Ключові слова
геоінформаційні технології
вікові особливості
базова школа
когнітивний розвиток
підлітковий вік
Як цитувати
Анотація
Анотація. У статті обґрунтовано психолого-педагогічні особливості учнів базової школи, що визначають специфіку та психологічну сприятливість цього вікового періоду для формування STEM-компетентностей засобами геоінформаційних технологій (ГІТ). Зазначено, що йдеться про теоретично обґрунтоване припущення, яке потребує подальшої емпіричної перевірки, а не про строго встановлений сенситивний період у клінічному розумінні цього терміна.
На основі теоретичного аналізу виокремлено, що готовність учнів до ГІТ-опосередкованої діяльності визначається трьома взаємопов’язаними чинниками: розвитком когнітивної здатності до роботи з просторовими абстракціями, потребою в соціальній взаємодії з однолітками та зростанням значущості автономії й самостійності.
Авторським результатом дослідження є диференціація вимог до ГІТ-опосередкованої навчальної діяльності за циклами базової школи: адаптаційним циклом (5–6 класи) та циклом базового предметного навчання (7–9 класи). Диференціацію отримано шляхом синтезу вікової прогресії американської освітньої рамки «Наукові стандарти наступного покоління» (NGSS, Next Generation Science Standards) із авторською триетапною моделлю впровадження ГІТ в освітній процес; ця диференціація є результатом теоретичного синтезу, а не емпірично встановленою закономірністю.
Обґрунтовано, що в адаптаційному циклі педагогічно доцільними є інтерпретація готових карт і шарів даних, виконання завдань за інструкцією та робота з конкретно представленими просторовими об’єктами. У циклі базового предметного навчання поступово стають доступнішими самостійне формулювання геопросторових задач, оперування абстрактними просторовими поняттями та поєднання кількох джерел даних для отримання нового результату.
Показано, що когнітивна й соціально-комунікативна складові розвитку учнів сходяться в одному віковому діапазоні, що створює теоретичні підстави розглядати базову школу як психологічно сприятливий період для системного формування STEM-компетентностей засобами ГІТ у командній проєктній діяльності. Перспективою подальших досліджень є емпірична перевірка запропонованої вікової диференціації в межах педагогічного експерименту.
Посилання
Бех, І. Д. (2015). Вибрані наукові праці. Виховання особистості (т. 1). Букрек.
Гриньова, М. В. (2024). Виховання лідерських якостей учнів основної школи у процесі е-партисипативного проєктування (Дисертація доктора філософії). КЗВО «Одеська академія неперервної освіти Одеської обласної ради». https://static.klasnaocinka.com.ua/uploads/editor/9324/732394/sitepage_692/files/disertaciya_vihovannya_liderskih_yakostey_uchniv_osnovnoi_shkoli_u_procesi_e_partisipativnogo_proektuvannya_grinova_m__v.pdf
Мандруляк, Л., & Муковіз, О. (2025, 24 жовтня). Модернізація освітнього процесу базової школи засобами геоінформаційних технологій. У Педагогічна освіта: традиції, реалії, перспективи (Збірник матеріалів Всеукраїнської науково-практичної інтернет-конференції). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.17623999
Arikan, S., Erktin, E., & Pesen, M. (2022). Development and validation of a STEM competencies assessment framework. International Journal of Science and Mathematics Education, 20(1), 1–24. https://doi.org/10.1007/s10763-020-10132-3
Inhelder, B., & Piaget, J. (1958). The growth of logical thinking from childhood to adolescence: An essay on the construction of formal operational structures (A. Parsons & S. Milgram, Trans.). Basic Books. https://doi.org/10.1037/10034-000
Krammer, I., Schrank, B., Pollak, I., Stiehl, K. A. M., Nater, U. M., & Woodcock, K. A. (2023). Early adolescents' perspectives on factors that facilitate and hinder friendship development with peers at the time of school transition. Journal of School Psychology, (98), 113–132. https://doi.org/10.1016/j.jsp.2023.03.001
Mathews, A. J., DeChano-Cook, L. M., & Bloom, C. (2023). Enhancing middle school learning about geography and topographic maps using hands-on play and geospatial technologies. Journal of Geography, 122(5), 115–125. https://doi.org/10.1080/00221341.2023.2226156
National Research Council. (2006). Learning to think spatially: GIS as a support system in the K-12 curriculum. The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/11019
NGSS Lead States. (2013). Next Generation Science Standards: For states, by states. The National Academies Press. https://nap.nationalacademies.org/read/18290
Peterson, E. G., Weinberger, A. B., Uttal, D. H., Kolvoord, B., & Green, A. E. (2020). Spatial activity participation in childhood and adolescence: Consistency and relations to spatial thinking in adolescence. Cognitive Research: Principles and Implications, (5), art. 43. https://doi.org/10.1186/s41235-020-00239-0
Portillo-Blanco, A., Deprez, H., De Cock, M., Guisasola, J., & Zuza, K. (2024). A systematic literature review of integrated STEM education: Uncovering consensus and diversity in principles and characteristics. Education Sciences, 14(9), 1028. https://doi.org/10.3390/educsci14091028
Shayer, M., & Adey, P. (1981). Towards a science of science teaching: Cognitive development and curriculum demand. Heinemann Educational Books.
