Биология сабағында зертханалық жұмыс пен модельдеуде STEM элементтерін қолдану

Жоспары

І. Кіріспе

1. STEM технологиясының шығу тарихы.

ІІ. Негізгі бөлім

2.1. Биология сабағында зертханалық жұмыс пен модельдеуде STEM элементтерін қолдану

2.2. “Адам кариограммасын құру. Геномдық мутацияны оқып білу” тақырыбындағы модельдеу сабағының жоспары

ІІІ. Қорытынды.

ІҮ. Пайдаланылған әдебиеттер.

STEM білім беру математикалық модельдеуге, инжинерлік жобалауға мүмкіндік береді. Бұл оқушының инновациялық ойлауын қалыптастырады. STEM оқыту – бұл бізге бәсекеге қабілетті ел болуға мүмкіндік беретін прогрессивті жұмыс күшімен біліктілікті арттырудың жаңа дейгейіне шығуға мүмкіндік беретін инновациялық әдістеме. Оқытудың бұл түрі оқушылардың сыни тұрғысынан ойлау деңгейі мен есеп шығару дағдыларын дамыту. Эксперименттер жүргізу арқылы мәселелерді шешуге көмектеседі, және ұжымдық қарым – қатынасты дамытады. STEM бағдарламаларының ғылыми категориясындағы пәндер аясында яғни биология, экология, химия, физика, математика сабақтарындағы аралас оқытудың моделі болып табылады.

STEM дегеніміз не? STEM дегеніміз – оқытудың біріктірілген тәсілі. Яғни, бұл тәсіл аясында академиялық ғылыми-техникалық тұжырымдамалар шынайы өмір контексінде зерттеледі. STEM – оқытудың біріктірілген тәсілі, оның шеңберінде академиялық ғылыми-техникалық тұжырымдамалар шынайы өмір контексінде зерттеледі. «STEM» аббревиатурасын алғаш рет АҚШ бактериологы Р.Колвэлл 1990 жылдары ұсынды. Бірақ, бұл ұғым тек 2000 жылдарда ғана белсенді қолданыла бастады. STEM негізінде бұл түсініктің жаңа нұсқалары пайда болды, солардың ішінде анағұрлым кең таралғаны STEAM (ғылым, технологиялар, инженерия, өнер және математика) және STREM (ғылым, технологиялар, робототехника, инженерия және математика) болды. Қазіргі уақытта, STEM білім берудің басты трендтерінің бірі болып табылады. Ол бірнеше ғылымның біріктірілуі нәтижесінде жүзеге асады. [1]

Тәуелсіз ел тірегі –білімді ұрпақ десек, жаңа дәуірдің күн тәртібінде тұрған өзекті мәселе –білім беру, ғылымды дамыту. Білім беру жүйесіндегі негізгі талап – сабақта оқытудың жаңа технология әдістерін қолдана отырып, оқушылардың бәсекеге қабілетті болып шығуына ат салысу.Қазіргі таңда жалпы орта мектептерінде STEM технологияны пайдалану арқылы оқушылардың пәнге деген қызығушылығын оятып, оған қоса болашақта тиімді мамандық таңдауда көптеген көмегін тигізері анық.

S - (Science) ғылым. Жаратылыстану ғылымдарының ұштасуы.

T – (Technology) технология. Ақпараттық – коммуникациялық технологиялар.

E – (Engineering) инжинерия. Түсіндірме (ғылымға негізделген) бере білу және жобалау шешімдерін таба білу

M – (Mathematics) математика. Математикалық операциялар мен есептеулерді жүргізу үшін қажетті ойлау түрлерін дамыту және пайдалану. STEM арқылы оқушылар негізгі дағдыларды дамытады, оның ішінде:

