// Наука і освіта. – 2026. – №2. – 80-88.
Олександра Ордановська,
доктор педагогічних наук, професор,
професор кафедри інноваційних технологій
та методики навчання природничих дисциплін,
Державний заклад «Південноукраїнський національний педагогічний університет імені К.Д. Ушинського»,
вул. Старопортофранківська, 26, м. Одеса, Україна,
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-4868-0087
ЦИФРОВІЗАЦІЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ В НАВЧАННІ ПРИРОДНИЧИХ ДИСЦИПЛІН
АНОТАЦІЯ:
У статті досліджено цифровізацію експериментальної діяльності в навчанні природничих дисциплін як чинник модернізації освітнього процесу. Актуальність дослідження визначається потребою переосмислення ролі цифрових інструментів не лише як засобів технічної підтримки навчання, а як складника цілісної педагогічної моделі організації навчально-пізнавальної діяльності. Особливу увагу зосереджено на педагогічних умовах, за яких використання цифрових засобів інтенсифікує усвідомлене засвоєння навчального змісту та розвиток дослідницьких умінь. Метою дослідження є виявлення особливостей цифровізації експериментальної діяльності в навчанні природничих дисциплін та визначення її впливу на характер пізнавальної діяльності здобувачів освіти. Методологію дослідження сформовано на основі поєднання теоретичного аналізу, моделювання освітнього процесу, педагогічного експерименту, спостереження, анкетування та статистичних методів обробки результатів. Результати демонструють, що ефективність цифрових інструментів опосередковується характером їх педагогічної інтеграції в освітній процес. Встановлено, що поєднання віртуального моделювання з виконанням реальних експериментальних завдань створює умови для більш усвідомленої пізнавальної діяльності та сприяє підвищенню результативності навчання. Обґрунтовано, що цифровізація експериментальної діяльності є не лише технологічним, а й методичним чинником підвищення якості природничої освіти.
КЛЮЧОВІ СЛОВА:
цифровізація освіти, експериментальна діяльність, віртуальні лабораторії, цифрові освітні ресурси, пізнавальна діяльність, методика навчання природничих наук, методика навчання фізики
ПОВНИЙ ТЕКСТ СТАТТІ:
ЛІТЕРАТУРА:
2. Бобро Н. В. Етичні проблеми та ризики формування цифрового університету. Наука і освіта. 2025. № 1. С. 75–81. DOI: https://doi.org/10.24195/2414-4665-2025-1-9.
3. Гуревич Р. С., Кадемія М. Ю., Опушко Н. Р., Ільніцька Т. С., Плахотнюк Г. М. Роль цифрових технологій навчання в епоху цивілізаційних змін. Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання в підготовці фахівців. 2021. Вип. 62. С. 28–38. DOI: https://doi.org/10.31652/2412-1142-2021-62-28-38.
4. Корнят В. С., Романишин Ю. Л., Голярдик Н. А. Цифровізація освіти України: перспективи та ризики сьогодення. Інноваційна педагогіка. 2022. Вип. 53. Т. 1. DOI: https://doi.org/10.32782/2663-6085/2022/53.1.30.
5. Кремень В. Г., Биков В. Ю., Ляшенко О. І., Литвинова С. Г., Луговий В. І., Мальований Ю. І., Пінчук О. П., Топузов О. М. Науково-методичне забезпечення цифровізації освіти України: стан, проблеми, перспективи. Вісник НАПН України. 2022. Т. 4. № 2. DOI: https://doi.org/10.37472/v.naes.2022.4223.
6. Ляшенко О., Спірін О., Литвинова С., Пінчук О., Овчарук О., Сухіх А. Концептуальні засади цифровізації освітнього середовища закладу загальної середньої освіти. Інформаційні технології і засоби навчання. 2024. Т. 102. № 4. DOI: https://doi.org/10.33407/itlt.v102i4.5829.
7. Про схвалення Концепції розвитку цифрових компетентностей та затвердження плану заходів з її реалізації : Розпорядження Кабінету Міністрів України. № 167-р від 03.03.2021. URL: http://surl.li/xuud.
8. Федчишин О., Мохун С., Чопик П. Методичні основи використання PhET-симуляцій у процесі вивчення фізики. Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету. Серія: Педагогіка. 2022. № 1. С. 16–24. DOI: https://doi.org/10.25128/2415-3605.22.1.2.
9. Цифрова адженда України – 2020 («Цифровий порядок денний – 2020»). Київ: ГС «Хай-Тек Офіс Україна», 2016. URL: https://strategy.uifuture.org/krainazrozvinutoyucifrovoyu-ekonomikoyu.html.