Taber, K. S. (2025). Developing intellectual sophistication and scientific thinking—The schemes of William G. Perry and Deanna Kuhn. In B. Akpan & T. Kennedy (Eds.). Science education in theory and practice: An introductory guide to learning theory (2nd ed., pp. 215–231). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-81351-1_13
Tang, K.-S., McLure, F., Williams, J., & Donnelly, C. (2024). Investigating the role of self-selected STEM projects in fostering student autonomy and self-directed learning. The Australian Educational Researcher, 51(5), 2355–2379. https://doi.org/10.1007/s13384-024-00696-2
Arikan, S., Erktin, E., & Pesen, M. (2022). Development and validation of a STEM competencies assessment framework. International Journal of Science and Mathematics Education, 20(1), 1–24. https://doi.org/10.1007/s10763-020-10132-3 (in English).
Bekh, I. D. (2015). Vybrani naukovi pratsi. Vykhovannia osobystosti (vol. 1) [Selected scientific works. Personality upbringing]. Bukrek (in Ukrainian).
Hrynova, M. V. (2024). Vykhovannia liderskykh yakostei uchniv osnovnoi shkoly u protsesi e-partysypatyvnoho proektuvannia [Development of leadership qualities in basic school students through e-participatory design] (Doctoral Dissertation). Odesa Regional Academy of In-Service Education. https://static.klasnaocinka.com.ua/uploads/editor/9324/732394/sitepage_692/files/disertaciya_vihovannya_liderskih_yakostey_uchniv_osnovnoi_shkoli_u_procesi_e_partisipativnogo_proektuvannya_grinova_m__v.pdf (in Ukrainian).
Inhelder, B., & Piaget, J. (1958). The growth of logical thinking from childhood to adolescence: An essay on the construction of formal operational structures (A. Parsons & S. Milgram, Trans.). Basic Books. https://doi.org/10.1037/10034-000 (in English).
Krammer, I., Schrank, B., Pollak, I., Stiehl, K. A. M., Nater, U. M., & Woodcock, K. A. (2023). Early adolescents' perspectives on factors that facilitate and hinder friendship development with peers at the time of school transition. Journal of School Psychology, (98), 113–132. https://doi.org/10.1016/j.jsp.2023.03.001 (in English).
Mandruliak, L., & Mukoviz, O. (2025, October 24). Modernizatsiia osvitnoho protsesu bazovoi shkoly zasobamy heoinformatsiinykh tekhnolohii [Modernization of the educational process of the basic school using geoinformation technologies]. In Pedahohichna osvita: Tradytsii, realii, perspektyvy (Zbirnyk materialiv Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi internet-konferentsii). https://doi.org/10.5281/zenodo.17623999 (in Ukrainian).
Mathews, A. J., DeChano-Cook, L. M., & Bloom, C. (2023). Enhancing middle school learning about geography and topographic maps using hands-on play and geospatial technologies. Journal of Geography, 122(5), 115–125. https://doi.org/10.1080/00221341.2023.2226156 (in English).
National Research Council. (2006). Learning to think spatially: GIS as a support system in the K-12 curriculum. The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/11019 (in English).
NGSS Lead States. (2013). Next Generation Science Standards: For states, by states. The National Academies Press (in English).
Peterson, E. G., Weinberger, A. B., Uttal, D. H., Kolvoord, B., & Green, A. E. (2020). Spatial activity participation in childhood and adolescence: Consistency and relations to spatial thinking in adolescence. Cognitive Research: Principles and Implications, (5), art. 43. https://doi.org/10.1186/s41235-020-00239-0 (in English).
Portillo-Blanco, A., Deprez, H., De Cock, M., Guisasola, J., & Zuza, K. (2024). A systematic literature review of integrated STEM education: Uncovering consensus and diversity in principles and characteristics. Education Sciences, 14(9), 1028. https://doi.org/10.3390/educsci14091028 (in English).
Shayer, M., & Adey, P. (1981). Towards a science of science teaching: Cognitive development and curriculum demand. Heinemann Educational Books.
Taber, K. S. (2025). Developing intellectual sophistication and scientific thinking—The schemes of William G. Perry and Deanna Kuhn. In B. Akpan & T. Kennedy (Eds.). Science education in theory and practice: An introductory guide to learning theory (2nd ed., pp. 215–231). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-81351-1_13 (in English).
Tang, K.-S., McLure, F., Williams, J., & Donnelly, C. (2024). Investigating the role of self-selected STEM projects in fostering student autonomy and self-directed learning. The Australian Educational Researcher, 51(5), 2355–2379. https://doi.org/10.1007/s13384-024-00696-2 (in English).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.