ИНФОРМАТИКА САБАҚТАРЫНДА STEM ЖӘНЕ РОБОТОТЕХНИКА ЭЛЕМЕНТТЕРІН КІРІКТІРУ

Әдістемелік құрал

Автор: Асанова Галия Есентуровна

Қазіргі жаһандану жағдайында білім беру жүйесіне қойылатын талаптар түбегейлі өзгеріп, оқушылардың тек теориялық білімді меңгеруі ғана емес, оны практикалық тұрғыда қолдана алуы, сыни және алгоритмдік ойлауы, зерттеушілік және инженерлік дағдыларының дамуы басты назарға алынып отыр. Осы тұрғыда информатика пәні заманауи білім берудің жетекші компоненттерінің бірі ретінде STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) білім беру бағытымен және робототехника элементтерімен тығыз байланыста қарастырылады. Информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін кіріктіру – оқушылардың функционалдық сауаттылығын арттырып, оқу үдерісін өмірмен ұштастырудың тиімді тетігі болып табылады.

Ұсынылып отырған әдістемелік құрал информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін жүйелі түрде кіріктірудің теориялық негіздерін, педагогикалық мүмкіндіктерін және практикалық іске асыру жолдарын кешенді түрде қарастырады. Құралда STEM-білім беру тұжырымдамасының мәні, оның информатика пәнімен өзара байланысы, робототехниканың пәнаралық интеграциялық құрал ретіндегі рөлі ғылыми-әдістемелік тұрғыда сипатталған. Сонымен қатар, информатика пәнінің негізгі тақырыптарын (алгоритмдеу, бағдарламалау, модельдеу, деректермен жұмыс) робототехника элементтерімен кіріктіру жолдары нақты мысалдар арқылы көрсетілген.

Әдістемелік құралдың мазмұны жобалық және зерттеушілік оқытуға, практикалық тапсырмалар мен инженерлік жобаларға негізделген. Оқушылардың шығармашылық қабілеттерін, логикалық және инженерлік ойлауын дамытуға бағытталған тапсырмалар жүйесі ұсынылады. Сабақ құрылымының үлгілері, мұғалім мен оқушы әрекеттерінің сипаттамасы, бағалау критерийлері мен күтілетін оқу нәтижелері педагогтердің күнделікті тәжірибесінде қолдануға ыңғайлы түрде берілген. Сонымен қатар, құралда командалық жұмыс, өздігінен іздену, мәселені шешу және нәтижені қорғау дағдыларын қалыптастыруға ерекше көңіл бөлінген.

Кілт сөздер: информатика, STEM-білім беру, робототехника, алгоритмдік ойлау, бағдарламалау, жобалық оқыту, пәнаралық кіріктіру, инженерлік дағдылар, цифрлық технологиялар.

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ..................................................................................................................4

1-БӨЛІМ. STEM ЖӘНЕ РОБОТОТЕХНИКА ҰҒЫМДАРЫНЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ..................................................................................7

1.1. STEM-білім беру ұғымы және қалыптасу алғышарттары....................7

1.2. STEM-білім берудің педагогикалық қағидаттары...................................8

1.3. Информатика пәні STEM-білім берудің өзегі ретінде............................11

1.4. Робототехника ұғымы және информатика арасындағы өзара байланыс...............................................................................................................13

2-БӨЛІМ. ИНФОРМАТИКА САБАҚТАРЫНДА STEM ЖӘНЕ РОБОТОТЕХНИКАНЫ КІРІКТІРУДІҢ ПЕДАГОГИКАЛЫҚ МҮМКІНДІКТЕРІ...............................................................................................16

2.1 Информатика пәнінің мазмұнымен кіріктіру жолдары.........................19

2.2 Жобалық және зерттеушілік оқытудың рөлі............................................21

3-БӨЛІМ. STEM ЖӘНЕ РОБОТОТЕХНИКАҒА НЕГІЗДЕЛГЕН САБАҚТАРДЫ ҰЙЫМДАСТЫРУ ӘДІСТЕМЕСІ.......................................24

3.1. STEM және робототехника сабақтарын жоспарлаудың әдістемелік негіздері.................................................................................................................24

3.2. STEM және робототехникаға негізделген сабақтың құрылымы........26

3.3. Оқыту әдістері мен тәсілдері......................................................................29

3.4. Робототехника құралдарын тиімді пайдалану........................................32

3.5. Сараланған және инклюзивті оқыту әдістемесі.....................................34

3.6. Бағалау және кері байланыс.......................................................................36

4-БӨЛІМ. ПРАКТИКАЛЫҚ ТАПСЫРМАЛАР МЕН ЖОБАЛАР ҮЛГІЛЕРІ..............................................................................................................41

ҚОРЫТЫНДЫ....................................................................................................55

ҚОСЫМША ҰСЫНЫСТАР.............................................................................58

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР..............................................................60

КІРІСПЕ

Қазіргі қоғамның әлеуметтік-экономикалық дамуы, цифрлық технологиялардың жедел қарқынмен енуі және еңбек нарығындағы талаптардың өзгеруі білім беру жүйесінің мазмұны мен оқыту әдістерін түбегейлі жаңартуды қажет етеді. Бүгінгі мектеп түлегі тек дайын ақпаратты меңгеруші ғана емес, алған білімін өмірлік жағдаяттарда қолдана алатын, мәселені талдап, шешім қабылдай білетін, шығармашыл әрі технологиялық ойлауы қалыптасқан тұлға болуы тиіс. Осы тұрғыдан алғанда, информатика пәні оқушылардың цифрлық сауаттылығын, алгоритмдік және логикалық ойлауын, ақпараттық мәдениетін қалыптастыруда жетекші орын алады.

Информатика пәнінің мазмұны жыл сайын кеңейіп, дәстүрлі компьютерлік сауаттылық шеңберінен шығып, бағдарламалау, модельдеу, деректерді талдау, жасанды интеллект негіздері, цифрлық қауіпсіздік сияқты бағыттарды қамтып отыр. Алайда аталған білім мен дағдыларды оқушыларға тек теориялық деңгейде беру олардың пәнге деген қызығушылығын төмендетіп, білімнің практикалық маңызын толық ашпайды. Сондықтан информатика сабақтарын өмірмен байланыстыратын, оқушыны белсенді әрекетке тартатын, нақты нәтиже алуға бағытталған оқыту тәсілдерін енгізу өзекті мәселе болып табылады.

Осы қажеттіліктен STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) білім беру бағыты туындайды. STEM – пәндерді өзара кіріктіре отырып, нақты өмірлік мәселелерді шешуге бағдарланған оқыту моделі. STEM-білім беру оқушылардың зерттеушілік, инженерлік және шығармашылық қабілеттерін дамытуға, алған білімін практикада қолдануға үйретеді. Информатика пәні STEM-білімнің негізгі тірек пәндерінің бірі ретінде технология мен инженерияның, математикалық модельдеу мен бағдарламалаудың тоғысқан тұсында орналасқан.

STEM-білім берудің ажырамас құрамдас бөлігі – робототехника. Робототехника информатика пәніндегі абстрактілі ұғымдарды нақты әрекетпен ұштастырып, алгоритмдер мен бағдарламалардың жұмысын көзбен көріп, қолмен орындауға мүмкіндік береді. Робот құрастыру және оны бағдарламалау арқылы оқушылар логикалық ойлауын дамытып қана қоймай, командалық жұмысқа, жауапкершілікке, өз идеясын қорғауға үйренеді. Сонымен қатар робототехника сабақтары оқушылардың инженерлік-техникалық мамандықтарға деген қызығушылығын арттырады.

Информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін кіріктіру – білім алушылардың функционалдық сауаттылығын арттырудың, оқу үдерісін жаңғыртудың және заманауи білім беру талаптарына сәйкестендірудің тиімді жолы. Бұл бағыт оқушылардың пәнге деген ынтасын күшейтіп, оқу әрекетін зерттеу, жобалау және тәжірибе жасауға негіздейді. Мұғалім үшін де бұл үдеріс оқыту әдістерін жаңаша ұйымдастыруды, инновациялық педагогикалық технологияларды қолдануды талап етеді.

Осы әдістемелік құрал информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін тиімді кіріктірудің теориялық және практикалық негіздерін ашуға бағытталған. Құралда сабақ ұйымдастырудың заманауи үлгілері, практикалық тапсырмалар мен жобалық жұмыстардың мысалдары ұсынылып, педагогтердің кәсіби іс-тәжірибесінде қолдануға лайықталған.

Әдістемелік құралдың мақсаты

Информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін кіріктіру арқылы оқушылардың алгоритмдік, логикалық және инженерлік ойлау қабілеттерін дамыту, практикалық бағыттағы білім мен дағдыларды қалыптастыру және оқу үдерісін заманауи білім беру талаптарына сәйкес ұйымдастырудың тиімді әдістемелік жолдарын ұсыну.

Әдістемелік құралдың міндеттері

1. STEM-білім беру мен робототехниканың теориялық негіздерін информатика пәнінің мазмұнымен ұштастыра отырып жүйелеу;

2. Информатика сабақтарында робототехника элементтерін қолданудың педагогикалық мүмкіндіктерін айқындау;

3. Алгоритмдеу, бағдарламалау, модельдеу тақырыптарын практикалық тапсырмалар арқылы меңгертудің әдістемесін көрсету;

4. Жобалық және зерттеушілік оқытуға негізделген сабақ үлгілерін ұсыну;

5. Оқушылардың инженерлік-техникалық және шығармашылық қабілеттерін дамытуға бағытталған тапсырмалар жүйесін әзірлеу;

6. STEM және робототехника сабақтарындағы бағалау критерийлері мен оқу нәтижелерін анықтау жолдарын сипаттау;

7. Мұғалімдердің инновациялық педагогикалық құзыреттілігін арттыруға әдістемелік қолдау көрсету.

Күтілетін нәтижелер

Әдістемелік құралды қолдану нәтижесінде:

• оқушылардың алгоритмдік және логикалық ойлау қабілеттері дамиды;

• бағдарламалау негіздерін практикалық тұрғыда меңгеру деңгейі артады;

• инженерлік және зерттеушілік дағдылар қалыптасады;

• оқушылардың пәнге деген қызығушылығы мен оқу мотивациясы күшейеді;

• командалық жұмыс, жобалау және мәселе шешу құзыреттері дамиды;

• мұғалімдердің STEM және робототехника бағытындағы кәсіби шеберлігі жетіледі;

• оқу үдерісінің практикалық және өмірмен байланыстылығы қамтамасыз етіледі.

Әдістемелік құралдың әдістемелік бағыттылығы

Әдістемелік құрал:

• құзыреттілікке негізделген оқыту;

• жобалық және зерттеушілік оқыту технологиялары;

• пәнаралық кіріктіру;

• тәжірибеге бағытталған және әрекеттік оқыту;

• сараланған және инклюзивті оқыту қағидаттарына негізделген.

• Құрал мазмұны оқушының белсенді әрекетіне, өздігінен ізденуіне және шығармашылық бастамасына бағытталған.

Жаңашылдық деңгейі

Әдістемелік құралдың жаңашылдығы:

• информатика пәнінің дәстүрлі мазмұнын STEM және робототехника элементтерімен жүйелі кіріктіруінде;

• алгоритмдік ұғымдарды нақты инженерлік жобалар арқылы меңгертуде;

• теория мен практиканы ұштастыратын жобалық тапсырмалар жүйесін ұсынуында;

• оқушылардың функционалдық сауаттылығын арттыруға бағытталған заманауи тәсілдерді қолдануында;

• мұғалімнің рөлін бағыттаушы және кеңесші ретінде қайта қарастыруында көрініс табады.

Қолданылу аясы

Әдістемелік құрал:

• жалпы білім беретін мектептердің 5–11 сыныптарында информатика пәнін оқытуда;

• STEM бағыты бойынша элективті курстар мен үйірмелерде;

• робототехника және бағдарламалау сабақтарында;

• мектепішілік әдістемелік жұмыстарда, педагогикалық кеңестерде;

• мұғалімдердің біліктілігін арттыру курстарында;

• оқушылардың ғылыми жобалары мен байқауларға дайындығында қолдануға арналған.

1-БӨЛІМ. STEM ЖӘНЕ РОБОТОТЕХНИКА ҰҒЫМДАРЫНЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ

Қазіргі заманғы білім беру жүйесі қоғамның әлеуметтік-экономикалық дамуымен, ғылым мен техниканың үздіксіз ілгерілеуімен тығыз байланыста дамып келеді. Ақпараттық технологиялардың қарқынды дамуы, өндірістің автоматтандырылуы, жасанды интеллект пен цифрлық жүйелердің кеңінен қолданылуы білім алушылардан мүлде жаңа құзыреттерді талап етеді. Осы жағдайларда мектептегі білім беру мазмұны да жаңарып, оқушыларды тек біліммен қаруландыру емес, сол білімді тәжірибеде қолдана алатын, мәселені кешенді түрде шеше білетін тұлға ретінде қалыптастыру басты мақсатқа айналды. Осындай талаптардың негізінде STEM-білім беру мен робототехника ұғымдары пайда болып, педагогикалық ғылым мен практикада кеңінен қолданыс табуда.

1.1. STEM-білім беру ұғымы және қалыптасу алғышарттары

XXI ғасырдағы жаһандану үдерісі, ғылыми-техникалық прогрестің қарқынды дамуы және цифрлық технологиялардың барлық салаға енуі білім беру жүйесіне жаңа талаптар қойып отыр. Қазіргі қоғамға тек дайын ақпаратты меңгерген емес, оны талдай алатын, өмірлік жағдаяттарда тиімді қолдана білетін, ғылыми негізде шешім қабылдайтын және технологиялық ойлауы дамыған тұлға қажет. Осы қажеттіліктер STEM-білім беру ұғымының пайда болуына және оның педагогикалық кеңістікте кеңінен таралуына негіз болды.

STEM-білім беру – жаратылыстану ғылымдары (Science), технология (Technology), инженерия (Engineering) және математика (Mathematics) салаларын кіріктіре оқытуға негізделген білім беру тұжырымдамасы. Бұл ұғым алғаш рет АҚШ пен Еуропа елдерінде ғылыми-техникалық кадрларға деген сұраныстың артуымен байланысты қалыптасты. Өнеркәсіптің автоматтандырылуы, ақпараттық технологиялардың дамуы, инновациялық өндіріс түрлерінің пайда болуы білім алушылардан кешенді білім мен әмбебап дағдыларды талап етті. Дәстүрлі пәндік оқыту жүйесі мұндай талаптарды толық қанағаттандыра алмады, өйткені пәндер бір-бірінен оқшау қарастырылып, алынған білімнің практикалық маңызы жеткілікті деңгейде ашылмай келді.

STEM-білім берудің қалыптасуына әсер еткен негізгі алғышарттардың бірі – білім мен өндіріс арасындағы алшақтықтың ұлғаюы. Көптеген елдерде мектеп пен жоғары оқу орындарын бітірген түлектердің теориялық білімі болғанымен, практикалық дағдылары жеткіліксіз екені байқалды. Осыған байланысты білім беру мазмұнын нақты өмірлік мәселелерді шешуге бағыттау қажеттілігі туындады. STEM-білім беру осы олқылықтың орнын толтыруға бағытталған тиімді модель ретінде қарастырылады.

STEM тұжырымдамасының тағы бір маңызды алғышарты – пәнаралық кіріктіру идеясының дамуы. Қазіргі ғылыми зерттеулер мен технологиялық жобалар бір ғана пән аясында жүзеге аспайтыны белгілі. Мәселен, инженерлік жоба жасау барысында физика заңдылықтары, математикалық есептеулер, бағдарламалау және технологиялық құралдар бір мезгілде қолданылады. STEM-білім беру осы үдерісті мектеп деңгейінде модельдеп, оқушыларды кешенді ойлауға үйретеді.

Сонымен қатар STEM-білім берудің дамуына цифрлық технологиялардың кеңінен таралуы зор ықпал етті. Компьютерлік модельдеу, бағдарламалау, робототехника, виртуалды зертханалар сияқты құралдар оқу үдерісін жаңаша ұйымдастыруға мүмкіндік берді. Бұл технологиялар оқушылардың қызығушылығын арттырып, білімді тәжірибе арқылы меңгеруге жағдай жасайды. STEM-білім беру осы мүмкіндіктерді тиімді пайдаланып, оқытудың мазмұны мен әдістерін жаңғыртады.

Қорытындылай келе, STEM-білім беру ұғымы – қоғамның ғылыми-техникалық дамуына жауап ретінде қалыптасқан, білім беруді практикамен ұштастыратын, оқушылардың инженерлік, зерттеушілік және шығармашылық қабілеттерін дамытуға бағытталған заманауи педагогикалық тұжырымдама. Оның қалыптасу алғышарттары әлеуметтік-экономикалық өзгерістермен, еңбек нарығының сұраныстарымен және білім берудің жаңа парадигмасымен тығыз байланысты.

1.2. STEM-білім берудің педагогикалық қағидаттары

Қазіргі білім беру жүйесінде STEM-білім беру оқушылардың ғылыми-техникалық әлеуетін дамытуға бағытталған тиімді педагогикалық модель ретінде кеңінен қолданыс табуда. STEM-білім берудің табысты жүзеге асуы оның белгілі бір педагогикалық қағидаттарға негізделуіне тікелей байланысты. Бұл қағидаттар оқыту мазмұнын, әдістерін және ұйымдастыру формаларын айқындап, оқу үдерісін дәстүрлі білім беруден әрекеттік, тәжірибеге негізделген бағытқа көшіреді. STEM-білім берудің педагогикалық қағидаттары оқушы тұлғасын жан-жақты дамытуға, оның білімін өмірмен байланыстыруға және кәсіби бағдарын қалыптастыруға бағытталған.

Ең негізгі қағидаттардың бірі – пәнаралық кіріктіру қағидаты. STEM-білім берудің мәні жаратылыстану ғылымдарын, технологияны, инженерияны және математиканы біртұтас жүйе ретінде қарастыруында жатыр. Дәстүрлі оқытуда пәндер бір-бірінен оқшау оқытылып, әр пән өз шеңберінде ғана қарастырылады. Ал STEM-білім беруде нақты мәселені шешу барысында бірнеше пәннің мазмұны өзара байланысады. Мысалы, робот құрастыру кезінде физика заңдылықтары, математикалық есептеулер, бағдарламалау және технологиялық шешімдер қатар қолданылады. Бұл қағидат оқушылардың кешенді ойлауын дамытып, білімді фрагменттік емес, тұтас жүйе ретінде қабылдауына мүмкіндік береді.

