Потенціал технологій ГІС та ДЗЗ для розвитку дослідницької компетентності майбутніх педагогів

автори: Бабійчук С. М., Задорожна О. М., Томченко О. В.

 Анотація.

Актуальність теми дослідження. Сучасна освіта потребує педагогів, які володіють не лише теоретичними знаннями, а й дослідницькими вміннями, що забезпечують їхню здатність працювати в умовах цифрової трансформації. Геоінформаційні системи (ГІС) і дистанційне зондування Землі (ДЗЗ) є ефективними інструментами формування таких компетентностей, оскільки дають змогу аналізувати, моделювати й інтерпретувати просторові дані. Їх застосування сприяє розвитку критичного мислення, цифрової грамотності та міждисциплінарного підходу, що підвищує якість професійної підготовки педагогів.

Постановка проблеми. Попри активний розвиток цифрових технологій, у педагогічній освіті досі недостатньо використовується потенціал ГІС і ДЗЗ через нестачу методичних розробок і технічних ресурсів. Навчальні програми часто не відповідають потребам сучасної освіти, що обмежує розвиток аналітичних і дослідницьких умінь студентів. Отже, актуальним є наукове обґрунтування ефективних шляхів інтеграції цих технологій у підготовку майбутніх педагогів.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Науковці (М. Головань, В. Яценко, Л. Карпова, О. Товканець, О. Овчарук, О. Фомін та ін.) розглядають дослідницьку компетентність як інтегровану особистісно-професійну якість, що включає мотивацію до наукового пошуку, володіння методологією та готовність до самостійної діяльності. У сучасних дослідженнях акцент робиться на проєктному навчанні, інтерактивних методах і використанні ІКТ для формування дослідницьких умінь. Встановлено, що розвиток таких компетентностей забезпечує педагогічну мобільність, готовність до інноваційної діяльності та підвищує якість освіти.

Постановка завдання. Метою даної статті  є обґрунтування теоретичних і методичних засад використання технологій геоінформаційних систем (ГІС) та дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) у процесі формування дослідницької компетентності майбутніх педагогів.

Виклад основного матеріалу дослідження. Розвиток дослідницьких компетентностей є ключовою умовою професійного становлення сучасного педагога, адже забезпечує здатність критично осмислювати освітні процеси, приймати науково обґрунтовані рішення та впроваджувати інноваційні методики навчання. Як зазначають І. Зязюн, Н. Ничкало, Л. Лук’янова, С. Сисоєва, а також Л. Шульман і Л. Дарлінг-Геммонд, учитель-дослідник має виступати активним учасником наукового пізнання, здатним аналізувати педагогічну практику й удосконалювати її на основі доказів. У цьому контексті важливим є формування у здобувачів умінь інтегрувати дослідницький підхід у навчальний процес, що сприяє розвитку критичного мислення, креативності та медіаграмотності учнів. Вивчення дисципліни “Технології ГІС та ДЗЗ у науковій освіті” (С. Бабійчук, О. Томченко) у межах програми “Наукова освіта та наукова комунікація” забезпечує майбутнім педагогам уміння працювати з просторовими даними, аналізувати природні й соціальні процеси, створювати цифрові карти та реалізовувати STEM-проєкти. Застосування ГІС і ДЗЗ у шкільних курсах сприяє переходу від репродуктивного до дослідницько-інноваційного навчання, формуючи покоління педагогів-аналітиків, здатних виховувати учнів-дослідників і розвивати їхнє наукове мислення.

Висновки. Використання технологій ГІС та ДЗЗ у педагогічній освіті є ефективним засобом формування дослідницьких компетентностей майбутніх учителів. Опанування цими технологіями сприяє розвитку аналітичного мислення, цифрової грамотності, екологічної свідомості та здатності до міждисциплінарної інтеграції. Вивчення дисципліни “Технології ГІС та ДЗЗ у науковій освіті” забезпечує підготовку педагогів нового покоління — дослідників та інноваторів, здатних застосовувати науковий підхід у викладанні, впроваджувати STEM-освіту та підвищувати якість навчального процесу.

Список використаних джерел:

