INFORMATION TECHNOLOGIES AS A KEY TOOL IN STEM EDUCATION: CURRENT STATE AND PROSPECTS
DOI:
https://doi.org/10.32782/tnv-tech.2024.6.11Keywords:
information technologies, STEM education, cloud computing, artificial intelligence, augmented reality, virtual reality, digital laboratories, personalized learning, educational environmentAbstract
The article examines the role of information technologies as a key tool in transforming STEM education (Science, Technology, Engineering, Mathematics) in the modern world. It analyzes the current state of IT implementation in STEM education at both the international and national levels, emphasizing the challenges and prospects for development. The article highlights the integration of innovative tools such as cloud computing, artificial intelligence (AI), augmented and virtual reality (AR/VR), and digital laboratories into the educational process. These technologies enhance interactivity, personalization, and the overall efficiency of teaching and learning, ensuring better engagement and understanding among students. A detailed review of international practices demonstrates how IT tools are successfully incorporated into STEM education in developed countries. These practices serve as benchmarks for adapting global experience to local contexts, including Ukrainian education. Particular attention is given to the potential of adaptive educational platforms powered by AI to analyze student progress, providing individualized recommendations and fostering self-directed learning. Furthermore, the study explores the possibilities of AR/VR technologies to create immersive environments for studying complex scientific phenomena, enabling practical learning without physical constraints. The article also addresses the key challenges associated with IT integration in STEM education, including insufficient funding, inadequate teacher training, and uneven access to digital infrastructure across regions. Overcoming these barriers is essential for achieving the full potential of IT in transforming the educational landscape. The authors propose strategic approaches to address these issues, including government support, public-private partnerships, and international collaboration in the field of education. The findings highlight the importance of creating a robust information educational environment that supports innovative teaching and learning practices, ultimately contributing to the preparation of highly skilled specialists capable of addressing global challenges. By leveraging the opportunities offered by information technologies, STEM education can be made more effective, inclusive, and future-ready.
References
Мізюк В., Новак Г. Генезис поняття та ідей STEM-освіти в Україні та зарубіжжі: історичний аспект. Науковий вісник Ізмаїльського державного гуманітарного університету. 2022. № 57. С. 87.
Бабійчук І. М., Косовець О. В., Соя О. В. Огляд дефініцій понять «Цифрові технології» та «Інформаційне освітнє середовище». Вісник Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського. 2022. Вип. 1 (130). С. 13–18.
Chai C. S., Wang Q. Technology-enhanced STEM (science, technology, engineering, and mathematics) education. Asia-Pacific Education Researcher. 2015. Т. 24, № 4. С. 631–640.
Балик Н. Р., Шмигер Г. П. Підходи та особливості сучасної STEM-освіти. Фізико-математична освіта. 2017. Т. 2, № 12. С. 9–14.
Ma Y., Chen W. The application of AI technologies in STEM education: A systematic review. International Journal of STEM Education. 2022. Т. 9, № 1. С. Article 7.
Lee V. R., Drake J. R. Examining the use of emerging technologies in schools: A comprehensive study. Educational Technology Research and Development. 2023. Т. 71, № 2. С. 150–170.
Zhang L., Zhu X. A summary research of the current status, hot spots, and trends in STEM education. Advances in Intelligent Systems and Computing. Springer, 2023.
Олефіренко Н. В., Андрієвська В. М., Носова В. В. Світовий досвід запровадження STEM-технологій в освіту. Фізико-математична освіта. 2020. Т. 3, № 25. С. 15–20.
Литвинова С. Г. Концептуальні підходи до використання засобів доповненої реальності в освітньому процесі. Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання у підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми. 2020. Вип. 55. С. 46–62.
Вербівський Д. Інноваційні технології в закладі вищої освіти. Науковий вісник Ужгородського університету. Серія: Педагогіка. Соціальна робота. 2023. № 2 (53). С. 30–33.