На засоби навчання впливають розвиток інформаційного суспільства і технічний прогрес. Окрім класичних засобів навчання, які можна було використовувати в процесі вивчення будь-яких дисциплін, з'являються нові. Застосування хмарних платформ і сервісів приводить до появи та розвитку форм організації навчання та наукових досліджень, орієнтованих на спільну навчальну діяльність. Методи і підходи відкритої науки справляють значний вплив на освітній процес, зокрема, освіту вчителя. Відкрита наука - це сукупність дій, спрямованих на те, щоб зробити наукові процеси прозорішими, а результати доступнішими. Нинішній рух до відкритої науки був спричинений академічною недоброчесністю в різних її галузях. Це - дослідження, які не вдалося повторити, а також поширеність занадто загальних досліджень та публікацій, які не могли б пояснити причини різних явищ. Можна практикувати та пропагувати відкриту науку дослідникам, авторам, рецензентам, редакторам, викладачам та вчителям. Існує безліч ресурсів, щоб допомогти вчителям наукових ліцеїв досягти цих цілей. Матеріали і методи. Використано теоретичні методи дослідження: аналіз, узагальнення, систематизація наукових та науковометодичних джерел з проблеми дослідження, аналіз сучасних хмарних сервісів, програмного забезпечення з метою визначення теоретичних засад, обгрунтування структури сервісів хмари відкритої науки. Охарактеризовано основні риси парадигми відкритої науки. Окреслено загальну структуру наукової дослідницької інфраструктури OpenAIRE. Досліджено місце CoCalc у хмарі відкритої науки. Визначено та роз'яснено основні проблеми, пов'язані із застосуванням відкритих наукових практик, визначено їх місце у науковій освіті вчителя. Висновки: варто взяти до уваги тенденції вдосконалення засобів ІКТ при пошуку нових технічних рішень і нових технологічних, педагогічних та організаційних моделей організації освітньо-наукового середовища. Основний акцент поставлено на перехід від масового впровадження окремих програмних продуктів, до комплексного та комбінованого середовища, яке підтримує крос-платформні рішення.

Розглянуто концептуальні засади проектування хмаро орієнтованої методичної системи підготовки вчителів природничо-математичних предметів (ПМП) до роботи в науковому ліцеї. Розглянуто інноваційні моделі формування хмаро орієнтованої системи (ХОС) і проаналізовано український і зарубіжний досвід моделювання ХОС. Розглянуто наявні класифікації електронних освітніх ресурсів, зокрема ХОС. З появою нових видів закладів спеціалізованої освіти, до вчителів висуваються додаткові вимоги до роботи в цих закладах. Також, у зв'язку з затвердженням Положення про науковий ліцей і науковий ліцей-інтернат від 22 травня 2019 р. постає питання щодо підготовки вчителів ПМП до роботи в науковому ліцеї. Це зумовлюється тим, що існує певна специфіка організації освітньої діяльності наукового ліцею. Тому підготовку вчителів до роботи в закладі спеціалізованої освіти доречно організувати з використанням ХОС. Використано теоретичні методи дослідження: аналіз, узагальнення, систематизація наукових і науково-методичних джерел із проблеми дослідження, аналіз сучасних інноваційних моделей формування ХОС з метою визначення теоретичних засад, обгрунтування структури хмаро орієнтованої методичної системи. Проведено класифікацію електронних освітніх ресурсів (ЕОР) ХОС підготовки вчителів ПМП до роботи в науковому ліцеї. На підставі проведеного дослідження розроблено та описано модель взаємодії суб'єктів хмаро орієнтованої методичної системи підготовки вчителів ПМП до роботи в науковому ліцеї. В результаті дослідження було виявлено, що майже кожен вид ЕОР можна використати принаймні в двох видах діяльності. Зазначений перелік ЕОР у подальшому буде покладено в основу моделі хмаро орієнтованої методичної системи.