STEM-білім берудің келесі маңызды қағидаты – практикалық бағыттылық. Бұл қағидатқа сәйкес алынған білім нақты әрекет арқылы бекітіледі. Оқушы формуланы немесе алгоритмді тек теориялық деңгейде меңгеріп қана қоймай, оны тәжірибеде қолданады. Практикалық тапсырмалар, зертханалық жұмыстар, модельдеу және жобалар арқылы оқушылар өз білімінің қолданбалы маңызын түсінеді. Мұндай тәсіл оқыту үдерісінің өмірмен байланысын күшейтіп, оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттырады.

Жобалық оқыту қағидаты STEM-білім берудің ажырамас бөлігі болып табылады. Жобалық оқыту барысында оқушылар нақты бір мәселені анықтап, оны шешудің жолдарын іздейді, жоспар құрады, тәжірибе жүргізеді және нәтижесін қорғайды. Бұл үдеріс оқушылардың зерттеушілік, шығармашылық және ұйымдастырушылық қабілеттерін дамытады. Сонымен қатар жобалық оқыту оқушыларды өз бетімен жұмыс істеуге, жауапкершілік алуға және уақытты тиімді жоспарлауға үйретеді. STEM жобаларында топтық жұмыс кеңінен қолданылып, оқушылардың коммуникативтік дағдылары қалыптасады.

STEM-білім беруде зерттеушілік оқыту қағидаты да маңызды орын алады. Бұл қағидат оқушыларды ғылыми таным элементтерімен таныстырып, тәжірибе жасауға, бақылау жүргізуге және қорытынды шығаруға үйретеді. Зерттеушілік оқыту барысында оқушылар гипотеза ұсынып, оны тексеріп, алынған нәтижелерді талдайды. Мұндай тәсіл оқушылардың сыни ойлауын дамытып, ғылыми көзқарасын қалыптастырады. STEM-білім беруде зерттеу жұмыстары нақты өмірлік мәселелерге бағытталып, оқушылардың танымдық қызығушылығын арттырады.

Құзыреттілікке негізделген оқыту қағидаты STEM-білім берудің негізгі тіректерінің бірі болып табылады. Бұл қағидат бойынша оқушыда тек пәндік білім ғана емес, әмбебап құзыреттер қалыптастырылады. Оларға мәселені шешу, сыни ойлау, ақпаратпен жұмыс істеу, коммуникация, командалық әрекет және цифрлық сауаттылық жатады. STEM-білім беру осы құзыреттерді дамыту арқылы оқушыларды болашақ кәсіби қызметке даярлауды көздейді.

STEM-білім берудің тағы бір маңызды қағидаты – әрекеттік оқыту. Бұл қағидат оқушыны оқу үдерісінің белсенді қатысушысы ретінде қарастырады. Оқушы дайын ақпаратты қабылдаушы емес, білімді өз әрекеті арқылы құрастырушы тұлғаға айналады. Әрекеттік оқыту барысында оқушылар тапсырмаларды орындау, модель жасау, бағдарламалау және құрылғы құрастыру сияқты әрекеттер арқылы білім алады. Бұл тәсіл оқушылардың өзіндік белсенділігін арттырып, оқыту үдерісін жандандырады.

Сараланған оқыту қағидаты STEM-білім беруде ерекше маңызға ие. Әр оқушының қабілеті, қызығушылығы және дайындық деңгейі әртүрлі болғандықтан, STEM тапсырмалары да осы ерекшеліктерді ескере отырып ұйымдастырылады. Сараланған оқыту оқушыларға күрделілік деңгейі әртүрлі тапсырмалар ұсынуға, жеке қарқынмен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Бұл қағидат инклюзивті білім беру жағдайында да тиімді жүзеге асады, өйткені әрбір оқушы өз мүмкіндігіне сай нәтижеге қол жеткізе алады.

STEM-білім беруде ынтымақтастық және командалық жұмыс қағидаты маңызды орын алады. STEM жобалары көбіне топпен орындалады, бұл оқушыларды бірлесіп жұмыс істеуге, өзара пікір алмасуға және ортақ шешім қабылдауға үйретеді. Командалық жұмыс барысында әр оқушы өз рөлін атқарып, жауапкершілікті сезінеді. Бұл дағдылар оқушылардың әлеуметтік құзыреттілігін дамытып, болашақ кәсіби ортаға бейімделуіне ықпал етеді.

Рефлексия және өзін-өзі бағалау қағидаты STEM-білім берудің тиімділігін арттырады. Әр сабақ немесе жоба соңында оқушылар өз жұмысын талдап, жетістіктері мен кемшіліктерін анықтайды. Рефлексия оқушылардың өзіндік ойлауын дамытып, оқу үдерісіне саналы қатысуына мүмкіндік береді. Өзін-өзі бағалау арқылы оқушылар өз жетістігін бағалап, алдағы мақсаттарын айқындайды.

Сондай-ақ STEM-білім беруде оқыту мен бағалаудың біртұтастығы қағидаты сақталады. Бағалау тек қорытынды нәтиже үшін емес, оқу үдерісінің ажырамас бөлігі ретінде қарастырылады. Қалыптастырушы бағалау, бақылау парақтары, критерийлік бағалау оқушылардың оқу барысындағы жетістіктерін анықтауға және дер кезінде қолдау көрсетуге мүмкіндік береді.

Қорытындылай келе, STEM-білім берудің педагогикалық қағидаттары оқыту үдерісін жаңғыртып, оқушылардың ғылыми-техникалық, шығармашылық және әлеуметтік құзыреттерін дамытуға бағытталған кешенді жүйені құрайды. Бұл қағидаттарды информатика сабақтарында тиімді қолдану оқушылардың білім сапасын арттырып, оларды болашақтағы кәсіби қызметке және технологиялық қоғам өміріне табысты бейімдеуге жағдай жасайды.

1.3. Информатика пәні STEM-білім берудің өзегі ретінде

Қазіргі білім беру кеңістігінде информатика пәні тек жеке пән ретінде ғана емес, STEM-білім берудің барлық құрамдас бөліктерін біріктіретін негізгі өзек ретінде қарастырылады. Ғылымның, технологияның, инженерияның және математиканың дамуы цифрлық технологиялармен, бағдарламалық қамтамасыз етумен және деректермен жұмыс істеумен тікелей байланысты болғандықтан, информатика STEM-білім берудің интеграциялық платформасына айналып отыр. Информатика пәні арқылы STEM бағытындағы идеялар нақты іске асырылып, оқушылардың теориялық білімі практикалық әрекетпен ұштасады.

Информатика пәнінің STEM-білім берудегі жетекші рөлі ең алдымен оның әмбебаптығымен сипатталады. Информатика жаратылыстану ғылымдарындағы үдерістерді модельдеуге, математикалық есептерді алгоритмдеу арқылы шешуге, инженерлік жобаларды бағдарламалық деңгейде жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Бұл пән оқушыларды тек дайын бағдарламаларды пайдалануға емес, оларды құрастыруға, өзгертуге және жетілдіруге үйретеді. Нәтижесінде информатика оқушылардың шығармашылық және инженерлік ойлауын дамытудың қуатты құралына айналады.

STEM-білім берудің негізінде жатқан басты идея – білімді нақты өмірлік мәселелерді шешуге қолдану. Осы тұрғыдан алғанда информатика пәні оқушыларға түрлі салалардағы мәселелерді цифрлық технологиялар көмегімен шешудің жолдарын ұсынады. Мысалы, физикадағы қозғалыс заңдылықтарын компьютерлік модельдеу арқылы көрсету, биологиядағы процестерді симуляциялау, математикадағы күрделі есептерді бағдарламалау арқылы шешу – мұның барлығы информатика пәнінің STEM-білім берудегі практикалық маңызын айқындайды.

Информатика пәнінің STEM-білім берудегі өзектілігі оның алгоритмдік ойлауды қалыптастыруымен тығыз байланысты. Алгоритмдік ойлау – кез келген мәселені кезең-кезеңімен талдап, оны шешудің тиімді жолдарын анықтау қабілеті. Бұл қабілет STEM салаларының барлығында қажет. Инженерлік жобаларда, ғылыми зерттеулерде, технологиялық үдерістерді басқаруда алгоритмдік тәсіл негізгі орын алады. Информатика сабақтарында алгоритм құру, блок-схема жасау, бағдарламалау тілдерін меңгеру арқылы оқушылар осы әмбебап дағдыны қалыптастырады.

Бағдарламалау – информатика пәнінің STEM-білім берудегі тағы бір маңызды компоненті. Бағдарламалау арқылы оқушылар өз идеяларын нақты өнімге айналдыра алады. Бұл өнім компьютерлік бағдарлама, мобильді қосымша, модель немесе роботты басқару жүйесі болуы мүмкін. Бағдарламалау үдерісі оқушыларды логикалық ойлауға, қателерді талдауға, шешімдерді жетілдіруге үйретеді. Сонымен қатар бағдарламалау инженерлік ойлаудың негізін қалыптастырып, оқушыларды инновациялық қызметке бейімдейді.

Информатика пәні STEM-білім беруде математикалық білімнің практикалық қолданылуын қамтамасыз етеді. Көптеген оқушылар үшін математика абстрактілі пән ретінде қабылданады. Ал информатика арқылы математикалық формулалар мен ұғымдар нақты алгоритмдерге, есептеу модельдеріне және бағдарламаларға айналады. Бұл математика мен информатика арасындағы өзара байланысты күшейтіп, оқушылардың пәндерге деген қызығушылығын арттырады. Мысалы, айнымалылар, функциялар, теңдеулер бағдарламалау барысында нақты мағынаға ие болады.

STEM-білім берудің инженерлік компоненті информатика пәнімен тығыз байланыста жүзеге асады. Инженерлік ойлау жобалау, модельдеу, сынақтан өткізу және жетілдіру сияқты кезеңдерден тұрады. Информатика сабақтарында оқушылар бағдарламалық модельдер жасап, олардың жұмысын тексеріп, қателерін түзетеді. Бұл үдеріс инженерлік жобалау логикасына толық сәйкес келеді. Сонымен қатар робототехника элементтерін қолдану арқылы информатика пәні инженерлік әрекеттің нақты үлгісін көрсетеді.

Информатика пәнінің STEM-білім берудегі өзегі ретінде қарастырылуы оның пәнаралық кіріктіру мүмкіндіктерімен де байланысты. Информатика физика, математика, биология, химия сияқты пәндермен табиғи түрде кіріктіріледі. Мұндай кіріктіру оқушыларға әлемді тұтас жүйе ретінде қабылдауға мүмкіндік береді. Мысалы, экологиялық жобаларда деректерді жинау, өңдеу және талдау информатика құралдары арқылы жүзеге асады. Бұл жобаларда жаратылыстану ғылымдары мен технологиялар өзара байланысады.

Информатика пәні STEM-білім беруде жобалық және зерттеушілік оқытудың тиімді іске асуына жағдай жасайды. Оқушылар информатика сабақтарында жобалар әзірлеп, зерттеу жүргізіп, нәтижесін сандық форматта ұсынады. Жобалық жұмыс барысында оқушылар мәселені анықтап, оны шешудің цифрлық жолдарын ұсынады. Бұл тәсіл оқушылардың дербестігін, жауапкершілігін және шығармашылық белсенділігін арттырады.

Сонымен қатар информатика пәні STEM-білім беруде цифрлық сауаттылықты қалыптастырудың негізгі алаңы болып табылады. Цифрлық сауаттылық қазіргі қоғамда өмір сүрудің маңызды шартына айналды. Оқушылар ақпаратты іздеу, өңдеу, сақтау және қорғау дағдыларын меңгеру арқылы цифрлық кеңістікте саналы әрекет етуге үйренеді. Бұл дағдылар STEM салаларында ғана емес, күнделікті өмірде де қажет.

Информатика пәнінің STEM-білім берудегі өзегі ретінде қарастырылуы мұғалімнің рөлін де өзгертеді. Мұғалім тек ақпарат беруші емес, оқушылардың зерттеу және жобалау әрекетін ұйымдастырушы, бағыттаушы тұлғаға айналады. Мұндай педагогикалық тәсіл оқушылардың өздігінен білім алуына және шығармашылық әлеуетін ашуына мүмкіндік береді.

Қорытындылай келе, информатика пәні STEM-білім берудің барлық компоненттерін біріктіретін, олардың өзара байланысын қамтамасыз ететін негізгі өзек болып табылады. Информатика арқылы STEM-білім беру нақты мазмұнға ие болып, оқушылардың теориялық білімін практикалық әрекетке айналдырады. Бұл пән оқушылардың алгоритмдік, инженерлік және шығармашылық ойлауын дамытып, оларды технологиялық дамыған қоғамда табысты өмір сүруге даярлайды. Сондықтан информатика пәнін STEM-білім берудің өзегі ретінде қарастыру – заманауи білім беру талаптарына толық сәйкес келетін ғылыми-әдістемелік негізделген шешім болып табылады.

1.4. Робототехника ұғымы және информатика арасындағы өзара байланыс

Қазіргі білім беру кеңістігінде робототехника информатика пәнімен тығыз байланыста дамып келе жатқан, оқыту үдерісінің практикалық бағытын күшейтетін маңызды сала болып табылады. Робототехника – механика, электроника, бағдарламалау және басқару теориясын біріктіретін пәнаралық бағыт. Ал информатика осы салалардың барлығын байланыстыратын, роботтың «ақыл-ойын» қалыптастыратын негізгі пән ретінде танылады. Сондықтан робототехника мен информатика арасындағы өзара байланыс білім берудің мазмұнын жаңғыртудың және оқушылардың инженерлік ойлауын дамытудың тиімді тетігі болып табылады.

Робототехника ұғымы кең мағынада автоматтандырылған құрылғыларды жобалау, құрастыру, бағдарламалау және басқару үдерістерін қамтиды. Білім беру саласында робототехника оқушылардың теориялық білімін нақты әрекет арқылы меңгеруіне мүмкіндік береді. Роботты құрастыру барысында оқушылар механикалық құрылымдармен, сенсорлармен, атқарушы механизмдермен танысады, ал оны басқару үшін информатика пәнінде меңгерген алгоритмдік және бағдарламалау дағдыларын қолданады. Осылайша робототехника информатика пәнінің практикалық қолданылу аясын кеңейтеді.

Информатика мен робототехника арасындағы негізгі байланыс алгоритмдік ойлау арқылы көрініс табады. Информатикада алгоритм – белгілі бір мақсатқа жету үшін орындалатын әрекеттердің реттелген тізбегі ретінде қарастырылады. Робототехникада бұл ұғым нақты әрекетке айналады: роботтың қозғалысы, кедергіден өтуі, датчиктерге жауап беруі – барлығы алдын ала құрылған алгоритмге сәйкес жүзеге асады. Мұндай нақты байланыс оқушыларға алгоритм ұғымын терең түсінуге және оның маңызын сезінуге мүмкіндік береді.

Бағдарламалау – робототехника мен информатиканы біріктіретін тағы бір маңызды компонент. Роботты басқару үшін арнайы бағдарламалау тілдері немесе визуалды бағдарламалау ортасы қолданылады. Информатика сабақтарында оқушылар шартты операторлар, циклдер, айнымалылар, функциялар сияқты ұғымдарды меңгереді. Бұл ұғымдар робототехникада тікелей қолданыс табады. Мысалы, циклдер роботтың қайталанатын әрекеттерін басқару үшін, шартты операторлар датчик көрсеткіштеріне байланысты шешім қабылдау үшін пайдаланылады. Осы арқылы оқушылар бағдарламалау құрылымдарының практикалық маңызын түсінеді.

Робототехника информатикадағы абстрактілі ұғымдарды көрнекі әрі қолжетімді етеді. Көптеген оқушылар үшін бағдарламалау мен алгоритмдеу бастапқыда күрделі болып көрінуі мүмкін. Ал роботтың нақты әрекетін бақылау арқылы оқушылар өз жазған кодының нәтижесін бірден көріп, қателерін түзетуге мүмкіндік алады. Бұл оқыту үдерісін жандандырып, оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттырады. Сонымен қатар қателермен жұмыс істеу дағдысы қалыптасып, оқушылар табандылық пен жауапкершілікке үйренеді.

Информатика мен робототехника арасындағы байланыс модельдеу және симуляция ұғымдары арқылы да жүзеге асады. Информатика пәнінде модельдеу – нақты нысандар мен үдерістерді ықшамдап, олардың жұмысын зерттеу әдісі ретінде қарастырылады. Робототехникада бұл ұғым роботтың қозғалысын, әрекетін немесе жұмыс логикасын алдын ала модельдеу арқылы көрініс табады. Мұндай тәсіл оқушыларға жобалау үдерісін кезең-кезеңімен түсінуге және инженерлік ойлауды дамытуға мүмкіндік береді.

Робототехника информатика пәнінде деректермен жұмыс дағдыларын қалыптастыруға да ықпал етеді. Роботтар түрлі датчиктер арқылы қоршаған ортадан деректер алады. Бұл деректерді өңдеу, талдау және шешім қабылдау үшін информатикадағы деректер құрылымы мен логикалық операциялар қолданылады. Оқушылар деректердің мәнін түсініп, оларды бағдарламалық түрде өңдеуді үйренеді. Бұл дағдылар кейінірек үлкен деректермен, жасанды интеллект элементтерімен жұмыс істеуге негіз қалайды.

Информатика мен робототехника арасындағы өзара байланыс оқушылардың инженерлік және зерттеушілік құзыреттерін дамытуға ықпал етеді. Робототехника сабақтарында оқушылар мәселені анықтап, оны шешудің жолдарын іздейді, гипотеза ұсынып, тәжірибе жүргізеді. Бұл үдерісте информатика пәнінде меңгерген білімдері негізгі құрал ретінде қолданылады. Мұндай әрекет оқушыларды ғылыми-зерттеу мәдениетіне баулып, өздігінен ізденуге үйретеді.

Сонымен қатар робототехника информатика пәнінде жобалық оқытуды тиімді жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Робот жасау жобалары нақты мақсатқа бағытталған, нәтижесі көрінетін жұмыстар болып табылады. Оқушылар жоба барысында жоспар құрып, бағдарламалық шешімдер жасап, құрылғыны сынақтан өткізеді. Бұл үдеріс информатикадағы жобалық әдістердің тиімділігін арттырып, оқушылардың шығармашылық белсенділігін күшейтеді.

Информатика мен робототехника арасындағы байланыс мұғалімнің педагогикалық рөлін де өзгертеді. Мұғалім тек ақпарат беруші емес, оқушылардың тәжірибелік және зерттеушілік әрекетін ұйымдастырушы, бағыттаушы тұлғаға айналады. Робототехника элементтерін қолдану мұғалімге оқыту үдерісін саралап ұйымдастыруға, әр оқушының қабілетін ескеруге мүмкіндік береді. Бұл инклюзивті және сараланған оқытудың тиімді жүзеге асуына жағдай жасайды.

