Робототехніка та STEM: Arduino, LEGO та конструювання для педагогів

• Технічна підтримка: безстроковий доступ до оновлюваних матеріалів курсу на платформі Mentorium (Перейти за покликанням ). У разі оновлення середовища Arduino IDE або виходу нових версій ПЗ для LEGO, інструкції будуть актуалізовані.
• Методичні консультації: можливість отримати фідбек від автора курсу щодо розроблених планів уроків або технічних схем через спеціальну форму зворотного зв'язку або закриту спільноту (Telegram/Viber).
• Інформаційна розсилка: отримання повідомлень про актуальні робототехнічні змагання, грантові програми для шкіл та новинки у сфері STEM-освіти в Україні.

Модуль 1. Цифрове освітнє середовище та безпека (12 год.) 

Тема 1.1. Цифрове середовище: можливості та виклики (2 год. – лекція) 

Поняття електронного освітнього середовища (ЕОС) та його складові: навчальні платформи, хмарні сервіси, системи управління навчанням (LMS). Архітектура сучасного ЕОС: Moodle, Google Classroom, Microsoft Teams for Education. Переваги цифровізації освіти: персоналізація навчання, доступ до ресурсів, можливості для диференціації. Ризики та виклики: залежність від технологій, цифрова нерівність, проблеми приватності. Нормативна база: Закон України «Про освіту», Концепція цифрової трансформації освіти. Міжнародні стандарти цифрової компетентності (DigComp 2.2). Роль вчителя у формуванні безпечного та ефективного ЕОС в умовах воєнного стану. 

Компетентності: інформаційно-цифрова, предметно-методична. 

Тема 1.2. Безпека в мережі: захист даних та пристроїв (5 год.: 2 лекції + 2 практика + 1 сам.) 

Лекційна частина: Законодавство про захист персональних даних (Закон України «Про захист персональних даних», GDPR). Класифікація кіберзагроз: фішинг, соціальна інженерія, шкідливе ПЗ, несанкціонований доступ. Принципи безпечної роботи з персональними даними учнів та батьків. Налаштування двофакторної автентифікації, менеджери паролів (Bitwarden, 1Password). Безпека пристроїв: антивірусний захист, шифрування даних, безпечне використання публічних Wi-Fi мереж, VPN для освітніх цілей. Захист облікових записів Google Workspace for Education та Microsoft 365 Education. 

Практична частина: Аудит безпеки — налаштування профілів безпеки в Google/Office 365, активація двофакторної автентифікації, перевірка дозволів застосунків. 

Компетентності: інформаційно-цифрова, комунікаційна. 

Тема 1.3. Критичне мислення: оцінка достовірності даних (5 год.: 2 лекції + 2 практика + 1 сам.) 

Лекційна частина: Поняття інформаційної гігієни та медіаграмотності. Типи недостовірної інформації: дезінформація, пропаганда, фейки, маніпуляції. Методологія SIFT (Stop, Investigate, Find better coverage, Trace claims). Факт-чекінгові ресурси: StopFake, Texty.ua, VoxCheck. Критерії CRAAP для оцінювання джерел. Алгоритмічні бульбашки та їх вплив на сприйняття. Методика 4C (Critical thinking, Communication, Collaboration, Creativity) як основа STEM-педагогіки. 

Практична частина: Аналіз достовірності – перевірка вибірки з 5 інтернет-ресурсів за методикою SIFT із заповненням оціночного листа. 

Компетентності: дослідницька, інформаційно-цифрова. 

Модуль 2. Цифрові інструменти та ресурси (10 год.) 

Тема 2.1. Класифікація та добір цифрових ресурсів (4 год.: 2 лекції + 2 практика) 

Лекційна частина: Класифікація цифрових освітніх ресурсів: відкриті (OER), комерційні, державні. Критерії педагогічно доцільного добору: відповідність програмі, вікові особливості, доступність, інтерактивність, мовна версія. Огляд платформ: «На урок», НУШ, Дія.Освіта, Khan Academy, Coursera for Teachers. Ліцензії Creative Commons та їх застосування. Ефективність ресурсів: методи оцінювання впливу на результати навчання. 

