'ютер (tablet personal computer). Іншими прикладами важливих теоретичних напрацювань і їх вдалих реалізацій можуть слугувати математичні розрахунки та обґрунтування методу перетворення аналогового сигналу в цифровий і навпаки
В.А.Котельникова
(теорема відліків,
1933), формалізація принципу алгоритмічної обробки для побудови цифрової обчислювальної машини
А.Тьюринга (машина Тьюринга, 1936), принципи і винахід електромеханічної програмованої цифрової машини К.Цузе (Z3, 1941), електронного цифрового комп'ютера Дж.Атанасова і К.Беррі (ABC, 1942), гарвардської цифрової обчислювальної машини «Марк-1» (Г.Айкен, IBM, 1944), британських
«Colossus» (Mark 1, Mark 2, 1944), американської (Д.Маучли, П.Еккерт, ENIAC,
1946) тощо, які стали передвісниками сучасних цифрових технологій.
Найчастіше цифрові технології і системи згадуються у поєднанні із мультимедійними форматами представленняй обробки інформації (наприклад, цифрове телебачення, фото-, відео-і аудіо-обладнання), а також у поєднанніз

6 цифровими системами зв'язку (наприклад, цифрові мережі на основі технологій
ISDN і xDSL) [6]. Це не дивно, оскільки із 1940-х років комп'ютери називалися цифровими обчислювальними машинами (ЦВМ), а вже з кінця 1960-х загальновживаним став термін (цифрова) електронна обчислювальна машина
(ЦЕВМ, ЕОМ), а перші персональні комп'ютери, що з'явилися в 1970-х роках продовжили називати ПЕОМ, назва яких зберігається і до нині. Приблизно в ці ж роки поряд із обчисленнями почали активно досліджуватися і розвиватися методи переведення в цифрову форму або цифрової обробки зображень і звуку.
В даний час терміни ЕОМ, ПЕОМ поступово втрачають первинний сенс і об'єднуються в більш популярний термін «комп'ютер». Не залежно від назви, всі види комп'ютерів у тій чи іншій мірі представляють і обробляють дані (зазвичай аналогові –тексти, документи, числа, таблиці, зображення, карти, креслення, послідовності зображень /анімація, тривимірні моделі, сигнали або звуки) у цифровому форматі. Саме цифрова технологія дозволяє маніпулювати даними з високою швидкістю, в тому числі при передачі по аналоговим (безперервним) або по цифрових каналах зв'язку (аналого-цифрові / цифро-аналогові перетворення, кодування, модуляція / демодуляція сигналу). Комп'ютери, телекомунікації, мережеві сервіси Інтернету мають можливість обробки цих цифрових даних, які потрапляють туди завдяки перетворенню (оцифруванню, цифровізації) різних видів аналогових сигналів. Потім, в цифровому вигляді, ці дані об'єднуються пристроями і програмами унові формати, піддаючись конвергенції
(комбінуваннюрізних форматів, англ.: convergence) або медіаконвергенції. Згідно проведених ученими досліджень, результати яких опубліковані в «Science Express», цифрові технології почали домінувати в 1990-і роки івже у2007 році 99,9% інформації передавалося в цифровому форматі.
Початком цифрової революції вчені вважають 2002 рік, коли обсяг збережених усвіті цифрових даних вперше перевищив сукупний обсяг аналогових [6].
На думку І. Сергеєвої, визначають три провідних характеристики цифровізації:

7 1. Всі види контенту переходять з аналогових, фізичних і статичних у цифрові, набуваючи ознак мобільності та персоналізованості. При цьому індивід отримує можливість контролювати свій особистий контент, спрямовувати
інформаційні запити, формувати індивідуальну траєкторію інформаційної діяльності.
2. Здійснюється перехід до спрощених та доступних технологій комунікації (технологія стає лише засобом, інструментом спілкування), а провідною характеристикою пристроїв і технології стає керованість.
3. Комунікації стають гетерогенними: вертикальна, ієрархічна комунікація втрачає актуальність, відбувається перехід до мережевої структури комунікації
[6].
Розуміємо, що цифрові технології – це своєрідні електронні транзакції, які реалізуються шляхом використання Інтернету. ХХІ століття – це час великих перетворень, становлення
інформаційного суспільства, пришвидшеної
інноватизації та мережевих зв’язків. У результаті цифровізації освіти в Україні система підготовки кадрів буде тісно пов‘язана з ІТ-компаніями, які визначатимуть професійні стандарти в цій сфері. Роль і зацікавленість ІТ- компаній у підготовці кадрів та вирішенні кадрових завдань інформатизації повинна бути суттєво підвищена, що має знайти відображення в стратегічних планах діяльності МОН України та ІТ-компаній. Електронне (дистанційне) навчання стає ключовим інструментом в адаптаційному навчанні, підвищенні кваліфікації та розвитку працівників підприємств. Найбільш інноваційні світові ритейлери вже використовують їх для поліпшення взаємодії з клієнтами і вдосконалення процесів аналітики. Як показало дослідження Digital HR, проведене експертами Міжнародного кадрового порталуhh.ua. [6] у компаніях
(N=312) у різних регіонах України (серпень 2018р.), кожна дев’ята компанія з десяти автоматизувала свої HR-процеси. Вагому частку серед мобільних цифрових технологій становлять джоб-сайти (23%), соціальні мережі (29%) й онлайн-інструменти для оцінки кандидатів (5%). Меншою мірою задіяні хмарні