Қорытындылай келе, робототехника мен информатика арасындағы өзара байланыс – заманауи білім берудің маңызды ерекшелігі. Робототехника информатика пәнінің практикалық бағытын күшейтіп, абстрактілі ұғымдарды нақты әрекетпен ұштастырады. Ал информатика робототехниканың интеллектуалдық негізін қалыптастырып, оны басқарудың логикалық және бағдарламалық тетіктерін қамтамасыз етеді. Осы өзара байланыс оқушылардың алгоритмдік, инженерлік және шығармашылық ойлауын дамытып, оларды технологиялық қоғамда табысты өмір сүруге және болашақ инженерлік-техникалық мамандықтарға даярлауға мүмкіндік береді.

2-БӨЛІМ. ИНФОРМАТИКА САБАҚТАРЫНДА STEM ЖӘНЕ РОБОТОТЕХНИКАНЫ КІРІКТІРУДІҢ ПЕДАГОГИКАЛЫҚ МҮМКІНДІКТЕРІ

Қазіргі білім беру жүйесінде информатика сабақтары оқушылардың тек цифрлық сауаттылығын қалыптастырумен шектелмей, олардың ғылыми-техникалық ойлауын, инженерлік қабілеттерін және практикалық дағдыларын дамытуға бағытталуы тиіс. Осы тұрғыда STEM-білім беру мен робототехника элементтерін информатика сабақтарына кіріктіру педагогикалық мүмкіндіктердің кең аясын ашады. Бұл кіріктіру оқыту мазмұнын жаңғыртып қана қоймай, оқушылардың танымдық белсенділігін арттырып, оқу үдерісін өмірмен тығыз байланыстырады.

1. STEM және робототехниканы кіріктірудің педагогикалық мәні

Информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін қолданудың басты педагогикалық мәні – білімді әрекет арқылы меңгерту. Дәстүрлі оқытуда оқушы көбіне дайын ақпаратты қабылдаушы рөлінде болса, STEM бағытындағы сабақтарда ол белсенді ізденуші, зерттеуші және жобалаушы тұлғаға айналады. Робототехника элементтері оқушыларды нақты мәселені шешуге бағыттап, алгоритмдік және логикалық ойлауын дамытады.

STEM және робототехниканы кіріктіру информатика пәнінің мазмұнын кеңейтіп, оны пәнаралық байланыстар арқылы байытады. Мысалы, физикадағы қозғалыс заңдылықтары роботтың қозғалысын бағдарламалау барысында, ал математикадағы өлшемдер мен есептеулер роботтың бағытын анықтауда қолданылады. Мұндай байланыс оқушылардың білімді тұтас жүйе ретінде қабылдауына мүмкіндік береді.

2. Оқушылардың танымдық белсенділігін арттыру мүмкіндіктері

STEM және робототехника элементтері оқушылардың қызығушылығын арттырудың қуатты құралы болып табылады. Роботты құрастыру, бағдарламалау және сынақтан өткізу үдерісі оқушыларды шығармашылық әрекетке тартып, оқу мотивациясын күшейтеді. Информатика сабақтарында теориялық материалды роботтың нақты әрекетімен байланыстыру оқушылардың пәнге деген оң көзқарасын қалыптастырады.

Робототехникаға негізделген тапсырмалар ойын элементтерін қамти отырып, оқыту үдерісін жандандырады. Бұл әсіресе орта буын оқушылары үшін тиімді, себебі олар тәжірибе жасау арқылы білімді тез әрі қызығушылықпен меңгереді. Оқушы өз қолымен жасаған роботтың жұмысын көргенде, өзінің жетістігін сезініп, келесі тапсырмаларға ынтамен кіріседі.

3. Алгоритмдік және инженерлік ойлауды дамыту мүмкіндіктері

Информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін қолдану алгоритмдік ойлауды дамытудың тиімді жолы болып табылады. Алгоритм ұғымы роботтың әрекеті арқылы нақты көрініс табады. Оқушылар роботтың қозғалысын жоспарлау кезінде әрекеттердің ретін анықтап, қателерді түзету арқылы алгоритмдік ойлауды меңгереді.

Инженерлік ойлау да осы үдерісте қалыптасады. Робототехника элементтері оқушыларды жобалау, модельдеу, сынақтан өткізу және жетілдіру кезеңдерінен өтетін инженерлік циклмен таныстырады. Бұл оқушылардың мәселені жүйелі түрде шешу қабілетін дамытып, болашақта техникалық мамандықтарды игеруге негіз қалайды.

4. Жобалық және зерттеушілік оқытуды жүзеге асыру мүмкіндіктері

STEM және робототехника информатика сабақтарында жобалық және зерттеушілік оқытуды тиімді ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Роботқа негізделген жобалар нақты мақсатқа бағытталған және өлшенетін нәтижеге ие болады. Оқушылар жоба барысында мәселені анықтап, шешу жолдарын іздеп, бағдарламалық және техникалық шешімдер ұсынады.

Зерттеушілік оқыту барысында оқушылар тәжірибе жасап, әртүрлі нұсқаларды салыстырады, алынған нәтижелерді талдайды. Мұндай жұмыстар оқушылардың ғылыми ойлауын дамытып, деректермен жұмыс істеу дағдыларын қалыптастырады. Информатика сабақтарында бұл дағдылар алгоритмдерді жетілдіру, бағдарламаның тиімділігін арттыру арқылы жүзеге асады.

5. Құзыреттілікке негізделген оқытуды қамтамасыз ету мүмкіндіктері

STEM және робототехника элементтерін кіріктіру құзыреттілікке негізделген оқытуды жүзеге асыруға кең мүмкіндік береді. Оқушылар тек пәндік білім алып қана қоймай, әмбебап дағдыларды меңгереді. Оларға сыни ойлау, мәселені шешу, коммуникация, командалық жұмыс және цифрлық сауаттылық жатады.

Робототехника сабақтары көбіне топтық жұмыс түрінде ұйымдастырылады. Бұл оқушылардың өзара қарым-қатынасын дамытып, бірлесіп шешім қабылдауға үйретеді. Әр оқушы өз рөлін атқарып, ортақ мақсатқа жетуге үлес қосады. Мұндай тәжірибе оқушылардың әлеуметтік құзыреттілігін арттырады.

6. Сараланған және инклюзивті оқыту мүмкіндіктері

Информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін қолдану сараланған оқытуды тиімді жүзеге асыруға жағдай жасайды. Әр оқушының қабілеті мен дайындық деңгейі әртүрлі болғандықтан, робототехника тапсырмалары да әртүрлі күрделілік деңгейінде ұсынылады. Кейбір оқушылар қарапайым алгоритмдермен жұмыс істесе, ал қабілеті жоғары оқушылар күрделі жобаларға тартылады.

Инклюзивті білім беру жағдайында да робототехника элементтері тиімді қолданылады. Көрнекілік пен практикалық әрекет оқушылардың барлығына қолжетімді болып, олардың оқу үдерісіне белсенді қатысуына мүмкіндік береді. Бұл тәсіл әр оқушының жетістікке жетуіне жағдай жасайды.

7. Мұғалімнің кәсіби құзыреттілігін арттыру мүмкіндіктері

STEM және робототехника элементтерін информатика сабақтарына кіріктіру мұғалімнің кәсіби дамуына да оң әсер етеді. Мұғалім жаңа технологияларды меңгеріп, оқыту әдістерін жетілдіреді. Бұл үдеріс педагогтің инновациялық ойлауын дамытып, оны бағыттаушы, кеңесші рөлінде көрсетеді.

Мұғалім оқушылардың жобалық және зерттеушілік әрекетін ұйымдастыра отырып, оқу үдерісін тиімді басқаруды үйренеді. Сонымен қатар мұғалімдердің әдістемелік тәжірибесі байып, әріптестерімен тәжірибе алмасуға мүмкіндік туады.

8. Білім беру нәтижелерін арттыру мүмкіндіктері

STEM және робототехника элементтерін кіріктіру информатика сабақтарының сапасын арттырады. Оқушылардың оқу нәтижелері жақсарып, білімнің практикалық қолданылуы қамтамасыз етіледі. Алынған білім өмірлік жағдаяттарда қолдануға бейімделіп, оқушылардың функционалдық сауаттылығы артады.

Сонымен қатар бұл кіріктіру оқушыларды ғылыми жобаларға, олимпиадаларға және шығармашылық байқауларға дайындауға мүмкіндік береді. Робототехника негізіндегі жұмыстар оқушылардың жетістікке жетуіне және өз қабілеттерін көрсетуіне жағдай жасайды.

Қорытындылай келе, информатика сабақтарында STEM және робототехниканы кіріктірудің педагогикалық мүмкіндіктері өте кең. Бұл бағыт оқыту мазмұнын жаңғыртып, оқушылардың танымдық, алгоритмдік және инженерлік ойлауын дамытады. Сонымен қатар құзыреттілікке негізделген, жобалық және зерттеушілік оқытуды жүзеге асыруға жағдай жасап, білім беру сапасын арттырады. Информатика пәні STEM және робототехника арқылы заманауи білім берудің негізгі алаңына айналып, оқушыларды технологиялық дамыған қоғамда табысты өмір сүруге даярлайды.

2.1 Информатика пәнінің мазмұнымен кіріктіру жолдары

Информатика пәнінің мазмұны STEM-білім беру мен робототехника элементтерін кіріктіруге ең қолайлы алаң болып табылады. Себебі информатикада қарастырылатын ұғымдар мен тақырыптар (алгоритмдеу, бағдарламалау, модельдеу, деректермен жұмыс, ақпараттық жүйелер) робототехникадағы практикалық әрекеттермен табиғи түрде ұштасады. Бұл кіріктіру оқушылардың білімін тек теориялық деңгейде қалдырмай, нақты өнім жасауға, мәселе шешуге бағыттайды. Төменде информатика пәнінің негізгі мазмұндық бағыттары бойынша STEM және робототехника элементтерін кіріктіру жолдары мен үлгі тапсырмалар ұсынылады.

2.1.1 Алгоритмдеу тақырыбымен кіріктіру

Алгоритмдеу – информатика пәнінің іргелі тақырыптарының бірі. STEM және робототехника аясында алгоритмдеу нақты әрекетке айналып, оқушылар үшін түсінікті әрі көрнекі болады. Роботтың қозғалысын, датчиктерге жауап беруін немесе белгілі бір тапсырманы орындауын басқару – алгоритмнің нақты үлгісі.

Кіріктіру жолдары:

• Роботтың қозғалыс бағытын жоспарлау;

• Қадамдық әрекеттерді (алға жүру, бұрылу, тоқтау) алгоритм ретінде құрастыру;

• Алгоритмді блок-схема түрінде бейнелеу және оны роботта іске асыру.

Үлгі тапсырма 1 (бастапқы деңгей):

«Роботтың сынып ішінде түзу сызық бойымен қозғалу алгоритмін құрастыр».
– Оқушы роботтың бастапқы және соңғы нүктесін анықтайды;

– Қадамдар тізбегін жазады;

– Алгоритмді блок-схемаға түсіреді;

– Роботта іске қосып, нәтижесін бақылайды.

Үлгі тапсырма 2 (орта деңгей):

«Роботтың кедергіден айналып өту алгоритмін жаса».

– Кедергіні анықтау;

– Бұрылу және қозғалу әрекеттерін жоспарлау;

– Алгоритмді сынақтан өткізу.

2.1.2 Бағдарламалау тақырыбымен кіріктіру

Бағдарламалау – робототехникамен кіріктірудің ең тиімді бағыты. Информатикада оқытылатын шартты операторлар, циклдер, айнымалылар роботты басқаруда тікелей қолданылады. Бұл оқушыларға бағдарламалау құрылымдарының практикалық маңызын терең түсінуге мүмкіндік береді.

Кіріктіру жолдары:

• Робот қозғалысын басқару үшін бағдарлама жазу;

• Датчик көрсеткіштеріне байланысты шартты операторларды қолдану;

• Қайталанатын әрекеттер үшін циклдерді пайдалану.

Үлгі тапсырма 3:

«Робот алға 10 қадам жүріп, тоқтайтын бағдарлама жаз».

– Қадам саны айнымалы ретінде беріледі;

– Цикл арқылы қозғалыс ұйымдастырылады.

Үлгі тапсырма 4:

«Егер робот кедергіні байқаса, оңға бұрылсын».

– Шартты оператор қолданылады;

– Датчик деректері енгізіледі;

– Бағдарлама тестіленеді.

2.1.3 Циклдер мен шарттар тақырыбымен кіріктіру

Циклдер мен шарттар робототехникада ерекше маңызға ие, себебі робот әрекеттерінің көпшілігі қайталанатын немесе белгілі бір жағдайға тәуелді болады.

Кіріктіру жолдары:

• Қайталанатын қозғалыстарды цикл арқылы басқару;

• Сенсор деректеріне сүйене отырып шешім қабылдау;

• Бағдарламаның тиімділігін арттыру.

Үлгі тапсырма 5:

Робот сыныптың периметрін толық айналып шықсын».

– Қозғалыс саны циклмен анықталады;

– Бұрылу бұрыштары есептеледі.

Үлгі тапсырма 6:

«Жарық азайса – робот тоқтасын».

– Жарық датчигінің мәні тексеріледі;

– Шарт орындалса, қозғалыс тоқтайды.

2.1.4 Модельдеу тақырыбымен кіріктіру

Модельдеу – STEM-білім берудегі маңызды бағыттардың бірі. Информатикада модельдеу нақты нысандар мен үдерістерді ықшам түрде бейнелеуге мүмкіндік береді. Робототехникада бұл үдеріс роботтың әрекетін алдын ала жоспарлауда қолданылады.

Кіріктіру жолдары:

• Роботтың виртуалды моделін жасау;

• Қозғалыс траекториясын модельдеу;

• Қателерді алдын ала болжау.

Үлгі тапсырма 7:

«Роботтың қозғалыс бағытын қағазда немесе цифрлық ортада модельде».

– Сызба немесе схема құрылады;

– Әр қадам белгіленеді;

– Модель нақты роботпен салыстырылады.

2.1.5 Деректермен жұмыс тақырыбымен кіріктіру

Роботтар датчиктер арқылы қоршаған ортадан деректер жинайды. Информатикадағы деректерді өңдеу, салыстыру және талдау дағдылары робототехникада кеңінен қолданылады.

Кіріктіру жолдары:

• Датчик көрсеткіштерін оқу;

• Деректерді салыстыру;

• Шешім қабылдау үшін пайдалану.

Үлгі тапсырма 8:

«Робот қозғалысы кезінде датчик көрсеткіштерін жазып ал және талда».

– Деректер кесте түрінде беріледі;

– Қорытынды жасалады.

2.1.6 Жобалық тапсырмалар арқылы кіріктіру

Информатика пәнінің мазмұнын STEM және робототехникамен кіріктіру жобалық жұмыстар арқылы толық жүзеге асады. Жоба барысында оқушылар бірнеше тақырыпты қатар қолданады.

Жоба үлгілері:

1. «Ақылды сынып роботы» – жарық пен кедергіні анықтайтын жүйе;

2. «Автоматты суару жүйесі» – датчиктер арқылы басқару;

3. «Қауіпсіздік роботы» – қозғалыс пен дабыл жүйесі.

Информатика пәнінің мазмұнымен STEM және робототехника элементтерін кіріктіру оқыту үдерісін жаңа деңгейге көтереді. Алгоритмдеу, бағдарламалау, модельдеу және деректермен жұмыс тақырыптары робототехника арқылы нақты мазмұнға ие болып, оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттырады. Ұсынылған тапсырмалар жүйесі оқушылардың алгоритмдік, инженерлік және шығармашылық ойлауын дамытып, білімді өмірмен байланыстыруға мүмкіндік береді. Бұл кіріктіру информатика сабақтарын заманауи, практикалық және нәтижеге бағытталған оқу кеңістігіне айналдырады.

2.2 Жобалық және зерттеушілік оқытудың рөлі

Қазіргі білім беру парадигмасында жобалық және зерттеушілік оқыту оқушылардың танымдық белсенділігін арттыруға, алған білімін өмірлік жағдаяттарда қолдануға және шығармашылық әлеуетін дамытуға бағытталған негізгі педагогикалық тәсілдердің бірі болып табылады. Информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін кіріктіру барысында жобалық және зерттеушілік оқытудың рөлі ерекше арта түседі. Себебі бұл тәсілдер оқушыларды дайын білімді қабылдаушы емес, білімді өз әрекеті арқылы құрастырушы, ізденуші және зерттеуші тұлға ретінде қалыптастыруға мүмкіндік береді.

Жобалық оқыту нақты бір мәселені шешуге бағытталған әрекеттер жүйесін қамтиды. Информатика сабақтарында робототехникаға негізделген жобалар оқушылардың теориялық білімін практикамен ұштастырып, нақты өнім жасауға жағдай жасайды. Жоба барысында оқушылар мәселені анықтайды, мақсат қояды, жоспар құрады, алгоритмдер мен бағдарламалар жасайды, нәтижені сынақтан өткізіп, қорытындылайды. Бұл үдеріс оқушылардың жүйелі ойлауын дамытып, жауапкершілік пен дербестікті қалыптастырады.

Жобалық оқытудың маңызды ерекшелігі – оның пәнаралық сипаты. Робототехникаға негізделген жобалар информатика, математика, физика және технология пәндерінің мазмұнын өзара байланыстырады. Мысалы, «Ақылды бағдаршам» жобасын орындау барысында оқушылар қозғалыс заңдылықтарын, уақыт өлшемдерін, бағдарламалау құрылымдарын және техникалық құрылғылардың жұмыс принциптерін қатар қолданады. Мұндай кіріктіру оқушылардың білімді тұтас жүйе ретінде қабылдауына мүмкіндік береді.

Зерттеушілік оқыту информатика сабақтарында жобалық жұмысты тереңдететін маңызды компонент болып табылады. Зерттеушілік әрекет барысында оқушылар ғылыми таным элементтерімен танысып, гипотеза ұсынады, тәжірибе жүргізеді, деректер жинап, оларды талдайды. Робототехника элементтері зерттеушілік оқытуды көрнекі және нәтижелі етеді, себебі тәжірибенің қорытындысы роботтың нақты әрекеті арқылы байқалады. Бұл оқушылардың ғылыми қызығушылығын арттырып, зерттеу мәдениетін қалыптастырады.

Информатика сабақтарында зерттеушілік оқыту алгоритмдер мен бағдарламалардың тиімділігін тексеру арқылы жүзеге асады. Оқушылар бір тапсырманы бірнеше түрлі алгоритммен орындап, олардың артықшылықтары мен кемшіліктерін салыстырады. Бұл үдеріс сыни ойлауды дамытып, оқушыларды дәлелді шешім қабылдауға үйретеді. Сонымен қатар зерттеушілік оқыту оқушылардың деректермен жұмыс істеу дағдыларын қалыптастырады, себебі олар алынған нәтижелерді жүйелеп, қорытынды жасауға тиіс.