Практична частина: Дизайн ресурсу — добір та класифікація 5 освітніх ресурсів для конкретної теми з оцінкою ефективності. 

Компетентності: предметно-методична, дослідницька, інноваційна. 

Тема 2.2. Інструменти оцінювання та аналітики прогресу (6 год.: 2 лекції + 2 практика + 2 сам.) 

Лекційна частина: Формувальне та підсумкове оцінювання в цифровому форматі. Google Forms (розгалужені тести, зворотний зв'язок), Microsoft Forms. Інтерактивні інструменти: Mentimeter, Kahoot!, Quizlet, Padlet. Аналітика навчального процесу: Google Classroom Analytics, звіти Microsoft Teams. Захист персональних даних учнів при роботі з платформами оцінювання. Критерії оцінювання STEM-проєктів: рубрики, портфоліо, пірінгове оцінювання. 

Практична частина: Створення системи оцінювання — розробка онлайн-форми для тестування з автоматичним зворотним зв'язком та аналітикою результатів. 

Компетентності: предметно-методична, інноваційна, дослідницька. 

Модуль 3. STEM-інтеграція та професійна співпраця (8 год.) 

Тема 3.1. Комунікація та спільна робота онлайн (4 год.: 1 лекція + 2 практика + 1 сам.) 

Лекційна частина: Цифрова комунікація: синхронний (Zoom, Google Meet) та асинхронний (email, Padlet) формати. Google Classroom як інтегрована платформа. Нетикет та цифровий добробут. Академічна доброчесність: правила цитування, використання ШІ-інструментів. Авторське право: відкриті ліцензії Creative Commons та їх типи. 

Практична частина: Розробка інтерактивної цифрової пам'ятки для учнів щодо правил академічної доброчесності та ліцензій Creative Commons. 

Компетентності: комунікаційна, інноваційна, інформаційно-цифрова. 

Тема 3.2. Робототехніка як засіб STEM: від симуляції до реального проєкту (4 год.: 1 лекція + 2 практика + 1 сам.) 

Лекційна частина: STEM та STEAM освіта: концептуальні основи та принципи інтеграції. Огляд платформ: Arduino (C++/Blockly), LEGO Education (SPIKE Prime, EV3), micro:bit. Tinkercad Circuits: безпечне віртуальне моделювання без реального обладнання. Методика PBL (Project Based Learning) у STEM-уроці. FIRST LEGO League та Arduino Day в Україні. Педагогічний дизайн STEM-кейсів: від постановки задачі до презентації рішення. 

Практична частина: STEM-кейс – побудова та симуляція електричної схеми (LED, резистор, кнопка) у Tinkercad Circuits із написанням коментованого Arduino-скетчу. 

Самостійна робота: Розробка власного конспекту STEM-уроку з інтеграцією робототехніки або цифрового моделювання для обраного класу. 

Компетентності: предметно-методична, інноваційна, дослідницька. 

4. ПЕРЕЛІК ПРАКТИЧНИХ ЗАВДАНЬ 

1. Аудит безпеки (інформаційно-цифрова) – Налаштування профілів безпеки в Google Workspace / Office 365: двофакторна аутентифікація, аналіз підключених застосунків. 

2. Аналіз достовірності (дослідницька) – Перевірка 5 інтернет-ресурсів за методикою SIFT із заповненням оціночного листа. 

3. Дизайн ресурсу (предметно-методична) – Добір та класифікація 5 цифрових ресурсів для конкретної теми з оцінкою ефективності. 

4. Система оцінювання (предметно-методична, інноваційна) – Розробка онлайн-форми з розгалуженням, автоматичним зворотним зв'язком та аналітикою результатів. 

5. STEM-кейс (предметно-методична) – Побудова електричної схеми в Tinkercad Circuits і написання коментованого Arduino-скетчу. 

6. Академічна доброчесність (комунікаційна) – Розробка цифрової пам'ятки про правила академічної доброчесності та ліцензії Creative Commons. 

— обов'язкові для виконання (завдання 4, 5, 6). 