8 технології (4%), системи моніторингу згадок компанії в соціальних медіа та ЗМІ
(3%), а також Big Data (2%). [6]
Цифрові освітні технології є різновидом інформаційних технологій, що передбачають роботу з цифровими ресурсами –окремими об’єктами, які представлені в цифровій (електронній) формі та призначені для досягнення поставлених освітніх цілей.
На основі аналізу наукової літератури з’ясовано, що за типом інформації ці ресурси включають такі групи:
1) з текстовою інформацією (підручники й навчальні посібники; першоджерела і хрестоматії; книги для читання; словники, довідники, енциклопедії тощо);
2) з візуальною інформацією (колекції ілюстрацій, фотографій; відеофрагменти процесів і явищ, демонстрації дослідів; статичні й динамічні моделі; об’єкти віртуальної реальності; інтерактивні моделі; символьні об’єкти: схеми, діаграми, формули тощо);
3) з комбінованою інформацією (підручники, навчальні посібники, першоджерела і хрестоматії, книги для читання, енциклопедії, словники, періодичні видання);
4) з аудіо інформацією: (звукозаписи виступів, музичних творів, запису звуків живої й неживої природи тощо);
5) з аудіо й відео інформацією (аудіо-й відео об’єкти живої та неживої природи, предметні екскурсії, енциклопедії);
6) інтерактивні моделі (предметні лабораторні практикуми й віртуальні лабораторії);
7) зі складною структурою (підручники, навчальні посібники, першоджерела й хрестоматії, енциклопедії) [14].
Зазначимо, що за освітньо-методичними функціями виокремлюють такі цифрові освітні ресурси:
1) електронні підручники (оригінальні електронні підручники, предметні навчальні системи, предметні навчальні середовища);

9 3)електронні навчальні посібники (репетитори, тренажери; навчальні й навчальні-контролюючі, ігрові, інтерактивні ресурси; предметні колекції; довідники та словники; практичні та лабораторні системи;
4) електронні навчально-методичні комплекси (предметні освітні та програмно-методичні комплекси, предметні навчально-методичні середовища;
інноваційні навчально-методичні ресурси);
4) електронні видання контролю (тести, тестові завдання, методичні рекомендації з тестування; інструментальні засоби). Як визначено на основі опрацювання відповідної наукової літератури, впровадження цифрових технологій у професійну підготовку майбутніх вчителів-філологів дає змогу значно підвищити ефективність цього процесу. Зокрема, використання цих технологій дає студентам філологічних спеціальностей змогу підвищити якість готовності до лекційних, семінарських та практичних занять з фахових дисциплін[14].
Враховуючи такі значні й стрімкі темпи науково-технічного прогресу, постала необхідність здійснення цифрової революції і в освітній галузі, оскільки сучасне інформаційне суспільство потребує принципово нових підходів до здобуття якісної освіти, починаючи з дошкільного віку. У цьому контексті варто відшуковувати нові шляхи, засоби та способи щодо підготовки висококваліфікованих спеціалістів, які володітимуть основам цифрової грамотності та будуть здатні до розробки, впровадження та поширення цифрової освіти. Цього завдання можна досягти шляхом якісно налагодженого освітнього процесу у стінах вищої школи. З огляду на це, одним із першочергових завдань у напрямку цифровізації освітнього процесу у закладах вищої освіти є чітке окреслення поняття «цифровізація» та визначення її основних орієнтирів в освіті. Як ми вже зазначали, сам термін «цифровізація» з'явився у зв'язку з
інтенсивним розвитком інформаційно-комунікаційних технологій.Сьогодні
«цифровізацію» (від англ. didgital, цифровий) вже можна вносити у словники як омоніми, оскільки існує значна кількість її означень [14]. Сучасна інформаційна спільнота вкладає у поняття «цифровізація» наступний зміст «цифровий спосіб