Жобалық және зерттеушілік оқыту оқушылардың инженерлік ойлауын дамытуда маңызды рөл атқарады. Инженерлік ойлау жобалау, сынақтан өткізу, қателерді түзету және жетілдіру кезеңдерінен тұрады. Робототехникаға негізделген жобаларда бұл кезеңдер нақты көрініс табады. Оқушылар роботтың жұмысын бірнеше рет сынап, бағдарламаны жетілдіріп, ең тиімді шешімді табуға ұмтылады. Бұл үдеріс оқушыларды табандылыққа, қателермен жұмыс істеуге және өз еңбегінің нәтижесіне жауапкершілікпен қарауға тәрбиелейді.

Жобалық және зерттеушілік оқытудың тағы бір маңызды қыры – оқушылардың коммуникативтік және әлеуметтік дағдыларын дамытуы. Көптеген жобалар топтық жұмыс түрінде ұйымдастырылады. Топта жұмыс істеу барысында оқушылар өзара пікір алмасып, міндеттерді бөлісіп, ортақ шешім қабылдайды. Бұл олардың қарым-қатынас мәдениетін қалыптастырып, командалық жұмысқа бейімдейді. Сонымен қатар жобаның нәтижесін қорғау барысында оқушылар өз ойларын дәлелдеп, презентация жасау дағдыларын меңгереді.

Информатика сабақтарында жобалық және зерттеушілік оқыту оқушылардың оқу мотивациясын арттыруға да ықпал етеді. Нақты өнім жасау, роботтың жұмысын көру оқушыларға өз жетістігін сезінуге мүмкіндік береді. Бұл олардың пәнге деген қызығушылығын күшейтіп, келесі тапсырмаларға ынталандырады. Сонымен қатар жобалық жұмыстар оқушыларды олимпиадаларға, ғылыми байқауларға және шығармашылық конкурстарға дайындаудың тиімді құралы болып табылады.

Жобалық және зерттеушілік оқыту мұғалімнің педагогикалық рөлін де өзгертеді. Мұғалім дәстүрлі оқытудағыдай негізгі ақпарат көзі емес, оқушылардың әрекетін ұйымдастырушы, кеңесші және бағыттаушы рөлін атқарады. Мұндай тәсіл оқушылардың дербестігін арттырып, оқу үдерісіне саналы қатысуына мүмкіндік береді. Мұғалім оқушылардың жұмысын бақылап, қажет жағдайда қолдау көрсетіп, оқу үдерісінің тиімділігін қамтамасыз етеді.

Сонымен қатар жобалық және зерттеушілік оқыту білім беру нәтижелерін бағалаудың жаңа тәсілдерін талап етеді. Дәстүрлі тестілеумен қатар критерийлік бағалау, бақылау парақтары, өзін-өзі және өзара бағалау әдістері қолданылады. Бұл бағалау тәсілдері оқушылардың тек соңғы нәтижесін ғана емес, оқу үдерісіндегі белсенділігін, шығармашылық ізденісін және командалық жұмысын бағалауға мүмкіндік береді.

Қорытындылай келе, жобалық және зерттеушілік оқыту информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін тиімді жүзеге асырудың негізгі тетігі болып табылады. Бұл тәсілдер оқушылардың теориялық білімін практикалық әрекетке айналдырып, инженерлік, зерттеушілік және шығармашылық құзыреттерін дамытады. Жобалық және зерттеушілік оқыту арқылы информатика сабақтары заманауи, өмірмен байланысты және нәтижеге бағытталған оқу кеңістігіне айналып, оқушыларды технологиялық дамыған қоғамда табысты өмір сүруге даярлайды.

3-БӨЛІМ. STEM ЖӘНЕ РОБОТОТЕХНИКАҒА НЕГІЗДЕЛГЕН САБАҚТАРДЫ ҰЙЫМДАСТЫРУ ӘДІСТЕМЕСІ

Қазіргі білім беру жүйесінде STEM және робототехникаға негізделген сабақтарды тиімді ұйымдастыру оқыту үдерісінің сапасын арттырудың, оқушылардың танымдық және практикалық қабілеттерін дамытудың маңызды шарты болып табылады. Информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін қолдану мұғалімнен дәстүрлі әдістерден өзгеше, оқушының белсенді әрекетіне бағытталған, жобалық-зерттеушілік сипаттағы сабақтарды жоспарлауды талап етеді. Сондықтан STEM және робототехникаға негізделген сабақтарды ұйымдастырудың әдістемелік ерекшеліктерін айқындау өзекті мәселе болып табылады.

3.1. STEM және робототехника сабақтарын жоспарлаудың әдістемелік негіздері

Қазіргі білім беру жүйесінде STEM және робототехникаға негізделген сабақтарды жоспарлау – мұғалімнің кәсіби құзыреттілігін, педагогикалық шеберлігін және инновациялық ойлауын талап ететін күрделі әрі жауапты үдеріс. Мұндай сабақтарды жоспарлау дәстүрлі сабақ жоспарлаудан мазмұны, құрылымы және мақсат қою тәсілдері жағынан ерекшеленеді. Себебі STEM және робототехника сабақтары оқушылардың тек білім алуына емес, алған білімін практикада қолдануына, мәселені шешуіне және нақты өнім жасауына бағытталады. Сондықтан сабақ жоспарлау үдерісі ғылыми-әдістемелік тұрғыдан негізделуі тиіс.

STEM және робототехника сабақтарын жоспарлаудың алғашқы әдістемелік негізі – мақсат пен күтілетін нәтижелерді айқындау. Сабақтың мақсаты нақты, өлшенетін және қолжетімді болуы қажет. Мұнда тек пәндік білім емес, сонымен қатар метапәндік және тұлғалық нәтижелер ескеріледі. Мысалы, информатика сабағында роботтың қозғалысын бағдарламалау мақсаты қойылса, күтілетін нәтижелерге алгоритмдік ойлау, командалық жұмыс, мәселені шешу дағдылары да енгізіледі. Мұндай тәсіл сабақтың жалпы бағытын айқындап, оқу үдерісінің нәтижеге бағытталуын қамтамасыз етеді.

Екінші маңызды негіз – оқу мазмұнын кіріктіру қағидаты. STEM және робототехника сабақтарын жоспарлау барысында информатика пәнінің оқу бағдарламасындағы тақырыптар жаратылыстану ғылымдары, математика және технология пәндерімен өзара байланыста қарастырылады. Бұл пәнаралық кіріктіру оқушылардың білімді тұтас жүйе ретінде қабылдауына мүмкіндік береді. Мысалы, робот қозғалысын жоспарлау кезінде математикадағы өлшемдер мен бұрыштар, физикадағы қозғалыс ұғымдары және информатикадағы алгоритмдер қатар қолданылады. Мұндай кіріктіру сабақтың мазмұнын байытып, оның практикалық маңызын арттырады.

STEM және робототехника сабақтарын жоспарлаудың келесі әдістемелік негізі – әрекеттік және жобалық тәсілге сүйену. Мұндай сабақтарда оқушы оқу үдерісінің белсенді қатысушысы ретінде қарастырылады. Сабақ жоспары оқушылардың тәжірибе жасауына, робот құрастыруына, бағдарламалауына және сынақтан өткізуіне бағытталады. Жобалық тәсіл сабақтың құрылымын өзгертеді: мұнда теория қысқа әрі нақты беріліп, негізгі уақыт практикалық және жобалық жұмыстарға арналады. Бұл оқушылардың өздігінен жұмыс істеуін, жауапкершілігін және шығармашылық белсенділігін арттырады.

Төртінші әдістемелік негіз – оқушылардың жас және жеке ерекшеліктерін ескеру. STEM және робототехника сабақтарын жоспарлау барысында оқушылардың дайындық деңгейі, қызығушылығы және қабілеті назарға алынады. Бастауыш және орта буын оқушылары үшін визуалды, ойын элементтері бар тапсырмалар тиімді болса, жоғары сыныптарда күрделі жобалар мен зерттеушілік жұмыстар ұсынылады. Мұндай сараланған жоспарлау әр оқушының оқу үдерісіне белсенді қатысуына мүмкіндік береді және оқу нәтижелерінің сапасын арттырады.

Келесі маңызды негіз – оқыту әдістері мен құралдарын дұрыс таңдау. STEM және робототехника сабақтарын жоспарлау барысында проблемалық оқыту, жобалық әдіс, зерттеушілік тәсіл, топтық жұмыс сияқты әдістер кеңінен қолданылады. Сонымен қатар робототехника жиынтықтары, бағдарламалау ортасы, цифрлық симуляторлар сабақтың мақсатына сай таңдалуы тиіс. Құралдарды тиімді пайдалану сабақтың мазмұнын нақтылап, оқушылардың практикалық дағдыларын дамытуға ықпал етеді.

STEM және робототехника сабақтарын жоспарлауда қауіпсіздік техникасын сақтау да маңызды әдістемелік негіз болып табылады. Робототехника құралдарымен жұмыс барысында оқушыларға қауіпсіздік ережелері алдын ала түсіндіріліп, сабақ жоспарына енгізіледі. Бұл оқушылардың денсаулығын қорғап қана қоймай, оқу үдерісінің ұйымдасқан түрде өтуін қамтамасыз етеді.

Сабақ жоспарлаудың тағы бір негізі – бағалау жүйесін алдын ала анықтау. STEM және робототехника сабақтарында бағалау тек соңғы нәтижені емес, оқу үдерісін де қамтуы тиіс. Сабақ жоспарына бағалау критерийлері, қалыптастырушы бағалау әдістері, өзін-өзі және өзара бағалау элементтері енгізіледі. Бұл оқушылардың оқу жетістіктерін әділ бағалауға және дер кезінде кері байланыс беруге мүмкіндік береді.

Сонымен қатар STEM және робототехника сабақтарын жоспарлауда рефлексия кезеңін ұйымдастыру маңызды. Сабақ соңында оқушылар өз жұмысының нәтижесін талдап, жетістіктері мен қиындықтарын анықтайды. Рефлексия оқушылардың өзіндік ойлауын дамытып, оқу үдерісіне саналы қатысуына жағдай жасайды. Мұғалім үшін де рефлексия сабақтың тиімділігін бағалап, келесі сабақтарды жетілдіруге мүмкіндік береді.

STEM және робототехника сабақтарын жоспарлаудың әдістемелік негіздерінің бірі – оқу үдерісінің икемділігі. Мұндай сабақтарда алдын ала жоспарланған әрекеттер өзгеруі мүмкін, себебі тәжірибе барысында күтпеген нәтижелер туындайды. Мұғалім жоспарды икемді түрде өзгертіп, оқушылардың сұранысы мен қызығушылығына бейімдей білуі тиіс. Бұл оқыту үдерісін жандандырып, оқушылардың шығармашылық бастамасын қолдайды.

Қорытындылай келе, STEM және робототехника сабақтарын жоспарлаудың әдістемелік негіздері оқыту үдерісін жаңғыртуға, оқушылардың практикалық және инженерлік ойлауын дамытуға бағытталған кешенді жүйені құрайды. Дұрыс жоспарланған сабақтар оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттырып, білімді өмірмен байланыстыруға мүмкіндік береді. STEM және робототехника сабақтарын әдістемелік тұрғыда сауатты жоспарлау информатика пәнінің мазмұнын байытып, оны заманауи білім беру талаптарына сай ұйымдастырудың тиімді жолы болып табылады.

3.2. STEM және робототехникаға негізделген сабақтың құрылымы

STEM және робототехникаға негізделген сабақтың құрылымы дәстүрлі сабақ үлгісінен едәуір ерекшеленеді. Мұндай сабақтарда басты назар оқушылардың белсенді әрекетіне, практикалық тәжірибесіне, зерттеу және жобалау үдерісіне аударылады. Сондықтан сабақ құрылымы оқушының ойлауын оятып, мәселені шешуге бағыттап, нақты нәтижеге қол жеткізуге мүмкіндік беретін кезеңдерден тұруы тиіс. STEM және робототехника сабақтарының құрылымы икемді, бірақ логикалық тұрғыда жүйелі болуы қажет.

STEM және робототехникаға негізделген сабақ құрылымының басты ерекшелігі – проблемалық сипат. Сабақтың әрбір кезеңі оқушыны ойлануға, талдауға және әрекет етуге жетелейді. Төменде осындай сабақтың негізгі құрылымдық кезеңдері әдістемелік тұрғыда сипатталады.

1. Ұйымдастыру және мотивациялық кезең

Сабақтың алғашқы кезеңі оқушыларды оқу әрекетіне жұмылдыруға және қызығушылығын арттыруға бағытталады. Бұл кезеңде мұғалім жағымды психологиялық ахуал қалыптастырып, сабақтың ерекше форматын алдын ала сезіндіреді. STEM және робототехника сабақтарында мотивация ерекше маңызды, себебі оқушы алдағы уақытта нақты өнім жасап, тәжірибе орындайтынын түсінуі керек. Мотивациялық кезеңде проблемалық сұрақ қойылады, өмірмен байланысты жағдаят ұсынылады және қысқа бейнеролик, сурет немесе демонстрациялық құрал қолданылуы мүмкін. Мысалы: «Егер робот кедергіні өздігінен анықтай алмаса, ол қалай қозғалады?» деген сұрақ оқушыларды сабақтың мазмұнына жетелейді. Бұл кезең оқушылардың танымдық қызығушылығын оятып, сабақтың мақсатын қабылдауға негіз қалайды.

2. Мәселені анықтау және сабақ мақсатын бірлесіп қою

Бұл кезең STEM сабағының маңызды әдістемелік ерекшелігі болып табылады. Мұнда сабақтың мақсаты мұғалім тарапынан дайын күйінде берілмей, оқушылармен бірлесе отырып анықталады. Оқушылар ұсынылған проблеманы талдап, оны шешу үшін қандай әрекеттер қажет екенін өздері тұжырымдайды. Бұл кезеңде мәселе нақты тұжырымдалады, сабақтың мақсаты мен күтілетін нәтижелер анықталады және оқушылардың жауапкершілігі артады. Мысалы, оқушылар: «Бүгін біз роботты кедергіден айналып өтетіндей етіп бағдарламалауымыз керек» деген қорытындыға келеді. Мұндай тәсіл оқушылардың оқу үдерісіне саналы қатысуына мүмкіндік береді.

3. Теориялық дайындық кезеңі

STEM және робототехника сабақтарындағы теориялық кезең қысқа, нұсқа және практикалық әрекетке бағытталған болуы тиіс. Мұнда мұғалім ұзақ түсіндіруге емес, тәжірибеге қажетті негізгі ұғымдарды ғана қарастырады. Теория – практиканың құралы ретінде ұсынылады. Бұл кезеңде қажетті алгоритмдік ұғымдар, бағдарламалау құрылымдары (шарт, цикл, айнымалы) және роботтың жұмыс принциптері түсіндіріледі.

Теориялық материал визуалды құралдармен, схемалармен, үлгі кодтармен берілуі мүмкін. Ең бастысы – оқушы теорияның алдағы практикалық тапсырманы орындауға қажетті екенін түсінуі тиіс.

4. Жоспарлау және жобалау кезеңі

Бұл кезең STEM сабақтарының негізгі айырмашылығын көрсетеді. Оқушылар тапсырманы орындауға кіріспес бұрын өз әрекеттерін жоспарлайды. Роботтың қалай жұмыс істейтіні, қандай қадамдар орындалатыны алдын ала ойластырылып, алгоритм түрінде ұсынылады.

Жоспарлау кезеңінде алгоритм құрастырылады, блок-схема жасалады және рөлдер бөлінеді (топтық жұмыста). Бұл кезең оқушылардың логикалық және инженерлік ойлауын дамытып, ретсіз әрекеттерден сақтайды. Сонымен қатар оқушылардың жауапкершілігі мен ұйымдастырушылық қабілеттерін қалыптастырады.

5. Практикалық және жобалық жұмыс кезеңі

Сабақтың негізгі және ең көлемді бөлігі – практикалық кезең. Бұл кезеңде оқушылар роботты құрастырады, бағдарламалайды, сынақтан өткізеді және қажет жағдайда өзгерістер енгізеді. Мұнда оқушы – негізгі әрекет етуші тұлға, ал мұғалім – бағыттаушы және кеңесші рөлін атқарады. Практикалық кезеңде роботты құрастыру немесе іске қосу, бағдарлама жазу, сынақтан өткізу және қателерді анықтау және түзету жүзеге асады. Бұл кезеңде қателіктер оқу үдерісінің табиғи бөлігі ретінде қарастырылады. Оқушылар қателер арқылы үйреніп, өз шешімдерін жетілдіреді. Мұндай тәжірибе оқушылардың табандылығын және сыни ойлауын дамытады.

6. Нәтижені талдау және жетілдіру кезеңі

Практикалық жұмыс аяқталғаннан кейін оқушылар өз жұмысының нәтижесін талдайды. Робот қойылған талаптарды орындай алды ма, қандай қиындықтар кездесті, қандай өзгерістер енгізуге болады деген сұрақтар қарастырылады. Бұл кезеңде алынған нәтиже талданады, шешімдердің тиімділігі бағаланады және жетілдіру жолдары ұсынылады. Нәтижені талдау оқушылардың рефлексивті ойлауын дамытып, өз әрекетіне сын көзбен қарауға үйретеді.

7. Рефлексия және бағалау кезеңі

Сабақтың қорытынды кезеңі – рефлексия және бағалау. Мұнда оқушылар өз жұмысына баға беріп, қандай білім мен дағды меңгергенін анықтайды. Бағалау критерийлері алдын ала белгілі болғандықтан, бағалау әділ әрі түсінікті болады. Рефлексия барысында:

• «Не үйрендім?»;

• «Қандай қиындық болды?»;

• «Келесіде нені жақсартамын?» деген сұрақтар талқыланады.

Бұл кезең оқушылардың өзіндік бағалау дағдысын қалыптастырып, оқу үдерісінің аяқталғанын логикалық тұрғыда көрсетеді.

STEM және робототехникаға негізделген сабақтың құрылымы оқушылардың белсенді әрекетіне, жобалық және зерттеушілік қызметіне бағытталған жүйелі кезеңдерден тұрады. Мұндай құрылым информатика сабақтарын өмірмен байланыстырып, оқушылардың алгоритмдік, инженерлік және шығармашылық ойлауын дамытуға мүмкіндік береді. Дұрыс ұйымдастырылған сабақ құрылымы STEM және робототехниканың білім беру әлеуетін толық ашып, оқу үдерісін нәтижелі етеді.