5. ОЧІКУВАНІ РЕЗУЛЬТАТИ НАВЧАННЯ 

Після завершення програми педагогічний працівник: 

Знатиме: 

— нормативну базу цифрової безпеки в освіті (законодавство про захист персональних даних, GDPR); 

— методологію перевірки достовірності даних (SIFT, CRAAP); 

— принципи педагогічного дизайну STEM-уроку та методику 4C; 

— засади авторського права та ліцензування Creative Commons; 

— основи програмування Arduino та структуру STEM-проєктів. 

Умітиме: 

— налаштовувати безпечне цифрове освітнє середовище; 

— критично оцінювати та добирати ефективні цифрові ресурси; 

— розробляти онлайн-форми оцінювання з аналітикою прогресу учнів; 

— проєктувати та проводити STEM-уроки з елементами робототехніки; 

— моделювати електричні схеми в Tinkercad та пояснювати їх учням. 

Ставитиметься відповідально до: 

— принципів академічної доброчесності та цифрової етики; 

— захисту персональних даних учнів і батьків; 

— дотримання авторських прав при використанні цифрових ресурсів. 

6. ФОРМИ ТА МЕТОДИ НАВЧАННЯ 

Лекційні заняття (синхронно / запис) – Пояснення, демонстрація, кейс-аналіз, мозковий штурм. 

Практичні заняття (синхронно) – Виконання проєктних завдань, робота з платформами, симуляція. 

Самостійна робота (асинхронно) – Опрацювання матеріалів, розробка педагогічних продуктів. 

Зворотний зв'язок – Перевірка практичних завдань із коментарями, онлайн-консультації. 

7. ОЦІНЮВАННЯ ТА ДОКУМЕНТ ПРО ПІДВИЩЕННЯ КВАЛІФІКАЦІЇ 

Форма підсумкового контролю: 

— Підсумкове тестування (мінімум 60% правильних відповідей) – 40% підсумкової оцінки; 

— Виконання 3-х обов'язкових практичних завдань (№ 4, 5, 6) – 60% підсумкової оцінки. 

Критерії зарахування: Програма вважається успішно завершеною за умови виконання всіх 3 обов'язкових практичних завдань та складання підсумкового тестування з результатом не менше 60%. 

Документ: Сертифікат про підвищення кваліфікації з фіксацією обсягу навчання (30 год. / 1 кредит ЄКТС), відповідно до Закону України «Про освіту» (ст. 59) та постанови КМУ від 21.08.2019 № 800. 

8. ПРОФЕСІЙНІ КОМПЕТЕНТНОСТІ (відповідно до стандартів) 

Програма забезпечує розвиток п'яти ключових професійних компетентностей педагогічного працівника: 

1. Інформаційно-цифрова компетентність (DigComp 2.2) – Здатність ефективно та безпечно використовувати цифрові технології в освітньому процесі: налаштування хмарних сервісів, захист персональних даних, робота з LMS, цифровий контент та засоби комунікації. 

2. Предметно-методична компетентність – Здатність проєктувати та реалізовувати STEM-інтегровані уроки з використанням робототехніки (Arduino, LEGO), симуляторів (Tinkercad) та цифрових педагогічних інструментів відповідно до вимог Державного стандарту базової середньої освіти. 

3. Інноваційна компетентність – Готовність до систематичного використання новітніх цифрових сервісів, аналітики освітніх даних та сучасних технологій (ШІ-помічники, хмарні платформи) для підвищення якості викладання та власного професійного розвитку. 

4. Комунікаційна компетентність – Здатність ефективно організовувати онлайн-комунікацію, спільну проєктну діяльність учнів у цифровому середовищі, дотримуватись норм цифрового нетикету та академічної доброчесності. 

5. Дослідницька компетентність – Здатність критично оцінювати цифрові освітні ресурси, аналізувати дані про прогрес учнів, застосовувати науково обґрунтовані підходи до впровадження STEM-технологій та рефлексувати власну педагогічну практику. 

9. СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 

(оформлено за ДСТУ 8302:2015) 

Нормативно-правові акти 

1. Про освіту : Закон України від 05.09.2017 № 2145-VIII / Верховна Рада України. URL: Перейти за покликанням (дата звернення: 15.04.2026). 

2. Державний стандарт базової середньої освіти : затверджено Постановою Кабінету Міністрів України від 30.09.2020 № 898. URL: Перейти за покликанням (дата звернення: 15.04.2026). 

3. Про затвердження Методичних рекомендацій щодо розроблення типових програм підвищення кваліфікації педагогічних працівників : наказ МОН України від 13.10.2025 № 1349. URL: Перейти за покликанням (дата звернення: 15.04.2026). 

4. Про затвердження Порядку установлення відповідності програм підвищення кваліфікації та/або супервізії педагогічних працівників умовам Порядку реалізації експериментального проєкту щодо закупівлі послуг з підвищення кваліфікації та супервізії педагогічних працівників ЗЗСО : наказ МОН України від 09.12.2025 № 1608. URL: Перейти за покликанням (дата звернення: 15.04.2026). 

5. Про захист персональних даних : Закон України від 01.06.2010 № 2297-VI / Верховна Рада України. URL: Перейти за покликанням (дата звернення: 15.04.2026). 

Навчально-методична та наукова література 

6. Margolis M. Arduino Cookbook. 3rd ed. Sebastopol : O'Reilly Media, 2020. 720 p. 

7. Martinez S. L., Stager G. Invent To Learn: Making, Tinkering, and Engineering in the Classroom. Torrance : Constructing Modern Knowledge Press, 2019. 320 p. 

8. Blikstein P. Digital Fabrication and «Making» in Education: The Democratization of Invention. FabLabs: Of Machines, Makers and Inventors / eds. J. Walter-Herrmann, C. Büching. Bielefeld : Transcript, 2013. P. 1–21. 

Електронні ресурси 

9. Arduino : офіційна документація та приклади. URL: Перейти за покликанням (дата звернення: 15.04.2026). 

10. Tinkercad Circuits : онлайн-симулятор електричних схем / Autodesk. URL: Перейти за покликанням (дата звернення: 15.04.2026). 

11. FIRST LEGO League : офіційний сайт міжнародної програми. URL: Перейти за покликанням (дата звернення: 15.04.2026). 

12. FIRST Ukraine : координатор програми FIRST в Україні. URL: https://firstukraine.org (дата звернення: 15.04.2026). 

13. LEGO Education : навчальні матеріали та ресурси для педагогів. URL: Перейти за покликанням (дата звернення: 15.04.2026). 

14. STEM-освіта в Україні : офіційний сайт / Інститут модернізації змісту освіти. URL: Перейти за покликанням (дата звернення: 15.04.2026). 

15. DigComp 2.2: The Digital Competence Framework for Citizens / European Commission. URL: Перейти за покликанням (дата звернення: 15.04.2026). 
 

Програму розроблено відповідно до вимог наказів МОН України № 1349 від 13.10.2025 та № 1608 від 09.12.2025. 
 

ОЧІКУВАНІ РЕЗУЛЬТАТИ НАВЧАННЯ 

Після завершення програми педагогічний працівник: 

Знатиме: 

— нормативну базу цифрової безпеки в освіті (законодавство про захист персональних даних, GDPR); 

— методологію перевірки достовірності даних (SIFT, CRAAP); 

— принципи педагогічного дизайну STEM-уроку та методику 4C; 

— засади авторського права та ліцензування Creative Commons; 

— основи програмування Arduino та структуру STEM-проєктів. 

Умітиме: 

— налаштовувати безпечне цифрове освітнє середовище; 

— критично оцінювати та добирати ефективні цифрові ресурси; 

— розробляти онлайн-форми оцінювання з аналітикою прогресу учнів; 

— проєктувати та проводити STEM-уроки з елементами робототехніки; 

— моделювати електричні схеми в Tinkercad та пояснювати їх учням. 

Ставитиметься відповідально до: 

— принципів академічної доброчесності та цифрової етики; 

— захисту персональних даних учнів і батьків; 

— дотримання авторських прав при використанні цифрових ресурсів.