  1. Андрощук, ІВ & Андрощук, ІП 2023, ‘Проєктна діяльність як засіб підготовки майбутніх педагогів до реалізації освітніх завдань’, Актуальні проблеми технологічної та професійної освіти: матеріали Всеукр. наук.-практ. Інтернетконф., м. Кременець, № 30, c. 7-9. Доступно : <https://tpodm.khmnu.edu.ua/wp-content/uploads/sites/19/zbirnyk_kremenecz-2023.pdf#page=7>. [27 Травень 2025].
  2. Бабійчук, СМ & Томченко, ОВ 2021, ‘Спеціалізовані курси з основ ДЗЗ для освітян системи Малої академії наук України’, Наукові записки Малої академії наук України, № 1 (20), c.13–28. Доступно : <http://nbuv.gov.ua/UJRN/snjasu_2021_1_4>. [27 Травень 2025].
  3. Барбіна, ЄС 2017, ‘Педагогічна майстерність учителя у системі неперервної професійної освіти’, Педагогічний альманах, № 36, с. 96-100. Доступно : <http://nbuv.gov.ua/UJRN/pedalm_2017_36_18>. [27 Травень 2025].
  4. Білецький, ВВ, Войтович, ІС, Апшай, ФВ, & Теліш, ІС 2022, ‘Інформаційно-комунікаційні технології в умовах змішаного навчання’, Наукові записки. Серія: Педагогічні науки, (208), 91-97. Доступно : <https://doi.org/10.36550/2415-7988-2023-1-208-91-97>. [27 Травень 2025].
  5. Головань, МС & Яценко, ВВ 2012, ‘Сутність та зміст поняття “дослідницька компетентність”’, Теорія та методика навчання фундаментальних дисциплін у вищій школі, № 7, c. 55-62. Доступно : <https://essuir.sumdu.edu.ua/server/api/core/bitstreams/bc2e6579-1293-4c44-b059-3b243fefce69/content>. [27 Травень 2025].
  6. Довгий, СО & Бабійчук, СМ 2024, Теорія і практика  впровадження  технологій  дистанційно-го зондування Землі в Малій академії наук України : монографія,  Київ : Національний центр “Мала академія наук України”, 456 с. Доступно : <https://doi.org/10.51707/978-617-7945-71-9>. [27 Травень 2025].
  7. Довгий, СО, Бабійчук, СМ, Томченко, ОВ & Лялько, ВІ 2021, ‘Досвід проведення спецкурсу “Основи дистанційного зондування Землі: історія та практичне застосування” для педагогічних працівників’, Український журнал дистанційного зондування Землі, Т. 8, № 2, с. 36-40. Доступно : <https://doi.org/10.36023/ujrs.2021.8.2.195>. [27 Травень 2025].
  8. Карпова, Л 2019, ‘Дослідницька компетентність вчителя нової української школи’, Молодь і ринок, № 1 (168), с. 85-89. Доступно : <https://doi.org/10.24919/2308-4634.2019.158531>. [27 Травень 2025].
  9. Кішан, Н 2022, ‘Проєктна діяльність у Новій українській школі’, Педагогічний вісник Поділля, № 1, c. 21-22.
  10. Молчанюк, О & Пальчик, О 2021, ‘Проєктна діяльність–перспективна складова освітнього процесу’, Вісник післядипломної освіти: збірник наукових праць. Серія “Педагогічні науки”. ПОЧАТОК, Т.15, № 44, c. 206-219. Доступно : <https://ojs.uem.edu.ua/index.php/vpo/article/view/191 >. [27 Травень 2025].
  11. Ничкало, Н, Лук’янова, Л & Хомич, Л 2021, Професійна підготовка вчителя: українські реалії, зарубіжний досвід : науково-аналітична доповідь, Нац. акад. пед. наук України, Ін-т пед. освіти і освіти дорослих імені Івана Зязюна НАПН України; За ред. В. Кременя, Київ : Вид-во ТОВ “Юрка Любченка”. 54 с. Доступно : <https://lib.iitta.gov.ua/id/eprint/726268/>. [27 Травень 2025].
  12. Овчарук, ОВ, Товканець, ГВ, Пінчук, ОП, Іванюк, ІВ, Гриценчук,ОО & Трикоз, СВ 2023, ‘The organizational and pedagogical conditions of using the informational and digital environment in the secondary school’, Інформаційні технології і засоби навчання, № 3 (95). pp. 41-57. Доступно : <https://doi.org/10.24919/2308-4634.2024.308717>. [27 Травень 2025].
  13. Сисоєва, СО & Кристопчук, ТЄ 2009, ‘Investigation of the problem of the methodological culture of a teacher: the scientific concept of P.G. Kabanov’, Педагогічний процес: теорія і практика, № 1, pp. 197-208. Доступно : <https://lib.iitta.gov.ua/id/eprint/711869/>. [27 Травень 2025].
  • Фомін, ОМ 2013, ‘Наукові засади формування дослідницької компетентності обдарованих учнів в рамках діяльності Малої академії наук’, Освіта та розвиток обдарованої особистості, № 2, с. 49-52. Доступно : <http://nbuv.gov.ua/UJRN/Otros_2013_2_15>. [27 Травень 2025].
  1. Darling-Hammond, L 2006, Powerful Teacher Education: Lessons from Exemplary Programs, San Francisco: Jossey-Bass. Available from : <https://doi.org/10.15581/004.12.25329>. [29 May 2025].
  • Dovgyi, SO, Babiichuk, SM & Tomchenko, OV 2023, ‘Experience of using planet Earth observation data in retraining courses for educators in the Junior academy of sciences of Ukrainian’, Information Technologies and Learning Tools, 95(3), pp. 197–214. Available from : <https://doi.org/10.33407/itlt.v95i3.5191>. [29 May 2025].
  1. European Commission 2022, DigCompEdu: European Framework for the Digital Competence of Educators. Luxembourg : Publications Office of the European Union. Available from : <https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC107466>. [29 May 2025].
  2. Molina-Torres, M.-P 2022, ‘Project-Based Learning for Teacher Training in Primary Education’, Education Sciences, 12 (10), 647 p. Available from : <https://doi.org/10.3390/educsci12100647>. [29 May 2025].
  1. Shulman, LS 2013, ‘Those Who Understand: Knowledge Growth in Teaching’, Journal of Education, 193 (3), pp. 1-11 . Available from : <https://www.researchgate.net/publication/321512261_Those_who_Understand_Knowledge_Growth_in_Teaching>. [29 May 2025].
  2. UNESCO 2021, Science Education for Sustainable Development: Policy Brief, Paris : United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization. Available from : < https://www.unesco.org/reports/science/2021/en/policy-briefs>. [29 May 2025].
  3. Zeichner, K 1993, ‘Connecting Genuine Teacher Development to the Struggle for Social Justice’, Journal of Education for Teaching, 19 (1), pp. 5–20. Available from : <https://doi.org/1080/0260747930190102>. [29 May 2025].

 P1