• Мәселені шешу

• Шығармашылық

• Сыни талдау

• Топтық жұмыс

• Тәуелсіз ойлау

• Цифрлық сауаттылық

• Математикалық сауаттылық

Биология сабағанды STEM технологиясын зертханалық жұмыс жасау мен модельдеу жұмыстарын жүргізу барысында пайдалануға болады. [3] Сандық зертханалар – жаратылыстану цикліндегі сабақтарда демонстрациялық және зертханалық сабақтарды жүргізу үшін қажетті қондырғылар мен бағдарламалық қамтамасыз ету құралдары. Сандық (компьютерлік) зертхана – әрүрлі физикалық-химиялық  шамаларды тіркейтін датчиктер (құрылғылар) мен контейнерден,жеке компьютермен байланыс жасау қабілеті бар  өлшеу блогынан тұрады. Мұндай зертханаларды қолдану жұмыс барысындағы көрнекілікті арттырып қана қоймай, зертхана комплектісіне енетін жаңа, сезімтал құралдар арқылы жұмыс нәтижелерін де тез, әрі жоғары дәлдікпен  өңдеуге көмек береді, мысалы, химия-биологиядан (жарықталу, ылғалдылық, тыныс алу, оттек концентрациясы, жүрек жиырылуының жиілігі, температура, қышқылдылық және т.б. датчиктер)  арқылы  оқушыларды шығармашылыққа жетелейді. Сондықтан да бір сабақ аясында ғылым мен технологияны, инжинерия және математика салаларын қарастыруға болады. [2]

Виртуальды зертхана – компьютерде биологиялық, химиялық, физикалық үдерістерді модельдейтін оның шарттары мен параметрлерін өзгертуге мүмкіндік беретін комьпютерлік бағдарлама. Мысалы биология сабағында виртуальды зертхана барысында түрлі өсімдік, жануар немесе адам мүшелерін түрлі анимациялық бағдарламалар арқылы бейнелеп көрсету.

Осы орайда оқушылармен 10 – сыныптың биология қоғамдық гуманитарлық бағыты бойынша № 1 модельдеу “Адам кариограммасын құру. Геномдық мутацияны оқып білу” тақырыбындағы модельдеу сабағының жоспары оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттыру мақсатында STEM технологиясының элемементтерін пайдалану арқылы жүзеге асырдым. Оқушылар ғылыми тұрғыда мутацияның түрлерімен танысады, АКТ пайдалану арқылы хромасомалық және геномдық аурулардың видеороликтерін көреді. Хромасоманың модельін өз қолдарымен жасап көз жеткізеді. Соңында берілген суреттер бойынша хромасома саны бойынша есептеулер жүргізіп

ауру түрлерін анықтайды. [4]

Бұл жерде күтілетін нәтиже оқушылар қазіргі технологияларды пайдалана отырып пәнге деген қызығушылығы оянып қана қоймай математикалық есептеулер жүргізу арқылы ауру түрлерін анықтайды. Биология пәнінің басқада тақырыптарына STEM технологиясын пайдаланып қазіргі таңда дамып келе жатқан роботтотехника көмегімен ежелгі динозаврлардың қозғалу ерекшеліктерімен, биотехнология және нанотехнология көмегімен аз энергия жұмсап мол өнім алу түрлерімен танысар еді. Онымен қоса ағылшын тілін жетік меңгеругеде көмектесері анық. Себебі STEM-білім беруде ағылшын тілін білу қажеттігі де көрсетіледі. Сонымен қатар, есте ұстар басты мәселе: тіл біле отырып, сапалы, бәсекеге қабілетті маман бола отырып, өз Отанының патриоты болу – әр азаматқа басты міндет екендігін есте ұстау абзал. STEM біздің оқушыларымызды – жаңашылдар мен көшбасшылардың болашақ ұрпағын ғалымдар ретінде зерттеулер жүргізуге, технолог ретінде модельдеуге, инженерлер ретінде құрастыруға, суретшілер ретінде салуға, математиктер ретінде аналитикалық ойлауға және балалар ретінде ойнауға шабыттандырары анық.

Пайдаланылған әдебиеттер:

1. STEM білімді енгізу бойынша әдістемелік ұсынымдар.–Астана: Ы.Алтынсарин атындағы Ұлттық білім академиясы, 2017. – 160 б.

2. Тамаша STEM сабағының алты сипаты, Энн Джолли, Education Week Teacher журналы

3. «STEM»-білім беруді жаңғырту, әлеуметтік көзқарас, стратегиялық бастамалар, технологиялық шешімдер» халықаралық ғылыми-тәжірибелік оn -line конференция материалдары/ құраст. И.Т.Юсупова, Атырау, 2019. 225 б

4. Биология 10 – сынып оқулығы//Н.Г Асанов, А.Р. Соловьева 163-бет