Визначено понятійний апарат хмаро орієнтованих систем відкритої науки та уточнено зміст основних понять щодо використання цих систем у процесі навчання та професійного розвитку вчителів, наведено авторське бачення трактування базових термінів. Здійснено аналіз результатів опитування вчителів щодо стану використання сервісів відкритої науки. Обгрунтовано необхідність поглиблення методологічних засад, науково-методичного опрацювання нових підходів, розроблення моделей і методик використання систем відкритої науки у процесі навчання та професійного розвитку вчителів закладів загальної середньої освіти. З появою нових видів закладів спеціалізованої освіти, до вчителів висуваються додаткові вимоги до роботи в цих закладах. Поєднання відкритої науки та хмарних технологій відкриває нові перспективи їх використання в навчанні та професійному розвитку вчителів. Використані теоретичні методи дослідження: аналіз, узагальнення, систематизація наукових і науково-методичних джерел із проблеми дослідження, аналіз існуючих понять, пов'язаних із темою дослідження ля подальшого визначення теоретичних засад, уточнення змісту основних понять. Здійснено вивчення психолого-педагогічної літератури з проблеми дослідження та з'ясовано як висвітлено тему в наукових публікаціях. Виконано систематизацію термінологічного апарату та виявлено ступінь розроблення даної проблеми в наукових дослідженнях. Зроблено висновки, що не існує єдиного підходу в роботах українських науковців до формулювання поняття "хмаро орієнтована система". Тому уточнено поняття "хмаро орієнтована система" та надано означення "хмаро орієнтована система відкритої науки". В результаті дослідження з'ясовано, що досить низький відсоток учителів (27 %) знайомі з концепцією відкритої науки. При цьому в навчальних цілях використовуються месенджери чи соціальні мережі (для комунікації з колегами та учнями).

Наведено аналіз результатів констатувального етапу педагогічного експерименту "Проєктування хмаро орієнтованої методичної системи підготовки вчителів природничо-математичних предметів до роботи в науковому ліцеї". У результаті аналізу останніх досліджень і публікацій виявивлено, що науковці достатньою мірою розглянули проблему реформування курсів підвищення кваліфікації вчителів. Окремим питанням розкрито в українських дослідженнях проєктування хмаро орієнтованих систем (ХОС), однак запропоновані системи стосуються виключно окремих спеціальностей або ж носять повністю наукове спрямування. Наразі не існує ХОС, яка б стала інструментом у подальшій підготовці вчителів природничо-математичних предметів (ПМП) до роботи в науковому ліцеї. За експериментальні майданчики було обрано Рівненський обласний інститут післядипломної педагогічної освіти (2019 р., кількість респондентів - 45) і Державний університет "Житомирська політехніка" (2020 р., кількість респондентів - 824). З'ясовано наявний стан використання сервісів учителями ПМП під час підготовки навчальних матеріалів; проаналізовано готовність учителів виконувати особисто та навчати учнів проводити науково-дослідну роботу; визначено стан обізнаності вчителів із приводу функцій і вимог, які висуваються в наукових ліцеях. Аналіз проведеного опитування показав, що більшість учителів визнає потребу вчителя наукового ліцею в науковій діяльності. Більшість респондентів не використовують англомовних ресурсів і сервісів через низький рівень володіння мовою. З'ясовано, що одним із найсуттєвіших шляхів залучення до наукової діяльності, на думку вчителів математики, є участь у наукових конференціях. Щодо впровадження та використання одержаних результатів досліджень, учителі планують обрати такі шляхи: публікацію методичних матеріалів і самостійне впровадження. Аналіз результатів анкетування освітян показав, що серед респондентів 574 особи (69,7 %) віддають перевагу використанню засобів інформаційно-комунікаційних технологій на локальному комп'ютері. Аналіз результатів констатувального етапу педагогічного експерименту свідчить, що існує проблема підготовки вчителів ПМП до роботи в науковому ліцеї, яка потребує подальшого розв'язання шляхом попередньої апробації та впровадження спеціально створеної хмаро орієнтованої методичної системи.