3.3. Оқыту әдістері мен тәсілдері

STEM және робототехникаға негізделген сабақтардың тиімділігі көбіне қолданылатын оқыту әдістері мен тәсілдеріне байланысты. Бұл сабақтарда дәстүрлі түсіндірмелі-көрнекілік әдістер шектеулі рөл атқарып, олардың орнын оқушының белсенді әрекетіне, ізденісіне және тәжірибесіне негізделген әдістер басады. Оқыту әдістері оқушылардың алгоритмдік, инженерлік, зерттеушілік және шығармашылық қабілеттерін дамытуға бағытталуы тиіс. Сондықтан STEM және робототехника сабақтарында қолданылатын әдістер кешенді, икемді және практикалық сипатта болады.

Проблемалық оқыту әдісі

Проблемалық оқыту – STEM және робототехника сабақтарында кеңінен қолданылатын негізгі әдістердің бірі. Бұл әдістің мәні оқушыларға дайын шешімді ұсынбай, керісінше проблемалық жағдаят тудыру арқылы оларды өздігінен ойлануға, мәселені талдауға және шешім іздеуге бағыттау болып табылады. Робототехникада проблемалық жағдай табиғи түрде пайда болады, мысалы робот дұрыс қозғалмайды, кедергіден өте алмайды немесе датчикке дұрыс жауап бермейді. Проблемалық оқыту барысында оқушылар:

• мәселені анықтайды;

• оның пайда болу себептерін талдайды;

• бірнеше шешім нұсқасын ұсынады;

• тәжірибе арқылы ең тиімді шешімді таңдайды.

Бұл әдіс оқушылардың сыни ойлауын, логикалық талдауын және инженерлік көзқарасын қалыптастырады.

Жобалық оқыту әдісі

Жобалық әдіс STEM және робототехника сабақтарының өзегін құрайды. Бұл әдіс оқушылардың белгілі бір уақыт аралығында нақты өнім жасауына бағытталған. Жоба барысында оқушылар идея ұсынады, жоспар құрады, алгоритм жасайды, бағдарламалайды және нәтижені қорғайды. Информатика сабақтарында робототехникаға негізделген жобалар оқушылардың теориялық білімін практикамен ұштастырады. Жобалық оқытудың артықшылықтары:

• пәнаралық байланысты қамтамасыз етеді;

• оқушылардың дербестігін арттырады;

• шығармашылық қабілеттерді дамытады;

• жауапкершілік пен уақытты жоспарлау дағдыларын қалыптастырады.

Жобалық әдіс әсіресе орта және жоғары сынып оқушылары үшін тиімді болып табылады, себебі ол болашақ кәсіби бағдармен тығыз байланысты.

Зерттеушілік оқыту әдісі

Зерттеушілік оқыту STEM және робототехника сабақтарында оқушыларды ғылыми таным элементтерімен таныстыруға мүмкіндік береді. Бұл әдіс барысында оқушылар гипотеза ұсынып, тәжірибе жүргізіп, нәтижелерді талдайды. Робототехникада зерттеушілік әдіс роботтың жұмысын жетілдіру, алгоритмдердің тиімділігін салыстыру, түрлі параметрлердің әсерін анықтау арқылы жүзеге асады. Зерттеушілік оқыту оқушылардың:

• бақылау жүргізу;

• деректер жинау;

• талдау және қорытынды жасау;

• дәлелді шешім қабылдау дағдыларын дамытады.

Бұл әдіс оқушылардың ғылыми ойлау мәдениетін қалыптастырып, оларды ғылыми жобаларға дайындауға негіз қалайды.

Әрекеттік оқыту тәсілі

Әрекеттік тәсіл STEM және робототехника сабақтарының негізгі қағидаттарының бірі болып табылады. Бұл тәсілде оқушы білімді дайын күйінде алмайды, оны өз әрекеті арқылы меңгереді. Роботты құрастыру, бағдарламалау, сынақтан өткізу – барлығы әрекеттік оқытудың нақты көрінісі. Әрекеттік оқыту:

• оқушылардың белсенділігін арттырады;

• тәжірибе арқылы үйренуге мүмкіндік береді;

• білімнің ұзақ мерзімді есте сақталуын қамтамасыз етеді.

Бұл тәсіл әсіресе информатика пәнінде маңызды, себебі бағдарламалау мен алгоритмдеу тек әрекет арқылы толық меңгеріледі.

Топтық және командалық жұмыс әдістері

STEM және робототехника сабақтарында топтық жұмыс кеңінен қолданылады. Көптеген робототехника тапсырмалары бір оқушыға емес, топтық әрекетке негізделген. Топтық жұмыс барысында оқушылар рөлдерге бөлінеді: біреуі бағдарламалаумен, екіншісі құрастырумен, үшіншісі тестілеумен айналысады. Топтық жұмыстың педагогикалық маңызы:

• коммуникациялық дағдыларды дамытады;

• бірлесіп шешім қабылдауға үйретеді;

• әлеуметтік жауапкершілікті қалыптастырады;

• әр оқушының қабілетін ашуға мүмкіндік береді.

Командалық жұмыс болашақ кәсіби ортаға бейімделудің маңызды алғышарты болып табылады.

Сараланған оқыту тәсілдері

STEM және робототехника сабақтарында сараланған оқыту тәсілдері ерекше маңызға ие. Оқушылардың дайындық деңгейі әртүрлі болғандықтан, тапсырмалар да әртүрлі күрделілік деңгейінде ұсынылады. Кейбір оқушылар қарапайым алгоритмдермен жұмыс істесе, ал қабілеті жоғары оқушылар күрделі жобаларға тартылады. Сараланған оқыту:

• әр оқушының мүмкіндігін ескеруге;

• оқу үдерісінде табысқа жету сезімін қалыптастыруға;

• инклюзивті білім беруді жүзеге асыруға мүмкіндік береді.

Бұл тәсіл оқушылардың өзіне деген сенімін арттырып, оқу мотивациясын күшейтеді.

Цифрлық және визуалды оқыту тәсілдері

STEM және робототехника сабақтарында цифрлық және визуалды құралдарды қолдану тиімді нәтиже береді. Схемалар, модельдер, симуляторлар, визуалды бағдарламалау ортасы оқушылардың күрделі ұғымдарды жеңіл қабылдауына көмектеседі. Визуалды тәсілдер әсіресе бастауыш және орта буын оқушылары үшін қолайлы. Бұл тәсілдер:

• абстрактілі ұғымдарды нақтылайды;

• көрнекілік арқылы түсінуді жеңілдетеді;

• оқушылардың есте сақтау қабілетін арттырады.

Рефлексияға бағытталған тәсілдер

STEM және робототехника сабақтарында рефлексия маңызды орын алады. Сабақ соңында оқушылар өз әрекетін бағалап, қандай қиындықтар болғанын және оларды қалай шешкенін талдайды. Рефлексияға бағытталған тәсілдер оқушылардың өзіндік бағалау және өзін-өзі дамыту дағдыларын қалыптастырады.

Қорытындылай келе, STEM және робототехникаға негізделген сабақтарда қолданылатын оқыту әдістері мен тәсілдері оқушылардың белсенді, шығармашыл және зерттеуші тұлға ретінде қалыптасуына бағытталған. Проблемалық, жобалық, зерттеушілік, әрекеттік және сараланған оқыту әдістерін тиімді үйлестіру информатика сабақтарының сапасын арттырып, білімді практикамен ұштастыруға мүмкіндік береді. Бұл әдістер STEM және робототехниканың педагогикалық әлеуетін толық ашып, оқушыларды заманауи технологиялық қоғам талаптарына сай даярлаудың негізін қалайды.

3.4. Робототехника құралдарын тиімді пайдалану

STEM және робототехникаға негізделген сабақтардың нәтижелілігі қолданылатын робототехника құралдарының тиімді таңдалуы мен дұрыс пайдаланылуына тікелей байланысты. Робототехника құралдары – оқушылардың теориялық білімін практикамен ұштастыратын, алгоритмдік және инженерлік ойлауын дамытатын негізгі педагогикалық ресурс. Сондықтан оларды сабақта мақсатты, жүйелі және әдістемелік тұрғыда сауатты қолдану мұғалімнің маңызды міндеттерінің бірі болып табылады.

Робототехника құралдарын тиімді пайдаланудың алғашқы шарты – оқу мақсаттарына сәйкестік. Әрбір құрал сабақтың мақсаты мен күтілетін нәтижелеріне сай қолданылуы тиіс. Робототехника жиынтығы немесе бағдарламалау ортасы тек қызықты элемент ретінде емес, нақты оқу міндетін шешуге бағытталуы қажет. Мысалы, алгоритмдеу тақырыбында роботтың қозғалыс бағытын басқару, ал бағдарламалау бөлімінде шартты операторлар мен циклдерді робот әрекеті арқылы көрсету тиімді нәтиже береді. Осылайша құрал оқу мазмұнын нақтылап, оны оқушы үшін түсінікті етеді.

Екінші маңызды аспект – робототехника құралдарын кезең-кезеңімен пайдалану. Сабақ барысында құралдарды бірден толық көлемде қолдану әрдайым тиімді бола бермейді. Әдістемелік тұрғыда алдымен қарапайым әрекеттерден бастап, біртіндеп күрделендіру қағидаты сақталуы тиіс. Алғашқы кезеңде оқушылар роботтың құрылымымен, негізгі бөлшектерімен және басқару элементтерімен танысады. Кейін қарапайым бағдарламалар арқылы роботтың қозғалысын іске қосады, ал келесі сабақтарда датчиктермен, күрделі алгоритмдермен және жобалық тапсырмалармен жұмыс істейді. Мұндай бірізділік оқушылардың сенімділігін арттырып, оқу үдерісінің тиімділігін қамтамасыз етеді.

Робототехника құралдарын тиімді пайдаланудың келесі шарты – оқушылардың дербестігін қамтамасыз ету. Мұғалім барлық әрекетті өзі орындамай, оқушыларға тәжірибе жасауға, қателесуге және оны түзетуге мүмкіндік беруі тиіс. Робототехника сабақтарында қате – оқу үдерісінің табиғи бөлігі. Оқушы роботтың дұрыс жұмыс істемеу себептерін талдап, бағдарламаны жетілдіру арқылы өз білімін тереңдетеді. Бұл тәсіл оқушылардың жауапкершілігін арттырып, инженерлік ойлауын қалыптастырады.

Маңызды әдістемелік негіздердің бірі – робототехника құралдарын топтық жұмысқа бейімдеп пайдалану. Көп жағдайда робототехника жиынтықтары шектеулі мөлшерде болады, сондықтан оларды тиімді пайдалану үшін топтық жұмыс ұйымдастырылады. Әр топта оқушылардың рөлдері бөлінеді: бірі – құрастырушы, екіншісі – бағдарламалаушы, үшіншісі – бақылаушы немесе талдаушы. Мұндай ұйымдастыру оқушылардың бірлесіп жұмыс істеу дағдыларын дамытып, командалық жауапкершілікті қалыптастырады. Сонымен қатар әр оқушы өз қабілетіне сай әрекетке тартылып, оқу үдерісіне белсенді қатысады.

Робототехника құралдарын тиімді қолдануда қауіпсіздік техникасын сақтау ерекше маңызға ие. Робототехника жиынтықтарымен жұмыс барысында электр көздері, ұсақ бөлшектер, қозғалыстағы механизмдер қолданылатындықтан, мұғалім қауіпсіздік ережелерін алдын ала түсіндіруі тиіс. Қауіпсіздік талаптарын сақтау сабақ жоспарының міндетті бөлігі болып, оқушылардың денсаулығын қорғауға және оқу үдерісінің ұйымдасқан түрде өтуіне жағдай жасайды. Қауіпсіздік мәдениетін қалыптастыру да STEM-білім берудің маңызды тәрбиелік қыры болып табылады.

Робототехника құралдарын тиімді пайдаланудың тағы бір бағыты – бағдарламалық ортаны дұрыс таңдау және қолдану. Визуалды бағдарламалау ортасы (блоктық бағдарламалау) бастапқы кезеңде оқушыларға алгоритмдік ойлауды жеңіл меңгеруге мүмкіндік береді. Ал кейінірек мәтіндік бағдарламалау элементтерін енгізу арқылы оқушылардың бағдарламалау мәдениетін дамытуға болады. Мұндай бірізділік оқушылардың жас ерекшеліктерін ескеріп, оқу мазмұнын қолжетімді етеді.

Сонымен қатар робототехника құралдарын тиімді пайдалану үшін виртуалды модельдеу мен симуляцияны қолдану орынды. Әрдайым нақты роботпен жұмыс істеу мүмкін бола бермейтін жағдайда виртуалды симуляторлар роботтың жұмысын алдын ала модельдеуге мүмкіндік береді. Бұл тәсіл оқушылардың жоспарлау дағдыларын дамытып, қателерді алдын ала болжауға үйретеді. Виртуалды ортада сынақтан өткен алгоритм кейін нақты роботта іске асырылып, нәтижелер салыстырылады.

Робототехника құралдарын тиімді пайдалану бағалау үдерісімен де тығыз байланысты. Құралдарды қолдану барысында оқушылардың тек соңғы нәтижесі ғана емес, жұмыс барысындағы белсенділігі, шығармашылығы, қателермен жұмыс істеу қабілеті де бағаланады. Мұғалім бақылау парақтары, критерийлік бағалау және кері байланыс арқылы оқушылардың жетістіктерін анықтайды. Бұл бағалау оқушыларды жаңа шешімдер іздеуге ынталандырады.

Мұғалімнің кәсіби шеберлігі робототехника құралдарын тиімді пайдаланудың шешуші факторы болып табылады. Мұғалім құралдың техникалық мүмкіндіктерін ғана емес, оны педагогикалық мақсатта қалай қолдану керектігін де білуі тиіс. Бұл үшін мұғалім үнемі кәсіби дамумен айналысып, жаңа технологияларды меңгеруі қажет. Мұғалімнің шығармашылық көзқарасы робототехника құралдарының білім беру әлеуетін толық ашуға мүмкіндік береді.

Қорытындылай келе, робототехника құралдарын тиімді пайдалану STEM және робототехникаға негізделген сабақтардың сапасын арттырудың маңызды шарты болып табылады. Құралдарды мақсатты, жүйелі және әдістемелік тұрғыда сауатты қолдану оқушылардың алгоритмдік, инженерлік және зерттеушілік ойлауын дамытып, білімді практикамен ұштастыруға мүмкіндік береді. Робототехника құралдарын тиімді пайдалану информатика сабақтарын заманауи, қызықты және нәтижеге бағытталған оқу кеңістігіне айналдырады.

3.5. Сараланған және инклюзивті оқыту әдістемесі

STEM және робототехникаға негізделген сабақтарды ұйымдастыруда сараланған және инклюзивті оқыту әдістемесі ерекше маңызға ие. Қазіргі білім беру жүйесінде әрбір оқушының жеке мүмкіндіктерін, қабілеттерін және білім алу қажеттіліктерін ескеру – педагогтің негізгі міндеттерінің бірі. Информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін қолдану бұл міндетті жүзеге асыруға кең мүмкіндік береді, себебі практикалық әрекет, көрнекілік және жобалық жұмыс әртүрлі деңгейдегі оқушыларды оқу үдерісіне тартуға жағдай жасайды.

Сараланған оқыту – оқушылардың дайындық деңгейіне, оқу қарқынына, қызығушылығына және қабілетіне сәйкес тапсырмаларды әртүрлі деңгейде ұсынуға негізделген әдістемелік тәсіл. STEM және робототехника сабақтарында сараланған оқытуды жүзеге асыру үшін ең алдымен оқушылардың бастапқы деңгейін анықтау қажет. Мұғалім оқушылардың информатикадан базалық білімін, алгоритмдік ойлау деңгейін және практикалық дағдыларын талдап, соған сәйкес оқу тапсырмаларын жоспарлайды. Бұл тәсіл әр оқушының өз мүмкіндігіне сай табысқа жетуіне мүмкіндік береді.

STEM және робототехника сабақтарында сараланған оқытудың тиімді жолдарының бірі – тапсырмаларды күрделілік деңгейіне қарай саралау. Мысалы, бір тақырып аясында:

• бастапқы деңгейдегі оқушыларға дайын алгоритмді орындау немесе қарапайым бағдарламаны іске қосу ұсынылады;

• орта деңгейдегі оқушыларға алгоритмді өзгерту, шарт қосу тапсырмалары беріледі;

• жоғары деңгейдегі оқушыларға күрделі жобалық тапсырмалар немесе өз бетінше шешім ұсыну жүктеледі.

Мұндай саралау оқушылардың өзіндік сенімін арттырып, оқу мотивациясын күшейтеді.

Сараланған оқытудың тағы бір маңызды тәсілі – оқыту формаларын саралау. Кейбір оқушылар жеке жұмыс арқылы тиімді үйренсе, басқалары топтық немесе жұптық жұмыс кезінде белсенділік танытады. Робототехника сабақтарында бұл тәсіл ерекше тиімді, себебі оқушылар өзара әрекеттесу арқылы бір-бірінен үйренеді. Мұғалім оқушылардың ерекшелігін ескере отырып, жұмыс формаларын ауыстырып отырады.

Инклюзивті оқыту әдістемесі STEM және робототехника сабақтарында барлық оқушылардың, соның ішінде ерекше білім беру қажеттіліктері бар балалардың да оқу үдерісіне толық қатысуын қамтамасыз етуге бағытталған. Робототехника элементтерінің көрнекілігі мен практикалық сипаты инклюзивті оқыту үшін қолайлы орта қалыптастырады. Құрылғылармен жұмыс жасау, нақты әрекетті көру және орындау оқушылардың түсінуін жеңілдетеді.

Инклюзивті оқытуда оқу тапсырмаларын бейімдеу маңызды орын алады. Ерекше білім беру қажеттіліктері бар оқушылар үшін тапсырмалар қысқартылып, қарапайым тілде түсіндіріледі немесе визуалды нұсқаулықтар ұсынылады. Мысалы, роботтың қозғалыс алгоритмін мәтінмен ғана емес, сурет немесе белгішелер арқылы көрсету оқушылардың қабылдауын жеңілдетеді. Сонымен қатар мұндай оқушыларға қосымша уақыт немесе қолдау көрсету де маңызды әдістемелік шара болып табылады.

STEM және робототехника сабақтарында сараланған және инклюзивті оқытуды тиімді жүзеге асыру үшін қолдау көрсетудің көпдеңгейлі жүйесі қолданылады. Мұғалімнің көмегімен қатар, сыныптастардың өзара қолдауы да маңызды. Топтық жұмыс барысында қабілеті жоғары оқушылар басқаларына көмектесіп, өз білімін бекітеді. Бұл тәсіл сыныпта ынтымақтастық атмосферасын қалыптастырады.

Сараланған және инклюзивті оқыту әдістемесінде бағалау тәсілдері де икемді болуы тиіс. Дәстүрлі бағалау барлық оқушылардың жетістігін толық көрсете бермейді. Сондықтан STEM және робототехника сабақтарында критерийлік бағалау, қалыптастырушы бағалау, өзін-өзі және өзара бағалау әдістері қолданылады. Бағалау барысында оқушылардың жеке жетістігі, прогресі және күш-жігері ескеріледі. Бұл әдіс оқушыларды ынталандырып, олардың оқу үдерісіне жағымды көзқарасын қалыптастырады.