10 зв'язку, запису, передачі даних з допомогою цифрових пристроїв». Водночас,
А.Марей розглядає цифровізацію як зміну парадигми спілкування і взаємодії один з одним і соціумом [14]. Е.Л.Вартанова, М.І.Максеєнко, С.С.Смірнов уточнюють зміст цього поняття –це не тільки переклад інформації в цифрову форму, а комплексне вирішення інфраструктурного, управлінського, поведінкового, культурного характеру . Таким чином можна зробити висновок про те, що розвиток Інтернету і мобільних комунікацій є базовими технологіями цифровізації. Термін «цифровізація» сьогодні має тенденцію використання для опису трансформації, яка йде далі, ніж просто заміна аналогового або фізичного ресурсу на цифровий. Наприклад, книги не просто перетворюються в електронні книги, а надають цілий спектр інтерактивних і мультимедійних ресурсів.
Відповідно, процеси можуть стати вже онлайн-діалогами між різними сторонами освітнього процесу.
Цифровізація –це своєрідна зміна парадигми того, як ми думаємо, як ми діємо, як ми спілкуємося із зовнішнім середовищем і один із одним, а технологія тут– скоріше інструмент, аніж мета. Якщо ж говорити простою мовою, то цифровізація сприяє спрощенню освітнього процесу, роблячи його більш гнучким, пристосованим до реалій сучасного дня, що у свою чергу забезпечує формуванняконкурентоспроможних професіоналів.В освіті цифровізація спрямована на забезпеченнябезперервності процесу навчання, тобто life-long- learning–навчання протягом життя, а також його індивідуалізації на основі advanced-learning-technologies–технологій просунутого навчання. Усталеного визначення цього терміну поки неіснує, але унього включають використання в навчанні значних даних про процес освоєння окремими учнями певних дисциплін і багато в чому автоматичної адаптації навчального процесу на їх основі; використання віртуалізації, доповненої реальності і хмарних обчислень і багато інших технології[6]. Водночас зауважимо, що цифровізація освіти безпосередньо залежить й від рівня володіння цифровими технологіями педагога з метою їх продуктивного застосування в освітній діяльності. Як зазначає
Н.М.Бітюцька, сьогодні існує необхідність формування уміння орієнтуватися в

11 потоці цифрової інформації у педагогів, працювати з нею, обробляти і вбудовувати в нову педагогічну технологію [6]. Інформаційний формат заснований на цифровому поданні інформації. На відміну від електронного формату цифровий формат більш точно представляє інформацію, забезпечуючи
її вільну циркуляцію, розміщення, обробку, використання в комп'ютерних мережах. Система цифрової освіти включає в себе інформаційні ресурси, телекомунікації, систему управління (рис.1.1).
Рис. 1.1. Система цифрової освіти.
Управління цифровізацією в освітньому середовищі здійснюється за допомогою цифрового маркетингу, спрямованого на організацію взаємодії з навчально-допоміжним персоналом, науково-педагогічними працівниками, випускниками, студентами, абітурієнтами із застосуванням спектра цифрових каналів комунікації; моніторинг змін щодо формування позитивного іміджу вишу; стимулювання створення нових цифрових спільнот та інновацій; розробку персоналізованих маркетингових матеріалів для цільових аудиторій. З огляду на вище зазначене, нині перед кожним закладом вищої освіти, незалежно від обраної стратегії, стоїть завдання пройти цифрову трансформацію, що передбачає впровадження більш гнучких процесів, зміна корпоративної

12 культури, оптимізацію процесів. Такий перехід зумовлений декількома факторами. По-перше, в даний час практично всі студенти ставляться до покоління digital natives, вони демонструють набагато більшу схильність до застосування нових технологій в своєму повсякденному житті. Особливо справа стосується ІТ і інтернет-технологій, а також їх застосування не лише у професійній сфері, а й для соціалізації та комунікації. Таким чином, цифровізація університету зробить його більш пристосованим для цільової аудиторії. Це однозначно призведе до підвищення конкурентоспроможності ЗВО на ринку освіти, створення додаткової цінності і залученню студентів [9].
Другий аргумент полягає у зростанні конкуренції серед вищих шкіл, особливо це стосується топових університетів. З огляду на глобалізацію ринку боротьба за студента відбуватиметься вже не в рамках однієї країни або кластера країн, а на міжнародному рівні. Таким чином, створення і збереження за собою конкурентної переваги університету буде визначатися своєчасністю впровадження нових технологій і, як наслідок, готовністю до фундаментальних зрушень в бік освітньої системи нового покоління.
Третій аргумент випливає з необхідності цифровізації внутрішніх процесів університету для збільшення ефективності взаємодії підрозділів на рівні всього навчального закладу. Це є необхідним для проведення всіх інноваційних і культурних перетворень, які вимагаються від університету при переході на нову освітню модель. Виходячи із вищевикладеного можна сказати, що основною метою будь-якого закладу вищої освіти, який прагне до розвитку та змінитистатус на «цифровий ЗВО»є фокусування усіх зусиль на автоматизації процесів всередині вишу, що зробить їх більш ефективними, за рахунок перерозподілу ресурсів уреальному тавіртуальному середовищі.
З огляду на це можна сформулювати ті завдання цифровізації, які, повинні бути поставлені перед закладом вищої освіти:
–забезпечення навчання та підвищення кваліфікації професорсько- викладацького складу вишу щодовикористанняцифрових технологій в освітній діяльності;

