У зв’язку із швидкоплинністю розвитку технологій, науки, й нашого життя загалом постає задача у створенню нового, модернізованого підходу до розроблення оптимального освітнього стандарту. Сучасний учень – це особистість, що творчо, креативно й зовсім по-іншому мислить й має швидку реакцію на все нове, особа для якої пріоритетом є отримання знань й подальше їхнє використання у своїй майбутній життєдіяльності, а також важливим є всебічний цілісний розвиток усіх складових (розумових, моральних, фізичних, патріотичних тощо).
Проблема візуалізації навчальної інформації набуває сьогодні особливого значення у зв’язку із широким застосуванням дистанційної освіти. Впровадження інформаційних технологій створює нові можливості для представлення навчальних об’єктів, що забезпечує краще розуміння студентами навчального матеріалу. Крім того, стрімке оновлення наукових знань, вимагає перегляду великого обсягу інформації, що, в свою чергу, потребує спеціального дидактичного опрацювання навчального матеріалу, щоб у візуально доступному вигляді надати його студентам. Використання технології візуалізації знань продиктована також необхідністю їх представлення у тому вигляді, який найбільш відповідає особливостям нових потреб сучасного покоління учнів. Психологи характеризують це покоління як нову культуру сприйняття знань, що сформувалася у відповідь на швидке зростання кількості і насиченості інформаційних потоків, які транслюються переважно у візуальній формі.
Мнемоніка – це система особливих способів, що полегшують запам’ятовування й збільшують обсяг пам’яті [2]. Її походження має глибоке історичне коріння. Перші згадки про мнемотехніку – науку запам’ятовування, знаходять у стародавній Греції. Греки настільки обожнювали пам'ять, що у їхній міфології з’явилася богиня пам’яті Мнемозіна, яка була матір’ю дев’яти муз. В умовах сьогодення студентам необхідно швидко запам’ятовувати та відтворювати великі обсяги різноманітної інформації. Зокрема, успішне вивчення анатомії і фізіології людини передбачає запам’ятовування значної кількості спеціальних термінів, що мають іншомовне походження, конкретних кількісних характеристик будови тіла людини та фізіологічних процесів.
сучасному світі, де технологія є невід’ємною частиною життя, STEM-навички стають вирішальними для розвитку економіки та підтримки наукових відкриттів. STEM-освіта також сприяє розвитку критичного мислення та розв'язанню складних проблем, що має велике значення для забезпечення сталого розвитку суспільства. Головна ціль STEM-освіти – виховати учня, здатного самостійно опановувати великі масиви інформації, вміти користуватися новими технологіями та творчо підходити до пошуку рішень.
У зв’язку із переходом на новий державний стандарт базової освіти у 2022 році розпочато процедуру розроблення модельних навчальних програм для 7-9 класів закладів загальної середньої освіти. Типовою освітньою програмою для закладів загальної передбачено два варіанти побудови програм: для окремих курсів з фізики, хімії, біології, географії та інтегрованого курсу «Природничі науки» [1]. Досліджуючи питання розроблення курсів на засадах інтегративного підходу нами виявлено, що розрізняють «інтегровані», «інтеграційні» та «інтегративні» курси [2]. Інтегрований вказує на те, що вчитель представляє учню вже інтегровану програму певної форми знань. Інтеграційний курс призначений для поглиблення і розширення звязків суміжних навчальних предметів. Інтегративний курс спонукає учнів до формування інтегрованих поглядів. Успіх упровадження інтегрованих/інтегративних/інтеграційних курсів залежить від концептуальних засад побудови їх. Спроби поєднання різнопредметних знань без наукового обґрунтування й урахування філософсько-психологічної природи педагогічної інтеграції призводять до негативних результатів.
Новий державний стандарт базової середньої освіти визначає вимоги до обов’язкових результатів навчання учнів на рівні базової середньої освіти (у тому числі компетентнісний потенціал галузі), загальний обсяг їх навчального навантаження, розподілений за освітніми галузями (базовий навчальний план), структуру (розподіл за циклами навчання) та зміст базової середньої освіти (базові знання). На підставі цього стандарту розробляються модельні навчальні програми предметів, інтегрованих курсів, формування змісту яких може здійснюватися шляхом упорядкування в логічній послідовності результатів навчання кількох інтегрованих освітніх галузей, однієї освітньої галузі або її окремих складників [1]. Відповідно в освітньому процесі закладів загальної середньої освіти закладаються умови для упровадження нових курсів і предметів. Для природничої освітньої галузі – це інтегрований курс «Природничі науки» та у поєднанні із іншими галузями – міжгалузеві курси «Фізика і техніка», «STEM».
Українська природнича освіта в середній школі (як базовій, так і в старшій профільній) зазнає в наш час суттєвих змін. Потреба застосовувати методи дистанційного навчання вимагає від вчителя орієнтувати процес учіння на кожного окремого учня, зважати на його індивідуальні особливості, мотиви та інтереси. На тлі цих вимог важливим питанням є впровадження діяльнісного підходу [1] в процесі навчання шкільних природничих предметів, коли учні опановують знання і набувають компетентностей через досліди, експерименти, спостереження тощо. Зазвичай така навчально-пізнавальна діяльність зводиться до моделювання наукової роботи, яку виконують професійні вчені. Водночас, нині все ширшої практики набуває рух в рамках так званої громадянської науки (Citizen science), коли люди без відповідних професійних навичок долучаються до виконання наукової роботи [2]. Створено спеціальні ресурси в інтернеті, наприклад Galaxy Zoo чи Zooniverse, що дають змогу всім охочим долучитися до участі у виконанні того чи іншого дослідницького проєкту.
Розбудова національної держави, розвиток усіх сфер життя суспільства та його поступ до світових стандартів безпосередньо залежить від якості професійної підготовки кадрів. Фундаментом забезпечення якості вищої освіти є конструювання її змісту та процесу, що відображається в освітніх програмах. Згідно п. 17 ч.1 статті 1 Закону України «Про вищу освіту» освітня програма – це єдиний комплекс освітніх компонентів (навчальних дисциплін, індивідуальних завдань, практик, контрольних заходів тощо), спрямованих на досягнення результатів навчання, що дає право на отримання визначеної освітньої або професійної кваліфікації [1].
Астрономія цікава наукова дисципліна без якої неможливо формувати сучасне світосприйняття. На жаль, цьому предмету у шкільній програмі наразі відведено зовсім небагато часу, а курс університету не має надійного матеріально-технічного оснащення. Однак навіть за таких умов необхідно забезпечити умови для ознайомлення учнів з основами астрономічних знань і освоєння студентами основ сучасних наукових досліджень. На нашу думку, цього можна досягти створенням і функціюванням віртуального кабінету астрономії.
Експеримент - двигун багатьох галузей науки. Нам звичні натурні, лабораторні досліди. Але що таке обчислювальний експеримент? Обчислювальний експеримент – це експеримент над математичною моделлю об'єкта на ПЕОМ, який полягає в тому, що за одними параметрами моделі обчислюються інші її параметри і на цій основі робляться висновки про властивості явища, що описується математичною моделлю.