Висвітлено проблему інтеграції інформаційних технологій у процес навчання вищої школи, що є актуальним у світлі цифрової трансформації освіти. Описано комплекс теоретичних питань, пов'язаних з обгрунтуванням дидактичних засад інформатичної освіти у вищій школі, розроблення теорії навчання та технології конструювання змісту навчальних ІТ-дисциплін; сучасним станом досліджень науковців світу щодо хмароорієнтованих систем навчального призначення; формами та методами навчання студентів з використанням електронних освітніх ресурсів. Розглянуто питання інтеграції інформаційних технологій в освітній процес вищої школи, які окреслюють проблеми використання різних професійно орієнтованих інформаційних технологій у навчанні майбутніх інженерів програмного забезпечення; використання програмно- імітаційних комплексів у курсі "Принципи економіки"; використання інформаційних технологій при вивченні дискретної математики, особливості впровадження та використання хмароорієнтованих технологій та корпоративних соціальних мереж тощо.

Розглянуто концепцію відкритої науки та відкритих даних і перспективи застосування цих ідей в освітньому процесі. Висвітлено сучасний стан розроблення проблеми в педагогічній теорії і практиці. Зокрема, певні кроки щодо використання ідей відкритої науки у вітчизняному освітньому просторі вже були зроблені в результаті затвердження у 2018 р. Дорожньої карти інтеграції України до Європейського дослідницького простору. Наведено результати опитування щодо використання сервісів відкритої науки освітянами. В окремих ЗВО до змісту дисциплін внесено питання та теми, що пов'язані з відкритими даними чи відкритою наукою. Також, як свідчить аналіз досліджень, українські науковці пропонують звернути увагу на Європейські проєкти, що сприяють ширшому використанню концепції відкритої науки, оскільки це є практичним досвідом країн. Подібний досвід сприятиме в подальшому створенню та розвитку національних дослідницьких інфраструктур задля популяризації та вільного доступу науковців до будь-якого дослідження, що фінансується державою. Проте аналіз показав, що наразі бракує методик (чи методичних систем) використання сервісів відкритої науки в освітньому процесі, зокрема підготовки вчителів до роботи в наукових ліцеях. Було проведено опитування освітян "Використання сервісів відкритої науки для постановки і дослідження стану наукової проблеми", яке показало, що більшість респондентів передусім цікавляться матеріалами своїх колег із престижних фахових журналів. Лише четверта частина респондентів узагалі знає, що таке відкрита наука. Так, було з'ясовано, що сервіси відкритого доступу (зокрема наукових матеріалів) є інструментом використання ідей відкритої науки. Як приклад, розглянуто сервіс відкритого доступу arXiv: основи роботи з даним сервісом та особливості його використання. Сервіси спільної роботи над навчальними проєктами теж можна вважати сервісами відкритої науки, оскільки більшість із них мають інструментарій для подальшого публічного оприлюднення отриманих результатів. Як приклад, наведено огляд месенджера Discord, що останнім часом претендує на використання в хмаро орієнтованих системах, містить інструменти, які є хмарними та легко інтегрується з іншими сервісами (чи системами) завдяки відкритому коду. Окрім цього, наявний інструментарій задля створення відкритих спільнот (серверів) задля подальшого приєднання будь-якого користувача. Окремої уваги заслуговує Європейська хмара відкритої науки (European Open Science Cloud, EOSC), оскільки є досить потужною платформою для використання як науковцями, так і освітянами. Окреслено шляхи застосування її компонентів в освітньому процесі.