10. Чебикін О., Атаханов Б. Дослідження емоційно-особистісних особливостей як вірогідних детермінант психологічної кризи в молоді. Наука і освіта. 2023. № 2. С. 95–103. DOI: https://doi.org/10.24195/2414-4665-2023-2-14.
11. Юрченко А., Хворостіна Ю., Шамоня В., Семеніхіна О. Цифрові технології у викладанні фізики: аналіз існуючих практик. Фізико-математична освіта. 2023. № 38(5). С. 53–59. DOI: https://doi.org/10.31110/2413-1571-2023-038-5-00.8.
12. Banda H. J., Nzabahimana J. The impact of physics education technology (PhET) interactive simulationbased learning on motivation and academic achievement in physics. Education and Information Technologies. 2022. Vol. 27. P. 12035–12054. DOI: https://doi.org/10.1007/s10639-022-11086-6.
13. Cone L., Brøgger K., Player-Koro C., Williamson B. Pandemic acceleration: COVID-19 and the emergency digitalization of European education. European Educational Research Journal. 2022. Vol. 21, No. 5. P. 845–863. DOI: https://doi.org/10.1177/14749041211041793.
14. Chebykin O. Psycholinguistic mechanisms of emotion regulation of educational activity. Insight: the psychological dimensions of society. 2023. No. 10. P. 117–136. DOI: https://doi.org/10.32999/2663-970X/2023-10-6.
15. Dertinger S., Garrelfs I., Hense J. Digital transformation of schools in the post-pandemic phase: Empirical insights from Germany. Seminar.net – International Journal of Media, Technology and Lifelong Learning. 2025. Vol. 21, No. 1. DOI: https://doi.org/10.7577/seminar.6338.
16. Erdogan S., Bozkurt E. The effect of virtual laboratory applications prepared for geometrical optics lesson on students’ achievement levels and attitudes towards physics. Pegem Journal of Education and Instruction. 2022. Vol. 12, No. 2. P. 226–234. DOI: https://doi.org/10.47750/pegegog.12.02.22.
17. European Commission. Digital Education Action Plan 2021–2027: Resetting education and training for the digital age. 2020. URL: https://education.ec.europa.eu.18. He W., Song H. Emotional value of online education: A study of student experience and engagement. Sustainability. 2023. Vol. 15, No. 6. P. 4772. DOI: https://doi.org/10.3390/su15064772.
19. Høydal K. L., Finne H., Malmberg-Heimonen I. The framing of educational digitalization: A scoping review of empirical studies. European Journal of Education. 2024. DOI: https://doi.org/10.1111/ejed.12695.
20. Jia Z., Deng X., Zeng H. The impact of screen exposure on children’s social-emotional development: A meta-analysis. Acta Psychologica. 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2025.104457.
21. Makransky G., Petersen G. B. Investigating the process of learning with desktop virtual reality: A structural equation modeling approach. Computers & Education. 2019. Vol. 134. P. 15–30. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.02.002.
22. Neumann K., Waight N. The digitalization of science education: Déjà vu all over again? Journal of Research in Science Teaching. 2020. Vol. 57, No. 9. P. 1355–1382. DOI: https://doi.org/10.1002/tea.21668.
23. Digital strategies in education across OECD countries: Exploring education policies on digital technologies. 2021. OECD. DOI: https://doi.org/10.1787/33dd4c26-en.
24. Okoye K., Nganji J. T., Hosseini S. Comparative study of students’ evaluation of digitized education systems in higher education. The Internet and Higher Education. 2024. Vol. 62. P. 100889. DOI: https://doi.org/10.1016/j.iheduc.2024.100889.
25. Okoye K., Nganji J. T., Hosseini S. Learning analytics for education: A systematic review and meta-analysis. Social Sciences & Humanities Open. 2025. Vol. 11. P. 100416. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ssaho.2025.100416.
26. Wang Y., Li X., Zhang Q. Effects of emotional tone in computer-based learning environments on students’performance. Computers & Education. 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2025.104987.
27. Zancajo A., Verger A., Bolea P. Digitalization and beyond: The effects of COVID-19 on post-pandemic educational policy and delivery in Europe. Policy and Society. 2022. Vol. 41, No. 1. P. 111–128. DOI: https://doi.org/10.1093/polsoc/puab016.
28. Zhang L., Wang M., Li Y. The impact of educational digitalization on students’ creativity: Evidence from international data. Humanities and Social Sciences Communications. 2024. Vol. 11. P. 321. DOI: https://doi.org/10.1057/s41599-024-03232-w.