Инклюзивті оқытуда мұғалімнің рөлі ерекше. Мұғалім оқушылардың психологиялық жай-күйін, өзін-өзі бағалау деңгейін ескеріп, қолайлы оқу ортасын қалыптастыруы тиіс. Қолдау көрсету, жетістікті атап өту, қателіктерге түсіністікпен қарау – инклюзивті орта қалыптастырудың негізгі шарттары. Робототехника сабақтарында әрбір шағын жетістік оқушының өзіне деген сенімін арттырады.

Сонымен қатар сараланған және инклюзивті оқыту әдістемесі мұғалімнен икемді жоспарлау мен шығармашылық көзқарасты талап етеді. Сабақ жоспары алдын ала дайындалғанымен, мұғалім оқушылардың оқу барысындағы реакциясына қарай тапсырмаларды өзгерте білуі тиіс. Бұл оқыту үдерісінің тиімділігін арттырады және әр оқушының қажеттілігін ескеруге мүмкіндік береді.

Қорытындылай келе, сараланған және инклюзивті оқыту әдістемесі STEM және робототехникаға негізделген сабақтардың ажырамас бөлігі болып табылады. Бұл әдістеме әр оқушының әлеуетін ашуға, оқу үдерісіне белсенді қатысуына және табысқа жетуіне жағдай жасайды. Информатика сабақтарында сараланған және инклюзивті тәсілдерді тиімді қолдану білім беру сапасын арттырып, әділетті әрі қолжетімді оқу ортасын қалыптастырады.

3.6. Бағалау және кері байланыс

STEM және робототехникаға негізделген сабақтарды ұйымдастыруда бағалау және кері байланыс оқу үдерісінің ажырамас әрі стратегиялық маңызды компоненті болып табылады. Мұндай сабақтарда бағалау тек оқушылардың соңғы нәтижесін анықтаумен шектелмей, олардың оқу барысындағы белсенділігін, шығармашылық ізденісін, мәселені шешу жолдарын және командалық әрекетін қамтуы тиіс. Сондықтан STEM және робототехника сабақтарында бағалау жүйесі дәстүрлі репродуктивті бағалаудан гөрі дамытушы, қалыптастырушы сипатта ұйымдастырылады.

STEM сабақтарындағы бағалаудың басты мақсаты – оқушылардың жетістігін тіркеу ғана емес, олардың әрі қарай дамуына бағыт беру, оқу мотивациясын арттыру және өзіндік рефлексия жасауға үйрету. Робототехника элементтері қолданылатын сабақтарда нәтиже әрдайым бірдей бола бермейді, себебі әр оқушы немесе топ мәселені әртүрлі жолмен шешуі мүмкін. Осыған байланысты бағалау икемді, әділ және критерийлерге негізделген болуы қажет.

STEM және робототехника сабақтарында критерийлік бағалау жүйесі тиімді қолданылады. Бағалау критерийлері сабақтың басында немесе жобаның басында оқушыларға алдын ала таныстырылады. Бұл оқушыларға не үшін және қандай талаптар бойынша бағаланатынын түсінуге мүмкіндік береді. Критерийлер әдетте бірнеше бағытты қамтиды:

– тапсырманың немесе жобаның мақсатына сәйкестігі;

– алгоритмнің немесе бағдарламаның дұрыстығы;

– роботтың жұмыс істеу тиімділігі;

– шығармашылық шешімдер;

– топтық жұмысқа қатысу деңгейі;

– нәтижені түсіндіру және қорғау сапасы.

Мұндай критерийлік бағалау оқушылардың оқу үдерісіне саналы қатысуына және өз жұмысын жоспарлауға ықпал етеді.

STEM және робототехника сабақтарында қалыптастырушы бағалау ерекше орын алады. Қалыптастырушы бағалау сабақтың әр кезеңінде жүзеге асырылады және оқушыларға дер кезінде кері байланыс беруге бағытталған. Мұғалім оқушылардың әрекетін бақылап, қажет болған жағдайда сұрақ қою, бағыт беру, кеңес ұсыну арқылы қолдау көрсетеді. Бұл бағалау түрі оқушыларды қателіктерден қорықпауға, тәжірибе жасауға және өз шешімдерін жетілдіруге ынталандырады.

Қалыптастырушы бағалау робототехника сабақтарында өте табиғи түрде жүзеге асады. Мысалы, робот берілген тапсырманы орындамаса, бұл бірден кері байланыс болып табылады. Оқушылар өз бағдарламасындағы қатені тауып, оны түзетуге тырысады. Осы үдерістің өзі оқытудың маңызды бөлігі саналады. Мұғалім бұл жағдайда «дұрыс» немесе «бұрыс» деп бағалаудан гөрі, мәселені талдауға және шешім табуға бағыттайды.

STEM сабақтарында өзін-өзі бағалау және өзара бағалау да маңызды рөл атқарады. Өзін-өзі бағалау арқылы оқушылар өз жұмысына сыни көзқараспен қарап, қандай нәтижеге қол жеткізгенін, қандай қиындықтар болғанын және келесіде нені жақсартуға болатынын анықтайды. Бұл тәсіл оқушылардың жауапкершілігін арттырып, өзіндік даму дағдысын қалыптастырады. Өзара бағалау барысында оқушылар бір-бірінің жұмысын бағалап, пікір білдіреді. Бұл олардың талдау және дәлелдеу қабілеттерін дамытып, коммуникациялық дағдыларын жетілдіреді.

Бағалау үдерісінің ажырамас бөлігі – кері байланыс. Кері байланыс оқушыға оның жетістігі мен кемшілігін түсінуге көмектесіп, әрі қарай даму бағытын көрсетеді. STEM және робототехника сабақтарында кері байланыс жедел, нақты және қолдаушы сипатта болуы тиіс. Мұғалім кері байланысты тек қателіктерге емес, жетістіктерге де бағыттауы қажет. Мысалы, «Сенің алгоритмің дұрыс құрылған, енді оны тиімдірек ету үшін цикл қолдануға болады» деген кері байланыс оқушыны ынталандырады.

Кері байланыстың бірнеше түрі қолданылады: ауызша, жазбаша, визуалды және цифрлық. Ауызша кері байланыс сабақ барысында жедел беріледі, ал жазбаша кері байланыс жобалық жұмыстарды бағалау кезінде тиімді. Визуалды кері байланыс ретінде кестелер, чек-парақтар, бағалау парақтары қолданылады. Цифрлық құралдар арқылы да (онлайн платформалар, интерактивті тақталар) кері байланыс беруге болады. Бұл тәсілдер оқушылардың оқу үдерісіне қызығушылығын арттырады.

STEM және робототехника сабақтарында бағалау нәтижесі оқушының жеке прогресіне бағытталуы тиіс. Әр оқушының бастапқы деңгейі әртүрлі болғандықтан, бағалау барысында оның алға жылжуы, жаңа дағдыларды меңгеруі ескеріледі. Бұл әсіресе сараланған және инклюзивті оқыту жағдайында маңызды. Мұндай тәсіл оқушыларды салыстырудан гөрі, әрқайсысының жеке жетістігін бағалауға мүмкіндік береді.

Бағалау және кері байланыс мұғалімнің кәсіби рефлексиясына да ықпал етеді. Мұғалім оқушылардың нәтижесіне қарап, қолданылған әдістердің тиімділігін талдайды, келесі сабақтарды жетілдіру жолдарын анықтайды. Осылайша бағалау үдерісі тек оқушы үшін емес, мұғалім үшін де дамытушы құралға айналады.

Қорытындылай келе, STEM және робототехникаға негізделген сабақтарда бағалау және кері байланыс оқыту үдерісінің сапасын арттыратын маңызды педагогикалық тетік болып табылады. Критерийлік, қалыптастырушы, өзін-өзі және өзара бағалау түрлерін тиімді үйлестіру оқушылардың оқу мотивациясын күшейтіп, олардың алгоритмдік, инженерлік және шығармашылық қабілеттерін дамытуға мүмкіндік береді. Ал сапалы кері байланыс оқушыларды үздіксіз даму мен өздігінен жетілуге жетелейтін қуатты құрал қызметін атқарады.

STEM және робототехникаға негізделген сабақтарды ұйымдастыру әдістемесі информатика пәнінің мазмұнын жаңғыртып, оқушылардың алгоритмдік, инженерлік және шығармашылық ойлауын дамытуға бағытталған кешенді жүйені құрайды. Дұрыс жоспарланған, әдістемелік тұрғыда негізделген сабақтар оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттырып, білімнің практикалық маңызын ашуға мүмкіндік береді. STEM және робототехникаға негізделген сабақтар информатика пәнін заманауи, өмірмен байланысты және нәтижеге бағытталған оқу кеңістігіне айналдырады.

1. Қалыптастырушы бағалау

Мақсаты: Оқушының оқу барысындағы ілгерілеуін бақылау, дер кезінде қолдау көрсету және қателіктерді түзету.

Қолдану уақыты: Сабақтың барлық кезеңінде (жоспарлау, практикалық жұмыс, тестілеу, жобалау).

Мысалдар:

Мысал 1. «Бағдарламаны болжа»

• Мұғалім қысқа код немесе блоктық бағдарлама көрсетеді.

• Сұрақ: «Бұл бағдарлама роботқа қандай әрекет жасатады?»

• Оқушы өз болжамын айтады.

➡ Кері байланыс:

«Сен шарттың жұмысын дұрыс түсінгенсің, бірақ циклдің не үшін қажет екенін тағы бір ойлап көрейік.»

Мысал 2. «Қате қай жерде?»

• Қате алгоритм ұсынылады.

• Оқушылар қатені табады және түзетеді.

➡ Кері байланыс:

«Қатені тапқаның өте жақсы. Егер бұрылу бұрышы өзгерсе, нәтиже қалай болатынын байқап көр.»

2. Критерийлік бағалау

Мақсаты: Бағалаудың ашықтығын қамтамасыз ету, оқушыға талаптарды алдын ала түсіндіру.

Қолдану уақыты: Практикалық жұмыс, жоба, роботты қорғау кезінде.

Мысал: «Кедергіден өтетін робот» жобасы

Критерий	Сипаттама
Алгоритм	Логикалық, тиімді
Бағдарлама	Толық жұмыс істейді
Робот әрекеті	Кедергіден сәтті өтеді
Шығармашылық	Қосымша шешім бар

➡ Кері байланыс:

«Алгоритм өте дұрыс құрылған. Егер сен датчик сезімталдығын өзгертіп көрсең, робот одан да жылдам әрекет етеді.»

3. Өзін-өзі бағалау

Мақсаты: Оқушының рефлексия жасау, өз оқуына жауапкершілікпен қарау дағдысын қалыптастыру.

Мысал: «Менің жетістігім» парағы

Оқушы сөйлемдерді толықтырады:

• Бүгін мен үйрендім …

• Маған қиын болғаны …

• Келесі жолы мен …

➡ Мұғалімнің кері байланысы:

«Сен өз қиындықтарыңды нақты атапсың, бұл – дамудың маңызды қадамы.»

4. Өзара бағалау

Мақсаты: Коммуникация, талдау және сындарлы пікір айту дағдыларын дамыту.

Мысал: «2 жұлдыз, 1 ұсыныс»

Оқушылар бір-бірінің жобасына пікір жазады:

• ⭐ Жақсы шыққан екі тұс

• ? Жақсартуға болатын бір ұсыныс

➡ Мұғалімнің кері байланысы:

«Ұсыныстарың өте нақты, келесі топ оны міндетті түрде ескерсін.»

5. Ауызша кері байланыс

Мысалы:

Практикалық жұмыс барысында:

«Қазір сен дұрыс бағытта келе жатырсың. Егер циклді қолдансаң, бағдарламаң ықшам әрі тиімді болады.»

Артықшылығы:

• Жедел

• Оқушыны тоқтатпайды

• Қателіктен қорықпауға үйретеді

6. Жазбаша кері байланыс

Мысал: жобаны қорғаудан кейін

«Жобаның идеясы өте өзекті. Бағдарлама жұмыс істейді, алайда презентацияда алгоритмді блок-схема арқылы көрсетсең, түсініктірек болар еді.»

Қолдану:

• Жобалық жұмыс

• Портфолио

• Электронды платформа

7. Визуалды кері байланыс

Мысал: чек-парақ

Тапсырма	Иә	Әлі де жұмыс қажет
Алгоритм дайын	☑	☐
Робот жұмыс істейді	☑	☐
Шарт дұрыс	☐	☑

➡ Пайдасы:

Оқушы қай тұста жетілдіру керегін бірден көреді.

8. Қорытынды рефлексиялық кері байланыс

Мысал: «Бір сөйлеммен»

• Бүгінгі сабақта мен үшін ең маңыздысы…

• Мені таңғалдырғаны…

• Мен үйренген жаңа нәрсе…

➡ Мұғалім қорытындысы:

«Сабақта бәрің инженерлік ойлау көрсеттіңдер, әсіресе шешімдерді салыстыруда.»

Қорытынды

STEM және робототехника сабақтарында бағалау мен кері байланыс оқытудың өзі болып табылады. Қалыптастырушы, критерийлік, өзін-өзі және өзара бағалау түрлерін жүйелі қолдану оқушылардың қателіктен қорықпауына, өз ойын дәлелдеуге, инженерлік және сыни ойлауын дамытуға және үздіксіз жетілуге мүмкіндік береді. Дамытушы кері байланысқа негізделген бағалау информатика сабақтарын нәтижеге бағытталған, қызықты және өмірмен байланысты оқу кеңістігіне айналдырады.

4-БӨЛІМ. ПРАКТИКАЛЫҚ ТАПСЫРМАЛАР МЕН ЖОБАЛАР ҮЛГІЛЕРІ

STEM және робототехникаға негізделген информатика сабақтарының нәтижелілігі оқушылардың практикалық тапсырмалар мен жобалық жұмыстарды орындау деңгейімен тікелей байланысты. Практикалық тапсырмалар оқушылардың алгоритмдік және бағдарламалау дағдыларын қалыптастыруға бағытталса, жобалық жұмыстар осы дағдыларды кешенді түрде қолдануға, нақты мәселені шешуге және дайын өнім жасауға мүмкіндік береді. Бұл бөлімде информатика пәнінің мазмұнымен үйлескен, мектеп тәжірибесінде қолдануға болатын практикалық тапсырмалар мен жобалар үлгілері ұсынылады.

4.1.Практикалық тапсырмалар жүйесі

Практикалық тапсырмалар оқушылардың жас ерекшелігіне, дайындық деңгейіне және оқу мақсатына сәйкес кезең-кезеңімен ұйымдастырылады. Тапсырмалар қарапайым әрекеттерден бастап, күрделі инженерлік шешімдерге дейін біртіндеп күрделенеді.

4.1.1 Алгоритмдеуге арналған практикалық тапсырмалар

Тапсырма 1. «Роботтың түзу сызық бойымен қозғалысы»

Мақсаты: алгоритм ұғымын нақты әрекет арқылы меңгеру.

Мазмұны:

– роботтың бастапқы және соңғы нүктесін анықтау;

– қозғалыс қадамдарын реттік түрде жазу;

– алгоритмді блок-схема түрінде көрсету;

– роботта іске қосып, нәтижесін бақылау.

Тапсырма 2. «Кедергіден айналып өту»

Мақсаты: тармақталған алгоритмді қолдану.

Мазмұны:
– кедергіні анықтау;

– бұрылу және қозғалу әрекеттерін жоспарлау;

– алгоритмді жетілдіру және қайта сынақтан өткізу.

4.1.2 Бағдарламалауға арналған практикалық тапсырмалар

Тапсырма 3. «Қайталанатын қозғалыс»

Мақсаты: цикл ұғымын бекіту.

Мазмұны:
– роботтың белгілі бір қадам санымен қозғалуын қамтамасыз ету;

– цикл арқылы бағдарламалау;

– циклсіз және циклмен жазылған бағдарламаларды салыстыру.

Тапсырма 4. «Шартқа тәуелді әрекет»

Мақсаты: шартты операторларды қолдану.

Мазмұны:
– егер датчик кедергіні байқаса, роботтың тоқтауы немесе бұрылуы;

– бағдарлама логикасын талдау;

– нәтижені бағалау.

4.1.3 Деректермен жұмысқа арналған тапсырмалар

Тапсырма 5. «Датчик деректерін жинау және талдау»

Мақсаты: деректерді өңдеу дағдысын дамыту.
Мазмұны:

– робот қозғалысы кезінде датчик көрсеткіштерін жазу;

– деректерді кесте түрінде көрсету;

– қорытынды жасау.

4.2. Жобалық жұмыстардың үлгілері

Жобалық жұмыстар оқушылардың бірнеше тақырып бойынша алған білімін біріктіріп, кешенді түрде қолдануына мүмкіндік береді. Әр жоба STEM қағидаттарына сай нақты өмірлік мәселеге бағытталады.

4.2.1 «Ақылды бағдаршам» жобасы

Жобаның мақсаты:

Қозғалысты реттейтін автоматтандырылған жүйе құрастыру.

Қолданылатын пәндер: Информатика, математика, физика.

Мазмұны:
– бағдаршам түстерінің ауысу ретін анықтау;

– уақыт интервалдарын есептеу;

– алгоритм және бағдарлама құру;

– робот немесе макет арқылы іске асыру.

Күтілетін нәтиже:

Оқушылар автоматтандырылған жүйелердің жұмыс принципін түсінеді және бағдарламалау дағдыларын дамытады.

4.2.2 «Кедергіден өздігінен өтетін робот» жобасы

Жобаның мақсаты:

Роботтың қоршаған ортаға бейімделу қабілетін дамыту.

Мазмұны:
– датчиктер арқылы кедергіні анықтау;

– шартты операторлар мен циклдерді қолдану;

– бағдарламаны жетілдіру.

Күтілетін нәтиже:

Оқушылар инженерлік ойлауын дамытып, мәселені шешудің бірнеше жолын салыстырады.

4.2.3 «Автоматты суару жүйесі» жобасы

Жобаның мақсаты:

Экологиялық және тұрмыстық мәселелерді шешуге бағытталған жүйе жасау.

Мазмұны:
– ылғалдылық датчигінің жұмысын зерттеу;

– суару процесін басқару алгоритмін құру;

– бағдарламаны сынақтан өткізу.

Күтілетін нәтиже:

Оқушылар STEM-білімнің өмірмен байланысын түсінеді және жобалық жұмыс тәжірибесін меңгереді.

4.2.4 «Қауіпсіздік роботы» жобасы

Жобаның мақсаты:

Қауіпсіздікке бағытталған қарапайым робот үлгісін жасау.

