Сучасна освіта стоїть перед важливим викликом – необхідності формування в учнів зацікавленості та інтересу до природничих наук. У світі стрімкого науково-технічного прогресу саме ці науки забезпечують фундаментальні знання, необхідні для розуміння сучасних технологій, а також формують наукове мислення та здатність до критичного аналізу. Однак, традиційні підходи до викладання природничих наук часто не враховують інтереси сучасного покоління, якому властиве сприйняття інформації через технології, візуальні образи та міждисциплінарність. Одним з ефективних способів підвищення мотивації учнів є використання новітніх наукових досягнень, зокрема нанохімії, як інтеграційної платформи для викладання природничих дисциплін.
З 2014 року людство потрапило в еволюційно закономірну епоху великих трансформацій. Період, який ми переживаємо, називають періодом постправди, постгуманізму, метамодерну, інформаційним суспільством, епістемологічним зсувом. Кожен день ми стикуємось з чимось новим, чому не можемо дати пояснення і що потребує негайного реагування, але як реагувати, більшість з нас не розуміє. Ми всі перебуваємо в стані невизначеності і це свідчить про народження чогось нового у всіх сферах людської діяльності, в тому числі і в освіті. Про те, що світ вступив в зону постійної турбулентності, свідчить війна р.ф. проти України, а також нові методи її ведення. Європейські гуманістичні цінності, які мають своє методологічне обґрунтування в «Загальній декларації прав людини», документ прийнятий 10.12.1048 р. [1], знаходяться під руйнівним тиском зростаючих ентропійних процесів у всьому світі. І саме в цих умовах можемо стверджувати про пробудження у багатьох сучасних людей внутрішніх духовних сенсів людського буття, які можна назвати метасенсами.
У контексті впровадження та реалізації Концепції Нової української школи зростає актуальність пошуку ефективних педагогічних підходів, які формують в учнів ключові компетентності, зокрема критичне мислення, вміння працювати в команді, дослідницьку активність та здатність застосовувати знання в реальному житті [1]. Одним із провідних напрямів такої трансформації є STEM-освіта — інтегративна модель навчання, що поєднує природничі науки, технології, інженерію та математику. Вона сприяє формуванню практико-орієнтованого мислення та творчого підходу розв’язання проблемних ситуацій в освітньому процесі [2].
В епоху стрімкого технологічного розвитку та зростаючої потреби в міждисциплінарних знаннях, STEM-освіта (Science, Technology, Engineering, Mathematics) набуває особливої актуальності. Вона спрямована на підготовку фахівців, здатних розв’язувати складні реальні проблеми, використовуючи інтегрований підхід, що поєднує наукові, технологічні, інженерні та математичні знання. Відповідно, актуальним є питання ефективної організації винахідницької та дослідницької діяльності в процесі навчання. Одним із найбільш ефективних педагогічних інструментів у формуванні STEM-компетентностей здобувачів є метод проєктів.
У сучасних умовах цифровізації, глобалізації та трансформації системи освіти в Україні та світі зростає потреба у підготовці здобувачів освіти, здатних мислити творчо, критично й продуктивно. Серед ключових компетентностей, визначених у нормативно-правових документах України та країн Європейського Союзу, вагоме місце посідає креативне мислення. Саме тому актуальним є пошук дієвих дидактичних засобів для його розвитку, зокрема в процесі навчання математики.
У сучасній системі освіти приділяється значна увага не лише академічним досягненням, а й розвитку гнучких навичок (soft skills) особистості. Згідно звіту Всесвітнього економічного форуму в Давосі (2025 р.), резилієнтність, гнучкість і здатність до адаптації входять до стрижневих характеристик, необхідних для професійного успіху. Присутність когнітивних, особистісних і соціально-емоційних навичок у п’ятірці найважливіших свідчить про важливу роль емоційно-вольового розвитку, а також про значення соціальної й комунікативної компетентності сучасної особистості.
Сучасна освіта вимагає не лише передачі знань, а й формування в учнів ключових компетентностей. Проте традиційні форми навчання не завжди забезпечують достатній рівень активності й мотивації учнів для формування цих навичок. Проблемою постає пошук ефективних дидактичних засобів, які б поєднували пізнавальну діяльність, логічне опрацювання інформації та інтерактивну взаємодію. Одним із таких засобів є використання настільних ігор у процесі вивчення фізики. Тому актуальним є впровадження настільних ігор як ефективного засобу формування інтелектуальних умінь учнів у процесі вивчення фізики.
Реалізація Державного стандарту базової середньої освіти в предметному навчанні актуалізувало необхідність теоретичного обґрунтування засад створення ефективного навчальногометодичного забезпечення навчальних предметів біології й хімії та проєктування змісту навчання з його використанням задля досягнення обов’язкових результатів навчання.
Сучасна фізика – захоплива та складна наука, оскільки фізичні закони, які вивчає дана наука, можуть бути незрозумілими не лише для учнів, але й для студентів та дорослих. Саме тому під час вивчення фізики важливо застосовувати новітні методи навчання, аби зацікавити учнів вивчати даний предмет. Особливу роль під час вивчення фізики у закладах загальної середньої освіти займають експериментальні задачі, які є різновидом фізичного експерименту, який поєднує у собі практичний експеримент і теоретичну задачу. Зв’язок задачі і експерименту є новітнім методом навчання, що формує у учнів практичне мислення, експериментальне вміння і дослідницькі навички [4, с. 233].
Сучасна інженерна освіта переживає період трансформацій, що зумовлює необхідність перегляду традиційних методів викладання фундаментальних дисциплін. Зокрема, фізика повинна викладатися з урахуванням особливостей спеціальностей, орієнтованих на практичне застосування знань, таких як «Автомобільний транспорт». У процесі професійної підготовки майбутніх фахівців важливо формувати здатність застосовувати фізичні закони та моделі у розв’язанні прикладних задач, пов’язаних із технікою та транспортними системами.