Визначено поняттєвий апарат гейміфікації, зокрема у процесі навчання учнів ЗЗСО, наведено авторське бачення трактування базових термінів. Визначено сучасний стан розроблення проблеми впровадження гейміфікації в освітній процес. Обгрунтовано необхідність ширшого використання гейміфікації у навчанні. За результатами оцінювання учнів навчальні досягнення з теми "Алгоритми і програми" кращі в тих класах, де на уроках були використані елементи геймифікації. Дана тема, своєю чергою, передує вивченню програмування у наступних класах. Наведено також і причини проблем пов'язаних із використанням гейміфікації на уроках, зокрема, відсутність технічного обладнання, відсутність локалізації окремих платформ тощо. За умови стрімкого розвитку сучасного світу, до освіти висувають нові вимоги щодо навчання та розвитку всебічно розвиненої особистості. Процес гейміфікації освіти надає можливість відкривати нові перспективи навчання учнів на уроках природничо-математичного циклу. Використано теоретичні методи дослідження: аналіз, узагальнення, систематизацію наукових і науково-методичних джерел із проблеми дослідження, аналіз існуючих понять, пов'язаних із темою дослідження для подальшого визначення теоретичних засад, уточнення змісту основних понять, аналіз навчальної літератури. Вивчено психолого-педагогічну та навчальну літературу з проблеми дослідження та з'ясовано як висвітлено тему в наукових публікаціях. Виконано систематизацію термінологічного апарату та виявлено ступінь розроблення даної проблеми в наукових дослідженнях. Встановлено, що гейміфікація - це технологія освіти, яка швидко розвивається і має великий потенціал щодо позитивного впливу на ефективність освітнього процесу. Досвід науковців із даної проблеми надає можливість зробити висновок про те, що гейміфікація в освітній діяльності має право існувати як інструмент, який сприяє створенню умов для формування сучасної гармонійно розвиненої особистості.

Процес навчання та професійного розвитку вчителів можна покращити за допомогою відкритої науки, використовуючи відтворювані, прозорі та ефективні інструменти, що об'єднають дослідження та управління освітнім процесом. Тому інтеграція відкритої науки у педагогічні системи потрібна зараз як ніколи. Використано емпіричні (спостереження та порівняння існуючих принципів, методів і підходів до формування хмаро орієнтованих систем (ХОС)) методи та загальнонаукові (елементарно-теоретичний аналіз і синтез, екстраполяція, дедукція). Також використано системно-структурний методологічний підхід. Систематизація та узагальнення принципів, методів і підходів до формування ХОС визначених у працях науковців призвела до обгрунтування принципів, методів і підходів до формування ХОС відкритої науки. Нові принципи відкритості в науці - прозорість, доступність, авторизація та участь наукових спільнот - формують усталену відкритість у сфері педагогіки. Аналізуючи дослідження українських і зарубіжних дослідників виявилось, що принципи, методи та підходи до формування ХОС відкритої науки вже визначені. Однак, формування ХОС відкритої науки містить свою специфіку, що полягає в сутності відкритої науки та практичному використанні її принципів.

Проаналізовано сучасний стан педагогічних досліджень щодо використання і впровадження хмаро орієнтованих систем навчального призначення. У результаті вивчення психолого-педагогічної літератури виявлено ступінь розроблення проблеми у вітчизняному і зарубіжному освітньому просторі. Визначено окремі види діяльності, що є спільними для науковця так вчителя, й окреслено модель основних ВИДІВ діяльності суб’єктів хмаро орієнтованої методичної системи підвищення кваліфікації вчителів природничо-математичних предметів для роботи в науковому ліцеї. Уточнено етапи проектування хмаро орієнтованої методичної системи підвищення кваліфікації вчителів природничо-математичних предметів для роботи в 37 науковому ліцеї. Обгрунтовано модель хмаро орієнтованої методичної системи підвищення кваліфікації вчителів природничо-математичних предметів для роботи в науковому ліцеї. Визначено основні складники компетентності з відкритої науки. Розроблено хмаро орієнтовану методичну систему підвищення кваліфікації вчителів природничо-математичних предметів для роботи в науковому ліцеї, до складу якої входить: методика використання хмарних сервісів відкритої науки в освітньому середовищі школи; методика використання хмарних сервісів відкритої науки для вчителів природничо-математичних предметів у науковому ліцеї; методика використання хмарних сервісів EOSC для вчителів природничо-математичних предметів в науковому ліцеї у випускному класі. Аналіз результатів після формувального експерименту дав підстави дійти висновку, що розроблена методична система є ефективною, і це підтверджено статистично.