Мазмұны:
– қозғалыс және жарық датчиктерін пайдалану;

– дабыл жүйесін бағдарламалау;

– жобаны қорғау.

Күтілетін нәтиже:

Оқушылар технологиялық шешімдердің әлеуметтік маңызын түсінеді.

4.3 Жобаларды ұйымдастыру және бағалау

Жобалық жұмыстар топтық немесе жеке түрде орындалуы мүмкін. Мұғалім жобаның кезеңдерін (жоспарлау, орындау, сынақ, қорғау) алдын ала айқындап, бағалау критерийлерін белгілейді. Бағалау барысында:

• жобаның функционалдылығы;

• алгоритмнің дұрыстығы;

• шығармашылық шешім;

• командалық жұмыс;

• нәтижені қорғау сапасы ескеріледі.

Практикалық тапсырмалар мен жобалар STEM және робототехникаға негізделген информатика сабақтарының негізгі мазмұндық өзегін құрайды. Ұсынылған тапсырмалар жүйесі оқушылардың алгоритмдік, бағдарламалау және инженерлік дағдыларын кезең-кезеңімен дамытуға мүмкіндік береді. Ал жобалық жұмыстар оқушыларды нақты өмірлік мәселелерді технология арқылы шешуге үйретіп, олардың шығармашылық және зерттеушілік әлеуетін ашады. Бұл бөлімдегі материалдар мұғалімдерге сабақтарды тиімді ұйымдастыруға және оқу үдерісін нәтижеге бағыттауға әдістемелік негіз бола алады.

4.4 Қалыптастырушы бағалау тапсырмаларының жүйесі

STEM және робототехникаға негізделген информатика сабақтарында қалыптастырушы бағалау оқушылардың оқу үдерісіндегі ілгерілеуін бақылауға, қателіктерді дер кезінде анықтауға және оқыту сапасын арттыруға бағытталады. Қалыптастырушы бағалау тапсырмалары оқушылардың нәтижесін ғана емес, олардың ойлау барысын, әрекет тәсілдерін және шығармашылық ізденісін бағалауға мүмкіндік береді. Бұл бағалау түрі оқушыларды ынталандырып, өздігінен даму дағдыларын қалыптастырады.

Қалыптастырушы бағалау тапсырмалары сабақтың барлық кезеңінде жүйелі түрде қолданылады және оқушыларға нақты кері байланыс беруге бағытталады.

4.4.1 Алгоритмдеуге арналған қалыптастырушы бағалау тапсырмалары

ҚБ тапсырма 1. «Алгоритмді толықтыр»

Мақсаты: алгоритмдік ойлауды бақылау.

Тапсырма мазмұны:

Оқушыларға роботтың қозғалысына арналған жартылай дайын алгоритм ұсынылады.
– жетіспейтін қадамдарды толықтыру;

– әрекеттер ретін дұрыс орналастыру;

– алгоритмнің логикасын ауызша түсіндіру.

Бағалау критерийлері:

– әрекеттердің реттілігі сақталған;

– алгоритм логикалық тұрғыда дұрыс;

– түсіндіруі нақты.

ҚБ тапсырма 2. «Қате қай жерде?»

Мақсаты: алгоритмді талдау дағдысын дамыту.

Тапсырма мазмұны:

– қате енгізілген алгоритм ұсынылады;

– оқушылар қатені анықтайды;

– дұрыс нұсқасын ұсынады.

Кері байланыс: Мұғалім оқушының қатені табу жолын бағалайды, шешімнің дұрыстығына бағыт береді.

4.4.2 Бағдарламалауға арналған қалыптастырушы бағалау тапсырмалары

ҚБ тапсырма 3. «Бағдарламаны болжа»

Мақсаты: бағдарламалық ойлауды дамыту.

Тапсырма мазмұны:

– қысқа бағдарлама коды ұсынылады;

– оқушылар роботтың қандай әрекет орындайтынын болжайды;

– өз болжамын дәлелдейді.

Бағалау критерийлері:

– болжамының дұрыстығы;

– түсіндіру логикасы.

ҚБ тапсырма 4. «Циклді қолдан»

Мақсаты: циклдердің қажеттілігін түсіну.

Тапсырма мазмұны:

– циклсіз жазылған бағдарлама ұсынылады;

– оқушы оны цикл қолдану арқылы ықшамдайды;

– екі нұсқаны салыстырады.

Бағалау аспектілері:

– бағдарламаның тиімділігі;

– кодтың қысқаруы;

– логикалық дұрыстығы.

4.4.3 Роботпен практикалық жұмысқа арналған қалыптастырушы бағалау

ҚБ тапсырма 5. «Роботты тексер»

Мақсаты: тәжірибе жасау және бақылау.

Тапсырма мазмұны:

– роботты іске қосу;

– оның әрекетін бақылау;

– жоспарланған және нақты нәтиженің сәйкестігін салыстыру.

Рефлексия сұрақтары:

– Робот неге дәл осылай әрекет етті?

– Қай жерін жақсартуға болады?

ҚБ тапсырма 6. «Шарт орындалды ма?»

Мақсаты: шартты операторды түсіну.

Тапсырма мазмұны:

– датчик көрсеткіштері өзгертіледі;

– роботтың әрекеті бақыланады;

– шарттың орындалу-орындалмауы талданады.

4.4.4 Жобалық жұмысқа арналған қалыптастырушы бағалау

ҚБ тапсырма 7. «Жобалық чек-парақ»

Бағалау аспектісі	Иә	Жетілдіру қажет
Мәселе анықталды	☐	☐
Алгоритм құрылған	☐	☐
Бағдарлама жұмыс істейді	☐	☐
Робот тапсырманы орындайды	☐	☐
Топта жұмыс жасалды	☐	☐

Бұл чек-парақ жобаның әр кезеңінде қолданылып, оқушыларға өз жұмысын түзетуге мүмкіндік береді.

4.4.5 Өзін-өзі және өзара бағалауға арналған тапсырмалар

ҚБ тапсырма 8. «Менің жетістігім» (өзін-өзі бағалау)

Оқушы келесі сөйлемдерді толықтырады:

– Бүгін мен үйрендім…

– Маған қиын болғаны…

– Келесі сабақта мен…

ҚБ тапсырма 9. «Топтасыма кеңес» (өзара бағалау)

Оқушылар бір-бірінің жұмысын қарап, екі пікір жазады:

– жақсы шыққан тұсы;

– жақсартуға болатын ұсыныс.

4.4.6 Қалыптастырушы бағалаудың педагогикалық маңызы

Қалыптастырушы бағалау тапсырмалары:

• оқушылардың оқу үдерісіне белсенді қатысуын арттырады;

• қателіктерді дер кезінде түзетуге мүмкіндік береді;

• оқушының өзіндік ойлауын және рефлексиясын дамытады;

• STEM және робототехника сабақтарының нәтижелілігін арттырады.

Қалыптастырушы бағалау тапсырмаларын практикалық жұмыстар мен жобаларға жүйелі түрде кіріктіру информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін тиімді жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Бұл тапсырмалар оқушылардың білімін тексерумен шектелмей, олардың ойлау үдерісін, инженерлік шешім қабылдау қабілетін және шығармашылық әлеуетін дамытуға бағытталған. Мұндай бағалау тәсілі оқушыларды үздіксіз дамуға ынталандырып, оқу үдерісін сапалы әрі нәтижелі етеді.

ПРАКТИКАЛЫҚ ТАПСЫРМАЛАР МЕН ЖОБАЛАР ҮЛГІЛЕРІ

1. Алгоритмдеуге арналған практикалық тапсырмалар (кесте)

№	Тапсырма атауы	Тапсырма мазмұны	STEM компоненті	Оқушы әрекеті	Қалыптастырушы бағалау
1	Роботтың түзу қозғалысы	Роботты белгілі бір қашықтыққа жүргізу алгоритмін құру	Engineering, Math	Қадамдарды ретімен жазады	Алгоритм реттілігі
2	Бұрылу алгоритмі	Роботты оңға/солға бұрылту	Engineering	Алгоритмді түзетеді	Қате табу
3	Кедергіден айналу	Кедергіге байланысты шешім қабылдау	Science, Engineering	Шартты таңдайды	Шарттың дұрыстығы
4	Алгоритмді салыстыру	2 алгоритмді салыстыру	Math	Тиімдісін анықтайды	Талдау сапасы

2. Бағдарламалауға арналған практикалық тапсырмалар (кесте)

№	Тапсырма атауы	Бағдарламалау элементі	Тапсырма мазмұны	Оқушы әрекеті	ҚБ дескрипторы
1	Алға қозғалу	Айнымалы	Қадам санын өзгерту	Кодты өзгертеді	Айнымалыны қолданды
2	Цикл қолдану	Цикл	Қайталанатын қозғалыс	Кодты ықшамдайды	Цикл орынды
3	Шартты оператор	If / Else	Кедергіге реакция	Шарт құрады	Шарт дұрыс
4	Кодты болжа	Алгоритм логикасы	Бағдарлама нәтижесін болжау	Түсіндіреді	Логикалық ойлау

3. Роботпен практикалық жұмыс (кесте)

№	Практикалық әрекет	Құрал	Орындау қадамы	Нәтиже	ҚБ сұрағы
1	Роботты іске қосу	Робот, ПК	Бағдарламаны жүктеу	Робот қозғалды	Неге осылай қозғалды?
2	Сенсорды тексеру	Датчик	Кедергі жақындату	Реакция берді	Шарт орындалды ма?
3	Бағдарламаны түзету	Код	Қатені түзету	Жақсарды	Қандай өзгеріс енгіздің?

4. Қалыптастырушы бағалауға арналған кестелік тапсырмалар

4.4.1 ҚБ чек-парағы (оқушыға)

Критерий	Иә	Әлі де жұмыс қажет
Алгоритм құрдым	☐	☐
Бағдарлама жұмыс істейді	☐	☐
Робот тапсырманы орындады	☐	☐
Қатені таптым	☐	☐
Шешімді түсіндіре аламын	☐	☐

4.4.2 Өзін-өзі бағалау кестесі

Сұрақ	Жауабым
Мен бүгін үйрендім
Маған қиын болғаны
Мен жақсартқым келеді

STEM және робототехникаға негізделген жобалық жұмыс тақырыптары

1. Ақылды бағдаршам: жол қозғалысын автоматтандыру жүйесі

2. Кедергіден өздігінен өтетін робот

3. Автоматты суару жүйесі (экологиялық жоба)

4. Мектептегі қауіпсіздік роботы

5. Жарыққа бағытталатын робот (Light-following robot)

6. Смарт-қоқыс жәшігі (толғанын анықтайтын жүйе)

7. Температураны бақылайтын ақылды бөлме моделі

8. Робот-курьер: белгіленген маршрут бойынша қозғалу

9. Энергияны үнемдейтін ақылды жарықтандыру жүйесі

10. Кітапханаға арналған автоматты есеп жүйесі (RFID/датчик негізінде)

11. Экологиялық мониторинг роботы (ауа немесе топырақ көрсеткіші)

12. Инклюзивті ортаға арналған көмекші робот (дыбыс/жарық сигналы)

Жобалық жұмыстың үлгісі

Жоба тақырыбы:

«Кедергіден өздігінен өтетін робот»

Жобаның өзектілігі

Қазіргі таңда робототехника автоматтандырылған жүйелердің, қауіпсіздік пен өндірістік технологиялардың ажырамас бөлігіне айналып отыр. Қоршаған ортадағы кедергілерді өздігінен анықтап, соған сәйкес әрекет ету – кез келген ақылды жүйенің негізгі талаптарының бірі. Бұл жоба информатика сабақтарында алгоритмдік ойлау мен бағдарламалау дағдыларын дамытуға, сондай-ақ STEM-білім беру қағидаттарын практикада жүзеге асыруға бағытталған.

Жобаның мақсаты

Датчиктер мен бағдарламалау құралдарын қолдана отырып, кедергілерді анықтайтын және олардан өздігінен айналып өтетін робот үлгісін құрастыру және бағдарламалау.

Жобаның міндеттері

1. Роботтың қозғалыс алгоритмін құрастыру;

2. Қашықтық немесе қозғалыс датчигінің жұмыс принципін меңгеру;

3. Шартты операторлар мен циклдерді қолдану;

4. Роботтың қозғалысын тестілеу және жетілдіру;

5. Жобаның нәтижесін қорғау және талдау.

Пәнаралық байланыс

• Информатика: алгоритм, бағдарламалау, шарт, цикл;

• Математика: қашықтық, бұрыш, өлшем;

• Физика: қозғалыс, жылдамдық;

• Технология: құрылғы құрастыру.

Қолданылатын құралдар

• Робототехника жиынтығы;

• Қашықтық (ультрадыбыстық) датчик;

• Бағдарламалау ортасы (визуалды немесе мәтіндік);

• Компьютер немесе планшет.

Жобаны орындау кезеңдері

1-кезең. Мәселені анықтау

Роботтың кедергіге соқтығысу мәселесін талқылау.

2-кезең. Жоспарлау

– Робот қозғалысының алгоритмін құрастыру;

– Блок-схема жасау.

3-кезең. Құрастыру

– Робот корпусын жинау;

– Датчикті орнату.

4-кезең. Бағдарламалау

– Егер кедергі анықталса → бұрылу;

– Егер жол ашық болса → алға жүру.

5-кезең. Тестілеу және жетілдіру

– Қателерді анықтау;

– Бағдарламаны жетілдіру.

6-кезең. Қорғау

– Жобаның жұмысын көрсету;

– Алынған нәтижені түсіндіру.

Күтілетін нәтиже

Оқушылар:

• алгоритмдік және инженерлік ойлауды меңгереді;

• роботты бағдарламалау дағдысын дамытады;

• нақты мәселені технология арқылы шешуге үйренеді;

• топта жұмыс істеу және жобаны қорғау тәжірибесін алады.

Бағалау критерийлері

• Алгоритмнің дұрыстығы;

• Бағдарламаның жұмыс істеуі;

• Роботтың кедергіден сәтті өтуі;

• Шығармашылық шешім;

• Жобаны қорғау сапасы.

Қорытынды

«Кедергіден өздігінен өтетін робот» жобасы информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін тиімді кіріктіруге мүмкіндік береді. Бұл жоба оқушылардың теориялық білімін практикамен ұштастырып, олардың зерттеушілік, инженерлік және шығармашылық қабілеттерін дамытады.

1-ЖОБА ҮЛГІСІ

Жоба тақырыбы:

«Автоматты суару жүйесі» (экологиялық STEM-жоба)

Жобаның өзектілігі

Су ресурстарын тиімді пайдалану – қазіргі қоғамдағы маңызды экологиялық мәселе. Автоматты суару жүйелері ауыл шаруашылығында, жылыжайларда және тұрмыста кеңінен қолданылады. Бұл жоба оқушыларды экологиялық жауапкершілікке тәрбиелей отырып, информатика пәніндегі алгоритмдеу мен бағдарламалауды нақты өмірлік жағдаймен байланыстырады.

Жобаның мақсаты

Топырақ ылғалдылығына байланысты автоматты түрде суаратын роботтандырылған жүйе үлгісін құрастыру және бағдарламалау.

Жобаның міндеттері

1. Ылғалдылық датчигінің жұмыс принципін түсіну;

2. Деректерге негізделген шешім қабылдау алгоритмін құру;

3. Шартты операторларды қолдану;

4. Жүйені тестілеу және жетілдіру;

5. Экологиялық тиімділігін түсіндіру.

Пәнаралық байланыс

• Информатика – алгоритм, шарт, цикл;

• Биология – өсімдікке су қажеттілігі;

• География – табиғи ресурстарды сақтау;

• Физика – датчиктердің жұмыс принципі.

Жобаны орындау кезеңдері

1. Мәселені анықтау (өсімдіктердің кеуіп кетуі);

2. Алгоритм құру (егер топырақ құрғақ болса → суару);

3. Құрылғыны жинау;

4. Бағдарламалау;

5. Тестілеу;

6. Қорғау.

Күтілетін нәтиже

Оқушылар экологиялық жобалау тәжірибесін меңгереді, деректерге сүйене отырып шешім қабылдауды үйренеді.

2-ЖОБА ҮЛГІСІ

Жоба тақырыбы: «Ақылды бағдаршам»

Жобаның өзектілігі

Жол қозғалысын автоматтандыру – қалалық инфрақұрылымның маңызды бөлігі. Бағдаршам жұмысының алгоритмін түсіну оқушылардың логикалық ойлауын дамытады және цифрлық технологиялардың қоғамдағы рөлін ұғындырады.

Жобаның мақсаты

Уақытқа және шартқа тәуелді жұмыс істейтін бағдаршам макетін жасау.

Жобаның міндеттері

1. Бағдаршам түстерінің ауысу ретін анықтау;

2. Цикл мен уақыт интервалдарын қолдану;

3. Бағдарламаны оңтайландыру;

4. Жүйені нақты өмірмен байланыстыру.

Пәнаралық байланыс

• Информатика – цикл, уақыт, алгоритм;

• Математика – уақыт өлшемдері;

• Физика – жарық көздері;

• Құқық негіздері – жол қозғалысы ережелері.

Жобаны орындау кезеңдері

1. Бағдаршам логикасын талдау;

2. Алгоритм және блок-схема құру;

3. Бағдарламалау;

4. Макетті іске қосу;

5. Жетілдіру;

6. Қорғау.

Күтілетін нәтиже

Оқушылар уақытқа тәуелді алгоритмдермен жұмыс істеуді меңгереді және инженерлік ойлауын дамытады.

3-ЖОБА ҮЛГІСІ

Жоба тақырыбы: «Мектепке арналған қауіпсіздік роботы»

Жобаның өзектілігі

Қауіпсіздік – білім беру ұйымдары үшін маңызды мәселе. Бұл жоба робототехниканың әлеуметтік маңызын көрсетіп, оқушыларды жауапкершілікке тәрбиелейді.

Жобаның мақсаты

Қозғалыс немесе жарық датчигі арқылы бөгде қозғалысты анықтайтын қауіпсіздік роботының үлгісін жасау.

Жобаның міндеттері

1. Қозғалыс датчигінің жұмысын зерттеу;

2. Шартты алгоритм құру;

3. Дабыл жүйесін бағдарламалау;

4. Роботты нақты жағдайға бейімдеу.

Пәнаралық байланыс

• Информатика – шарт, логика;

• Физика – қозғалыс;

• Құқық – қауіпсіздік нормалары;

• Технология – құрылғы құрастыру.

Жобаны орындау кезеңдері

1. Қауіп-қатерді талдау;

2. Алгоритм құру;

3. Құрастыру және бағдарламалау;

4. Сынақ;

5. Қорғау.

Күтілетін нәтиже

Оқушылар робототехниканың әлеуметтік маңызын түсінеді және қауіпсіздікке бағытталған технологиялық шешімдер ұсына алады.

