ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ НА РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «НАНОТЕХНОЛОГИЯ И НАНОМАТЕРИАЛЫ»
Ключевые слова:
преподавание нанотехнологии, электронные образовательные ресурсы, цифровой учебник, успеваемость студентов, метаанализ, STEM-образование.Аннотация
В данном исследовании был использован метаанализ для оценки эффективности цифровых и электронных образовательных ресурсов при преподавании предмета «Нанотехнологии и наноматериалы». Результаты двенадцати различных исследований были объединены, и был рассчитан стандартизированный индекс средней разности. Вывод, основанный на модели случайных эффектов, показал, что электронные ресурсы способствуют повышению академической успеваемости студентов (d = 0,59; 95% ДИ: 0,14–1,05; p = 0,011). Эти результаты свидетельствуют о том, что использование электронных инструментов может стать эффективной основой для лучшего усвоения предмета.
На основе результатов исследования был разработан электронный учебник «Преподавание нанотехнологий: принципы и практика». Учебник включает в себя теоретические разделы, видеолекции и интерактивные задания, практические упражнения, что позволяет студентам повысить интерес к предмету и гибко организовать процесс обучения. К его преимуществам относятся доступность учебных материалов, возможность самостоятельного обучения с использованием цифровых платформ и совместимость с современными методическими инструментами.
Однако разработанный электронный учебник пока не проходил конкретных эмпирических исследований. Результаты исследования указывают на необходимость проведения пилотной апробации данного учебника в будущем, основанной на данных метаанализа, подтверждающих эффективность электронных ресурсов. Результаты исследования показывают, что использование электронных образовательных ресурсов и специально разработанного учебника эффективно повышает академическую успеваемость студентов по предмету «Нанотехнологии и наноматериалы». Кроме того, выявлена необходимость комплексного использования адаптированных методик и интерактивных инструментов для повышения их эффективности.
Библиографические ссылки
BIBLIOGRAPHY
1. Kulkarni S.K. Nanotechnology: Principles and Practices. - 3rd ed. – Springer, 2015. https://doi.org/10.1007/978-3-319-09171-6
2. Grand View Research. Nanotechnology Market Size, Share & Trends Analysis Report. – 2024. [Electronic resource]. URL: https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/nanotechnologymarket (date of access 12.07.2025)
3. Moon J., Kim H., Park S. Challenges in teaching nanotechnology: A systematic review // International Journal of STEM Education. – 2022. – №9(1). – P. 45–58. https://doi.org/10.1186/s40594-022-00344-0
4. Ernst J.V. Multimedia applications in STEM education: Enhancing learning outcomes // Journal of Technology Studies. – 2009. – №35(1). – P. 40–48. https://doi.org/10.21061/jots.v35i1.a.6
5. Wang L.-H., Chen B., Hwang G.-J. Effects of digital game-based STEM education on students’ learning performance and motivation: A meta-analysis // International Journal of STEM Education. – 2022. – №9(26). https://doi.org/10.1186/s40594-022-00344-0
6. Alrasheedi M., Capretz L.F. Critical success factors in mobile learning: A meta-analysis and survey study // arXiv Preprint, arXiv:1801.04288. – 2018. https://arxiv.org/abs/1801.04288
7. Öztop F. A meta-analysis of the effectiveness of digital technology-assisted STEM education // Journal of Science Learning. – 2023. – №6(2). – P. 136–142. https://doi.org/10.17509/jsl.v6i2.56510
8. Effectiveness of digital technology-assisted STEM education (EJ1396033) // Education Resources Information Center (ERIC). – 2023. [Electronic resource]. URL: https://eric.ed.gov/?id=EJ1396033 (date of access 12.07.2025)
9. OECD. Digital Strategies in Education: Improving STEM Learning Outcomes. – OECD Publishing, 2023. https://doi.org/10.1787/19939019
10. UNESCO. Digital learning and the transformation of education. – UNESCO Publishing, 2024. [Electronic resource]. URL: https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000386219 (date of access 12.07.2025)
11. OECD. Digital equity and inclusion in education. – OECD Publishing, 2023. https://doi.org/10.1787/0e8e8b84-en
12. NanoHUB.org. NanoHUB platform overview: Virtual laboratories and simulation tools. – 2023. [Electronic resource]. URL: https://nanohub.org/resources (date of access 12.07.2025)
13. Kulkarni S.K. Teaching Nanotechnology: Principles and Practices (Digital Textbook). – Springer, 2015. https://doi.org/10.1007/978-3-319-09171-6
14. Moon J., Lee H., Choi K. Evaluating the impact of digital nanotechnology learning resources on student outcomes // Journal of STEM Education Research. – 2023. – №6(3). – P. 220–234. https://doi.org/10.1007/s41979-023-00129-7
15. Morris J., Straton J., Weasel L. Nanotechnology courses for general education // American Society for Engineering Education Annual Conference & Exposition. – 2015. https://doi.org/10.18260/p.24519
16. Borenstein M., Hedges L.V., Higgins J.P., Rothstein H.R. A basic introduction to fixed-effect and random-effects models for meta-analysis // Research Synthesis Methods. – 2010. – №1(2). – P. 97–111. https://doi.org/10.1002/jrsm.12
17. Borenstein M., Hedges L.V., Higgins J.P.T., Rothstein H.R. Introduction to Meta-Analysis. - 2nd ed. – John wiley & sons, 2021.
18. Cohen J. Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences. - 2nd ed. – Lawrence Erlbaum Associates, 1988.
19. Field A. Discovering Statistics Using IBM SPSS Statistics. - 5th ed. – Sage, 2018.
20. Higgins J.P., Thompson S.G. Quantifying heterogeneity in a meta-analysis // Statistics in Medicine. – 2002. – №21(11). – P. 1539–1558. https://doi.org/10.1002/sim.1186
21. IntHout J., Ioannidis J.P., Rovers M.M., Goeman J.J. Plea for routinely presenting prediction intervals in meta-analysis // BMJ Open. – 2016. – №6(7). https://doi.org/10.1136/bmjopen-2015-010247
22. Kerimbayev N., Umirzakova Z., Shadiev R., Jotsov V. A student-centered approach using modern technologies in distance learning: a systematic review of the literature // Smart Learning Environments. – 2023. – №10(1). https://doi.org/10.1186/s40561-023-00280-8
23. Djono D., Sudiyanto S., Sukmawati F., Salimi M. Systematic literature review: effects of digital teaching materials on learning achievement // International Journal of Evaluation and Research in Education. –
2024. – Т. 13. – P. 2678–2688. https://doi.org/10.11591/ijere.v13i4.26357
24. Giasolli R., Tao D., Neuen S. (2024). Nanotechnology outreach at Mall of America: fostering STEAM interest // Journal of Advanced Technological Education. – 2024. – №3(1). – P. 42–54. https://doi.org/10.5281/zenodo.10945936
25. Aderibigbe S.A. Can online discussions facilitate deep learning for students in General Education? // Heliyon. – 2021. – №7(3). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e06414
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.