Описано методику використання хмаро орієнтованих систем відкритої науки у процесі навчання та професійного розвитку вчителів. Наведено складники методики використання хмаро орієнтованих систем відкритої науки у процесі навчання та професійного розвитку вчителів. Незважаючи на активне використання освітянами хмаро орієнтованих систем існують певні проблеми в організації навчання та професійного розвитку вчителів. Однією з основних проблем постає відсутність методик використання хмарних сервісів, що не є локалізованими, але безкоштовними для використання в науковій і навчальній діяльності (хмарні сервіси та хмаро орієнтовані системи відкритої науки). Для досягнення поставленої мети застосовано комплекс методів: порівняльного та системного аналізу наукових праць, що охоплюють проблему дослідження, вивчення вітчизняного та зарубіжного досвіду використання хмаро орієнтованих систем відкритої науки; синтез, узагальнення та концептуалізація для обгрунтування теоретичних засад використання хмаро орієнтованих систем відкритої науки. Описана методика є частиною хмаро орієнтованої методичної системи підготовки вчителів природничо-математичних предметів до роботи в науковому ліцеї. Методика використання хмаро орієнтованих систем відкритої науки у процесі навчання та професійного розвитку вчителів містить наступні компоненти: цільовий, змістовий, технологічний і результативний. Визначено, що основним засобом навчання виступає європейська хмара відкритої науки. Зроблено висновки, що використання вчителями хмаро орієнтованих систем відкритої науки у процесі навчання та професійного розвитку може призвести до впровадження хмаро орієнтованих систем відкритої науки в шкільну практику, використання окремого інструментарію в межах шкільних предметів, що урізноманітнить навчальний процес і призведе до підвищення його науковості.

Проаналізовано сучасні тенденції європейського простору відкритої науки, сутність і переваги хмаро орієнтованих засобів і сервісів відкритої науки. Розглянуто приклади сервісів Європейської хмари відкритої науки. Надано рекомендації щодо якісного й ефективного запровадження засобів і сервісів відкритої науки в науково-освітню діяльність. Актуальність роботи обумовлена необхідністю покращання якості та результативності впровадження в науково-освітню діяльність засобів і сервісів відкритої науки, підвищення ефективності їх використання у вітчизняній науці та системі освіти, поліпшення рівня підготовки фахівців освітньої галузі, зокрема вчителів. Для розв'язування поставлених у роботі завдань використано теоретичні методи: аналіз науково-педагогічних теорій і концепцій із проблеми дослідження; аналіз та узагальнення тенденцій європейського простору відкритої науки; аналіз функціонала хмаро орієнтованих сервіів відкритої науки. Розглянуто сутність поняття хмаро орієнтованої системи відкритої науки. Проаналізовано сутність і значення Європейської хмари відкритої науки. Визначено основні тенденції, що наразі превалюють в Європейському просторі відкритої науки: відкритий доступ, архівування статей, обмін даними. Розглянуто приклади сервісів Європейської хмари відкритої науки. Надано рекомендації щодо запровадження засобів і сервісів відкритої науки в науково-освітню діяльність. Зроблено висновки, що врахування сучасних тенденцій європейського простору відкритої науки, використання переваг хмаро орієнтованих засобів і сервісів відкритої науки з урахуванням авторських рекомендацій сприятиме покращанню якості, ефективності та результативності науково-освітньої діяльності у вітчизняних закладах науки й освіти, ефективності впровадження в освітній процес засобів і сервісів хмарних обчислень, ширшому використанню сервісів відкритої науки на різних рівнях навчання, поліпшенню рівня підготовки фахівців освітньої галузі.