4.5 Жобалық тапсырмалар (кесте)

№	Жоба тақырыбы	Негізгі мәселе	STEM бағыты	Нәтиже өнімі
1	Ақылды бағдаршам	Қозғалысты реттеу	Math, Tech	Макет
2	Кедергіден өтетін робот	Автономды қозғалыс	Engineering	Робот
3	Автоматты суару	Экология	Science	Жүйе
4	Қауіпсіздік роботы	Қауіпсіздік	Tech	Дабыл жүйесі

4.6 Жобаны орындау кезеңдері (кесте)

Кезең	Оқушы әрекеті	Мұғалім әрекеті	Нәтиже
Мәселе қою	Мәселені анықтайды	Бағыт береді	Мақсат анық
Жоспарлау	Алгоритм құрады	Кеңес береді	Жоспар бар
Орындау	Құрастырады	Бақылайды	Өнім
Сынақ	Тестілеу	Сұрақ қояды	Жетілдіру
Қорғау	Түсіндіреді	Бағалайды	Қорытынды

4.7 Жобалық жұмысқа арналған қысқаша бағалау кестесі

Критерий	3 балл	2 балл	1 балл
Алгоритм	Дұрыс, тиімді	Ұсақ қате	Толық емес
Бағдарлама	Толық жұмыс	Ішінара	Жұмыс істемейді
Робот әрекеті	Орындайды	Жартылай	Орындамайды
Түсіндіру	Нақты	Жалпы	Әлсіз

ЖОБАЛЫҚ ЖҰМЫСҚА АРНАЛҒАН БАҒАЛАУ РУБРИКАСЫ

Бағалау критерийі	Жоғары деңгей (3 балл)	Орта деңгей (2 балл)	Бастапқы деңгей (1 балл)
Мәселені түсіну	Мәселе толық әрі дәл анықталған	Мәселе жартылай анықталған	Мәселе нақты емес
Алгоритм құру	Алгоритм логикалық, тиімді	Ұсақ қателер бар	Алгоритм толық емес
Бағдарламалау	Бағдарлама толық жұмыс істейді	Ішінара жұмыс істейді	Жұмыс істемейді
Роботтың жұмысы	Тапсырманы толық орындайды	Кейбір кемшіліктер бар	Орындамайды
Шығармашылық шешім	Жаңашыл идея бар	Ішінара	Жоқ
Командалық жұмыс	Белсенді, үйлесімді	Орташа	Әлсіз
Жобаны қорғау	Нақты, дәлелді	Қысқаша	Түсіндіре алмады

Ең жоғары балл: 21

Бағалау шкаласы:

18–21 балл – өте жақсы

14–17 балл – жақсы

9–13 балл – қанағаттанарлық

Ұсынылған жобалар STEM және робототехника элементтерін информатика сабақтарына тиімді кіріктіруге мүмкіндік береді. Ал бағалау рубрикасы оқушылардың жобалық жұмысын әділ, айқын және дамытушы түрде бағалауға жағдай жасайды.

ҚОРЫТЫНДЫ

Қазіргі жаһандану жағдайында білім беру жүйесі қоғамның әлеуметтік-экономикалық, ғылыми-техникалық және цифрлық даму қарқынына сай үнемі жаңарып отыруды талап етеді. Бұл үдерісте мектептегі пәндердің мазмұны ғана емес, оларды оқыту әдістемесі, ұйымдастыру формалары мен бағалау тәсілдері де түбегейлі өзгеріске ұшырауда. Осындай өзгерістер аясында информатика пәні заманауи білім берудің жетекші бағыттарының біріне айналып, оқушыларды XXI ғасыр талаптарына сай даярлауда ерекше рөл атқарады. Информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін кіріктіру – осы жаңашылдықтардың ең тиімді әрі нәтижелі бағыттарының бірі болып табылады.

Ұсынылған әдістемелік құралда информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін жүйелі түрде енгізудің теориялық негіздері, педагогикалық мүмкіндіктері, ұйымдастыру әдістемесі, практикалық тапсырмалар мен жобалар үлгілері жан-жақты қарастырылды. Зерттеу барысында STEM-білім беру тек пәндік білім берумен шектелмей, оқушылардың функционалдық сауаттылығын, алгоритмдік және инженерлік ойлауын, зерттеушілік және шығармашылық қабілеттерін дамытудың тиімді тетігі екені айқындалды. Робототехника элементтері информатикадағы абстрактілі ұғымдарды нақты әрекетпен ұштастырып, оқушылардың білімді тәжірибе арқылы меңгеруіне мүмкіндік береді.

Әдістемелік құралда көрсетілгендей, STEM және робототехникаға негізделген оқыту оқушыны оқу үдерісінің пассивті қатысушысынан белсенді әрекет етуші тұлғаға айналдырады. Алгоритм құрастыру, бағдарламалау, модельдеу, роботты сынақтан өткізу сияқты әрекеттер арқылы оқушылар мәселені талдау, шешім қабылдау, қателермен жұмыс істеу және нәтижені жетілдіру дағдыларын меңгереді. Бұл дағдылар тек информатика пәнінде ғана емес, өмірдің түрлі саласында қажет болатын әмбебап құзыреттер болып табылады.

Зерттеу барысында STEM және робототехника элементтерін информатика пәнінің мазмұнымен кіріктірудің педагогикалық мүмкіндіктері кең екені анықталды. Атап айтқанда, бұл бағыт оқушылардың танымдық қызығушылығын арттырып, оқу мотивациясын күшейтеді, пәнаралық байланысты тереңдетеді, жобалық және зерттеушілік оқытуды тиімді жүзеге асыруға жағдай жасайды. Робототехникаға негізделген тапсырмалар мен жобалар оқушылардың пәнге деген қызығушылығын оятып қана қоймай, олардың болашақ кәсіби бағдарын айқындауға да ықпал етеді. Инженерлік-техникалық, ақпараттық технологиялар саласына бейімділігі бар оқушылардың қабілетін ерте кезеңнен дамытуға мүмкіндік туады.

Әдістемелік құралда сабақтарды ұйымдастырудың құрылымы, оқыту әдістері мен тәсілдері, робототехника құралдарын тиімді пайдалану жолдары нақты сипатталды. STEM және робототехника сабақтарының құрылымында мотивация, мәселе қою, жоспарлау, практикалық жұмыс, нәтижені талдау, рефлексия және бағалау кезеңдерінің жүйелі түрде қолданылуы оқыту үдерісінің логикалық тұтастығын қамтамасыз етеді. Мұндай құрылым оқушылардың саналы оқу әрекетін қалыптастырып, білімнің терең әрі берік меңгерілуіне жағдай жасайды.

Сараланған және инклюзивті оқыту әдістемесіне ерекше көңіл бөлінуі де бұл құралдың маңызды ерекшеліктерінің бірі болып табылады. Әр оқушының жеке мүмкіндігін, оқу қарқынын, қызығушылығы мен қабілетін ескеру STEM және робототехника сабақтарында тиімді жүзеге асады. Практикалық әрекетке негізделген тапсырмалар барлық оқушыларды, соның ішінде ерекше білім беру қажеттіліктері бар балаларды да оқу үдерісіне белсенді тартуға мүмкіндік береді. Бұл – білім берудегі теңдік пен қолжетімділікті қамтамасыз етудің маңызды қадамы.

Бағалау және кері байланыс мәселесі де әдістемелік құралда кешенді түрде қарастырылды. STEM және робототехника сабақтарында қалыптастырушы, критерийлік, өзін-өзі және өзара бағалау тәсілдерін қолдану оқушылардың оқу барысындағы жетістігін дер кезінде анықтауға және оларды үздіксіз дамытуға бағыттауға мүмкіндік береді. Мұндай бағалау жүйесі оқушыларды қателіктерден қорықпауға, тәжірибе жасауға және өз шешімдерін жетілдіруге ынталандырады. Кері байланыстың қолдаушы әрі дамытушы сипаты оқушылардың өзіне деген сенімін арттырып, оқу мотивациясын күшейтеді.

Практикалық тапсырмалар мен жобалар үлгілерінің ұсынылуы әдістемелік құралдың қолданбалы маңызын арттырады. «Кедергіден өздігінен өтетін робот», «Автоматты суару жүйесі», «Ақылды бағдаршам», «Қауіпсіздік роботы» сияқты жобалар информатика сабақтарында STEM-білім берудің өмірмен тығыз байланысын көрсетеді. Бұл жобалар оқушылардың алған білімін нақты өмірлік мәселелерді шешуге қолдануға үйретіп, олардың әлеуметтік жауапкершілігін, экологиялық мәдениетін және азаматтық көзқарасын қалыптастыруға ықпал етеді.

Жалпы алғанда, информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін кіріктіру – білім беру мазмұнын жаңғыртудың, оқыту сапасын арттырудың және оқушыларды болашаққа даярлаудың тиімді жолы екені қорытындыланады. Бұл бағыт оқушылардың тек пәндік білімін ғана емес, олардың тұлғалық қасиеттерін, шығармашылық және инженерлік әлеуетін дамытуға бағытталған. Сонымен қатар мұғалімнің кәсіби рөлін де өзгертеді: педагог ақпарат берушіден оқу үдерісін ұйымдастырушы, бағыттаушы және кеңесші тұлғаға айналады.

Ұсынылған әдістемелік құрал жалпы білім беретін мектептердің информатика пәні мұғалімдеріне, STEM және робототехника бағытындағы электив курстарды жүргізуші педагогтерге, әдіскерлерге және білім беру ұйымдарының басшыларына практикалық көмекші құрал ретінде ұсынылады. Құрал мазмұнын оқу бағдарламасына, мектептің материалдық-техникалық базасына және оқушылардың дайындық деңгейіне қарай бейімдеп қолдануға болады.

Қорытындылай келе, STEM және робототехникаға негізделген информатика сабақтары оқушыларды заманауи технологиялық қоғамда табысты өмір сүруге даярлаудың сенімді негізін қалайды. Бұл әдістемелік бағыт білім беру жүйесін жаңғыртып қана қоймай, елдің ғылыми-техникалық әлеуетін арттыруға, болашақта бәсекеге қабілетті, шығармашыл және жауапкершілігі жоғары жас ұрпақты тәрбиелеуге қызмет етеді.

ҚОСЫМША ҰСЫНЫСТАР

Информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін кіріктіруді табысты жүзеге асыру үшін әдістемелік, ұйымдастырушылық және басқарушылық деңгейде бірқатар қосымша ұсыныстарды ескеру маңызды. Бұл ұсыныстар білім беру үдерісінің тиімділігін арттырып қана қоймай, мұғалімнің кәсіби дамуына, оқушылардың оқу мотивациясына және мектептің инновациялық әлеуетінің өсуіне ықпал етеді.

Ең алдымен, оқу бағдарламасын икемді жоспарлау ұсынылады. STEM және робототехника элементтері тек жекелеген сабақтарда ғана емес, тоқсандық және жылдық жоспарға жүйелі түрде енгізілуі қажет. Информатика пәнінің негізгі тақырыптарын (алгоритмдеу, бағдарламалау, деректермен жұмыс, модельдеу) робототехника жобаларымен байланыстыра отырып, сабақтардың логикалық бірізділігін сақтау маңызды. Бұл оқушылардың білімін үзік-үзік емес, тұтас жүйе ретінде қалыптастыруға мүмкіндік береді.

Екінші маңызды ұсыныс – мұғалімдердің кәсіби құзыреттілігін үздіксіз дамыту. STEM және робототехника сабақтарын жүргізу мұғалімнен тек пәндік білімді ғана емес, технологиялық құралдарды меңгеруді, жобалық және зерттеушілік әдістерді қолдануды талап етеді. Сондықтан мұғалімдерге арналған курстар, семинарлар, шеберлік сыныптары мен кәсіби қауымдастықтарда тәжірибе алмасу жұмыстарын жүйелі түрде ұйымдастыру қажет. Мұғалімнің өздігінен білім алуына жағдай жасау – мектеп әкімшілігінің де маңызды міндеттерінің бірі.

Үшіншіден, материалдық-техникалық базаны тиімді пайдалану және кезең-кезеңімен дамыту ұсынылады. Робототехника жиынтықтары шектеулі болған жағдайда да сабақтарды тиімді ұйымдастыруға болады. Топтық жұмыс, рөлдерді бөлу, виртуалды симуляторларды қолдану арқылы барлық оқушыларды оқу үдерісіне тартуға мүмкіндік бар. Сонымен қатар мектептің мүмкіндігіне қарай робототехника құралдарын біртіндеп жаңартып, толықтырып отыру ұсынылады.

Төртіншіден, виртуалды және цифрлық ресурстарды кеңінен қолдану қажет. Робототехника симуляторлары, визуалды бағдарламалау ортасы, онлайн платформалар нақты роботпен жұмыс істеуге қосымша құрал ретінде пайдаланылуы тиіс. Бұл әсіресе қашықтан немесе аралас форматта оқыту жағдайында өзекті. Цифрлық ресурстар оқушылардың тәжірибе жасау мүмкіндігін кеңейтіп, сабақтың қолжетімділігін арттырады.

Бесінші ұсыныс – оқушылардың жобалық және зерттеушілік қызметін қолдау. STEM және робототехникаға негізделген жобалар тек сабақ аясында ғана емес, үйірмелер, электив курстар, ғылыми жобалар байқаулары арқылы да жалғасын табуы тиіс. Оқушылардың жобалық жұмыстарын мектепішілік, аудандық, облыстық деңгейде көрсетуге жағдай жасау олардың оқу мотивациясын күшейтіп, өз еңбегінің нәтижесін бағалауға мүмкіндік береді.

Алтыншыдан, оқушылардың жас және жеке ерекшеліктерін ескеру ұсынылады. Бастауыш және орта буын оқушылары үшін ойын элементтері, көрнекілік пен қарапайым тапсырмалар тиімді болса, жоғары сыныптарда күрделі инженерлік жобалар, мәтіндік бағдарламалау және зерттеушілік жұмыстар ұсынылуы тиіс. Сараланған және инклюзивті оқыту қағидаттарын сақтау әр оқушының табысқа жетуіне жағдай жасайды.

Жетінші ұсыныс – бағалау мен кері байланысты жетілдіру. STEM және робототехника сабақтарында қалыптастырушы бағалау, өзін-өзі және өзара бағалау жүйелі түрде қолданылуы қажет. Бағалау оқушыны жазалау немесе салыстыру құралы емес, оның дамуына бағыт беретін тетік болуы тиіс. Мұғалімнің қолдаушы, нақты және дамытушы кері байланысы оқушылардың өзіне деген сенімін арттырады.

Сегізінші, ата-аналармен және қоғаммен серіктестікті нығайту ұсынылады. Ата-аналарға STEM және робототехника сабақтарының маңызын түсіндіру, оқушылардың жобаларын таныстыру арқылы олардың қолдауын арттыруға болады. Сонымен қатар жергілікті ұйымдармен, колледждермен, жоғары оқу орындарымен байланыс орнату оқушылардың кәсіби бағдарын кеңейтуге ықпал етеді.

Тоғызыншы ұсыныс – оқушылардың шығармашылық бастамаларын қолдау. STEM және робототехника сабақтарында бір ғана дұрыс шешім болмайтынын оқушыларға түсіндіру маңызды. Әртүрлі идеяларды қолдау, қателіктерге түсіністікпен қарау оқушылардың шығармашылық ойлауын дамытады. Мұндай ортада оқушылар еркін тәжірибе жасап, өз шешімдерін ұсынуға үйренеді.

Оныншы, әдістемелік құжаттаманы жүйелеу ұсынылады. Мұғалімдер сабақ жоспарлары, жобалық жұмыстар, бағалау парақтары мен чек-парақтарды жинақтап, әдістемелік қор қалыптастыруы тиіс. Бұл материалдар кейінгі жылдары тәжірибені жетілдіруге және жас мамандарға әдістемелік қолдау көрсетуге мүмкіндік береді.

Қорытындылай келе, информатика сабақтарында STEM және робототехника элементтерін тиімді кіріктіру тек жекелеген әдістерді қолданумен шектелмейді. Бұл – мектептің білім беру стратегиясын жаңғыртуды, мұғалім мен оқушының рөлін қайта қарауды, оқу үдерісін практикаға және болашаққа бағыттауды талап ететін кешенді үдеріс. Ұсынылған қосымша ұсыныстарды жүйелі түрде жүзеге асыру информатика пәнінің мазмұнын байытып, оқушыларды технологиялық тұрғыдан сауатты, шығармашыл және бәсекеге қабілетті тұлға ретінде қалыптастыруға мүмкіндік береді.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

1. Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі. Орта білім берудің мемлекеттік жалпыға міндетті стандарты. – Астана, 2018. – 72 б.

2. Қазақстан Республикасының Оқу-ағарту министрлігі. Жаңартылған білім беру мазмұны аясында информатика пәнін оқыту тұжырымдамасы. – Астана, 2021. – 64 б.

3. Қадашев Қ.Қ. Информатика пәнін оқыту әдістемесі : оқу құралы. – Алматы : Мектеп, 2016. – 256 б.

4. Әбілқасымова А.Е. (ред.). STEM-білім беру негіздері : оқу-әдістемелік құрал. – Алматы : Қазақ университеті, 2019. – 220 б.

5. Құдайбергенова С.Қ. Қазіргі білім берудегі инновациялық технологиялар. – Алматы : Өлке, 2018. – 198 б.

6. Информатика және цифрлық сауаттылық : жалпы білім беретін мектептің оқу құралы. – Алматы : Атамұра, 2020. – 312 б.

7. Робототехника негіздері : оқу құралы. – Алматы : Мектеп, 2021. – 184 б.

8. Қожахметова Қ.Ж. Жобалық оқыту технологиясы. – Алматы : Рауан, 2017. – 176 б.

9. Сыздықова А.С. Пәнаралық кіріктіру негізінде оқыту. – Алматы : Қазақ университеті, 2015. – 164 б.

10. Аймағамбетова Ә.Қ. Құзыреттілікке негізделген білім беру. – Алматы : Білім, 2014. – 192 б.

11. Қараев Ж.Қ. Инклюзивті білім беру теориясы мен практикасы. – Алматы : Білім-Пресс, 2019. – 240 б.

12. Жанпейісова Ұ.Ә. Оқытудың заманауи әдістері. – Алматы : Рауан, 2016. – 168 б.

13. Цифрлық білім беру ресурстарын пайдалану : әдістемелік құрал. – Алматы : Өрлеу, 2020. – 136 б.

14. STEM және робототехника сабақтарын ұйымдастыру : әдістемелік нұсқаулық. – Алматы : Ұлттық білім академиясы, 2022. – 148 б.

15. Нұрахметов Н.Н. Бағалау және кері байланыс педагогикасы. – Алматы : Білім, 2018. – 204 б.