Artykuł ukazuje trendy w wykorzystaniu technologii cyfrowych w nauczaniu fizyki poprzez podsumowanie wyników badań naukowych z ostatnich 20 lat. Aby rozwiązać problem, zastosowano analizę bibliograficzną źródeł naukometrycznej bazy danych WOS z wykorzystaniem narzędzia komputerowego VOSviewer (do budowy i wizualizacji danych bibliograficznych) według stanu na czerwiec 2023 roku. Narzędzie to wykorzystano do analizy publikacji według słów kluczowych (sieć powiązań budowana jest w oparciu o wszystkie słowa kluczowe danych publikacji). W oparciu o zapytania zbudowano sieci powiązań słów kluczowych: „nauka fizyki”, „edukacja fizyki”, „nauczanie fizyki” i „technologie”, a także „technologie cyfrowe w nauczaniu fizyki”, „zastosowanie fizyki”, „mobilna nauka fizyki”, aplikacje fizyczne”, „wirtualne laboratorium fizyczne”, „cyfrowe laboratorium fizyczne”, „wirtualna rzeczywistość i fizyka”, „rozszerzona rzeczywistość i fizyka”. Wykorzystanie technologii cyfrowych w nauczaniu fizyki charakteryzuje się czterema aspektami (ogólnym, technologicznym, edukacyjno-motywacyjnym i edukacyjno-organizacyjnym). Wyróżniono współczesne trendy w nauczaniu fizyki: wykorzystanie środowisk, w których możliwa jest symulacja, modelowanie, wizualizacja, wirtualizacja procesów fizycznych itp.; rosnąca popularność narzędzi rzeczywistości wirtualnej, rozszerzonej i mieszanej; wykorzystanie aplikacji mobilnych do nauki fizyki; wykorzystanie sztucznej inteligencji w nauczaniu fizyki; organizacja środowiska edukacyjnego opartego na nauce mobilnej lub online, gdzie za odpowiednie uznaje się aktywne metody uczenia się. Potwierdzono znaczenie rozwijania umiejętności intelektualnych młodych ludzi (umiejętności obliczeniowych, umiejętności myślenia algorytmicznego, procesów modelowania itp.) i myślenia wizualnego dla pomyślnego opanowania różnych działów fizyki. Monitorowano zapotrzebowanie na powiązania integracyjne między naukami przyrodniczymi, matematyką, inżynierią i technologiami cyfrowymi w edukacji STEM. Sformułowano zalecenia dotyczące kształcenia nauczycieli fizyki.
EN
The article reveals the trends in the use of digital technologies in teaching physics by summarizing scientific results over the past 20 years. To solve the problem, a bibliographic analysis of the sources of the scientometric database of the WOS was used with the involvement of the computer tool VOSviewer (for the construction and visualization of bibliographic data) as of June 2023. The tool was used to analyse publications by keywords (a network of connections is built on the basis of all keywords of given publications). Networks of connections of keywords were built according to the queries: “physics learning”, “physics education”, “physics teaching” and “technologies”, as well as “digital technologies in teaching physics”, “physics application”, “mobile physics learning”, “virtual physics laboratory”, “digital physics laboratory”, “virtual reality & physics”, “augmented reality & physics”. The landscape of the use of digital technologies in teaching physics is characterized by four aspects (general, technological, educational-motivational, educational-organizational). Modern trends in teaching physics are singled out: the use of environments where simulation, modelling, visualization, virtualization of physical processes, etc. are possible; increasing popularity of virtual, augmented and mixed reality tools; use of mobile applications for learning physics; using artificial intelligence to teach physics; organization of an educational environment based on mobile or online learning, where active learning methods are determined to be appropriate. The importance of developing young people's intellectual skills (computational skills, algorithmic thinking skills, modelling processes, etc.) and visual thinking for the successful mastery of various sections of physics has been confirmed. The demand for integration links between natural sciences, mathematics, engineering, and digital technologies for STEM education has been monitored. Recommendations for the training of physics teachers have been formulated.
JavaScript is turned off in your web browser. Turn it on to take full advantage of this site, then refresh the page.