13
–реалізаціяцифрових технологійв освітньому процесі;
–надання можливості колективного користування цифрових ресурсів і вільного доступу до них ухмарних сервісах;
–забезпечення підвищення рівня мотивації до професійного використання цифрових технологій викладачами та студентами;
–створення інноваційних умов розвитку через упровадження цифрових технологій;
–надання інформаційних вконсультаційних послуг щодовикористання цифрових і хмарних технологій із необмеженими ресурсами;
–накопичення, систематизація та розповсюдження інформації щодо використання цифрових і хмарних технологій закладом вищої освіти.
Виконавши ці завдання, система освіти здатна буде забезпечити суспільству впевнений перехід у цифрову епоху, що орієнтований на зростання продуктивності освітнього процесу, вибудовування індивідуальних маршрутів навчання, управління власними результатами навчання, віртуальну і доповнену реальність тощо. Варто зауважити, що цифрові ресурси, що застосовуються сьогодні в повсякденній діяльності людини, дозволяють долати бар'єри традиційного навчання: темп освоєння програми, вибірвикладача, форм і методів навчання.Крім того, інформаційно-комунікаційні йцифрові технології надають можливість інтенсифікувати освітній процес, підвищити рівень іякість сприйняття, розуміння та засвоєння знань. За допомогою медіа-та інтерактивних засобів викладачамлегше використовувати підхід до викладання на основі впровадження інноваційних підходів, включаючи використання «кейсів», дослідно-пошукової роботи, діловихігор. Як результат, студенти набагато краще засвоюють інформацію та формують відповідні навички, перебуваючи в емоційно-комфортному середовищі, не втрачають бажання навчатися, генерувати ідеї та твори.
Цифрові технології в сучасному світі –це не лише інструмент, а середовище існування, яка відкриває нові можливості: навчання в будь-який зручний час, безперервну освіту, можливість проектувати індивідуальні освітні

14 маршрути, зі споживачів електронних ресурсів стати творцями.Таким чином, цифровізація освіти передбачає застосування студентами мобільних і інтернет- технологій, розширюючи горизонти їх пізнання, роблячи їх безмежними.
Продуктивне застосування цифрових технологій, включення студентіву самостійний пошук, відбір інформації, участь в проектній діяльності формує у них компетенції XXI століття. [8]
Останнім часом активно реалізується процес створення і застосування відкритих онлайн-ресурсів, починаючи від окремих завдань, тестів до повномасштабних курсів (модулів) із формування необхідних компетенцій.
Динаміка розвитку онлайн навчання демонструється зростанням доступності онлайн курсів[9].
Додаткові напрямки застосування цифровізації в освіті спрямовані на розвиток цифрових бібліотек і кампусів університетів. Розробка і наповнення онлайн курсу здійснюється із застосуванням програмних рішень, що дозволяють здійснити збірку курсу з наявних інформаційних ресурсів і в спеціалізованих програмних середовищах, авторськими системами, автоматизованим проектуванням. Система освіти із застосуванням нових технологічних
інструментів і необмежених інформаційних ресурсів повинна навчитися ефективно їх впроваджувати в освітній процес. Практика онлайн курсів і змішаного навчання створює поле безмежних освітніх можливостей, що орієнтує на якість освіти для кожної людини, незалежно від місця проживання, умінь, але відповідно до його інтересів і можливостей. Такі зміни потребують від педагога вільного володіння цифровим освітнім середовищем. З огляду на це, перспективним завданням всіх вишів є підвищення кваліфікації педагогів щодо цифрової грамотності, орієнтованої не лише на розробку курсів, а й на застосування цифрового середовища в освітньому процесі. Цифрове середовище вимагає від викдачівіншої ментальності, картини світу, більш досконалих способів і форм роботи зі студентами[9].