Практичний кейс інтеграції 3D-технологій та комп’ю терного дизайну у підготовку майбутніх учителів інформатики
Анотація
У статті розглянуто практичний кейс інтеграції 3D-технологій та комп’ютерного дизайну у процес професійної підготовки майбутніх учителів інформатики в умовах цифрової трансформації освіти. Проаналізовано сучасні тенденції розвитку цифрових технологій та обґрунтовано необхідність модернізації змісту підготовки майбутніх учителів інформатики відповідно до потреб високотехнологічного суспільства.
Метою дослідження є аналіз та обґрунтування ефективності використання проєктно-орієнтованого підходу у формуванні професійних компетентностей майбутніх учителів інформатики. Підчас дослідження використано методи аналізу наукових джерел, педагогічного спостереження, case study, анкетування та методи описової статистики. Методологія дослідження базується на компетентнісному, міждисциплінарному та проєктно-орієнтованому підході. Дослідження проводилося протягом 2021–2026 навчальних років на базі Українського державного університету імені Михайла Драгоманова. У ньому брали участь 108 студентів спеціальності «Середня освіта (Інформатика)».
У межах дослідження студенти розробляли візуальний цифровий контент для реальних потреб університетського середовища (3D-моделі, емблеми) шляхом виконання інтегрованих проєктів. Результати вхідного та вихідного опитування засвідчили позитивну динаміку у рівнях сформованості практичних навичок студентів у галузі 3D-технологій та комп’ютерного дизайну: кількість студентів із високим рівнем сформованості відповідних компетентностей зросла з 20 до 49 осіб (на 27%), а кількість студентів із низьким рівнем зменшилася з 37 до 0 осіб (на 35%). Крім того, 80,6% респондентів зазначили практичну корисність проєктної діяльності для розвитку професійних компетентностей, а 70,4% студентів оцінили запропоновані проєкти як цікаві та мотивуючі.
Результати дослідження засвідчують, що інтеграція 3D-технологій і комп’ютерного дизайну у професійну підготовку майбутніх учителів інформатики сприяє підвищенню навчальної мотивації студентів, розвитку їхньої творчості, цифрової грамотності та готовності до педагогічної діяльності в умовах високотехнологічного суспільства. Такий підхід забезпечує підготовку освітян, здатних не лише ефективно використовувати сучасні цифрові інструменти, а й формувати в учнів відповідні компетентності для майбутніх професій.
Завантаження
Посилання
Ramskyi, Yu. S., Strutynska, O. V., & Umryk, M. A. (2020). Modernizatsiia zmistu navchannia maibutnikh vchiteliv informatyky v umovakh stanovlennia informatsiinoho suspilstva [Modernization of the learning content of future computer science teachers in the conditions of the formation of the information society]. Naukovyi chasopys NPU imeni M. P. Drahomanova. Seriia 2. Kompiuterno-oriientovani systemy navchannia, 22(29), 17–25. http://enpuir.npu.edu.ua/handle/123456789/34387 [in Ukrainian]
Strutynska, O. (2019). Vykorystannia robototekhniky ta 3D tekhnolohii v umovakh rozvytku STEM osvity [The use of robotics and 3D technologies in the conditions of STEM education development]. Vidkryte osvitnie e-seredovyshche suchasnoho universytetu, (7), 96–109. https://doi.org/10.28925/2414-0325.2019.7.10 [in Ukrainian]
Drits-Esser, D., & Stark, L. A. (2015). The Impact of Collaborative Curriculum Design on Teacher Professional Learning. The Electronic Journal of Science Education, 19(8), 15129. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7881916/.
Gavrilas, L., & Kotsis, K. T. (2025a). The evolution of STEM education and the transition to STEAM/STREAM. Aquademia, 9(1), ep25002. https://doi.org/10.29333/aquademia/16313
Gavrilas, L., & Kotsis, K. T. (2025b). Integrating learning theories and innovative pedagogies in STEM education: A comprehensive review. Eurasian Journal of Science and Environmental Education, 5(1), 11-17. https://doi.org/10.30935/ejsee/16538
Ge, X., Ifenthaler, D., & Spector, J. M. (Eds). (2015). Emerging Technologies for STEAM Education: Full STEAM Ahead. Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-02573-5
Karaismailoglu, F., & Yildirim, M. (2024). The effect of 3D modeling performed using Tinkercad or concrete materials in the context of the flipped classroom on pre-service teachers’ spatial abilities. Research in Science & Technological Education, 42(4), 1264–1283. https://doi.org/10.1080/02635143.2023.2223134
Ke, L., Friedrichsen, P., Rawson, R., & Sadler, T. D. (2023). Teacher learning through collaborative curriculum design in the midst of a pandemic: A cultural historical activity theory investigation. Teaching and Teacher Education, 122, 103957. https://doi.org/10.1016/j.tate.2022.103957
Makransky, G., & Petersen, G. B. (2021). The Cognitive Affective Model of Immersive Learning (CAMIL): A Theoretical Research-Based Model of Learning in Immersive Virtual Reality. Educational Psychology Review, 33(3), 937958. https://doi.org/10.1007/s10648-020-09586-2
OECD Digital Education Outlook 2026: How generative AI can support learning when used with purpose. Digital Skills and Jobs Platform. 2026. Retrieved from: https://digital-skills-jobs.europa.eu/en/latest/news/oecddigital-education-outlook-2026-how-generative-ai-can-support-learning-when-used
Radianti, J., Majchrzak, T. A., Fromm, J., & Wohlgenannt, I. (2020). A systematic review of immersive virtual reality applications for higher education: Design elements, lessons learned, and research agenda. Computers & Education, 147, 103778. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.103778
Strutynska, O., & Umryk, M. (2019). Learning Startups as a Project Based Approach in STEM Education. E-Learning and STEM Education, 11, 529–555. https://doi.org/10.34916/el.2019.11.34
Surynková, P. (2022, February). An impact of 3D computer and 3D printed models on the students’ success in spatial ability and geometry testing. Twelfth Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (CERME12). https://hal.science/hal-03748981v1
Voogt, J., Laferrière, T., Breuleux, A., Itow, R. C., Hickey, D. T., & McKenney, S. (2015). Collaborative design as a form of professional development. Instructional Science, 43(2), 259–282. https://doi.org/10.1007/s11251-014-9340-7
Wohlers Report 2026. (2026). 3D Printing and Additive Manufacturing. Retrieved from: https://platform.wohlersassociates.com/insights/wohlers-report-2026. World Economic Forum. (2025). The future of jobs report 2025. World Economic Forum. https://www.weforum.org/publications/the-future-of-jobs-report-2025/
Yefymenko, T., & Strutynska, O. (2026). Student survey results about the research project and 3D competences [Google Sheets]. Retrieved from: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1VrhaxDs1cCXvXHMLQQ9GQm39KKphhWM1/edit?usp=sharing&ouid=113579495749353106237&rtpof=true&sd=true
