ИННОВАЦИЯЛЫҚ ПЕДАГОГИКА: STEAM-МАТЕМАТИКАДАҒЫ ЖОБАЛАУ, ЗЕРТТЕУ ӘДІСТЕРІ

Шойдонда Марияш

п.ғ.м., Ақмола облысы, Целиноград ауданы,

«Қараөткел ауылының мектеп-гимназиясы» КММ

бастауыш сынып мұғалімі

Аннотация: Мақалада математикада қолданылатын жаңа инновациялық әдістердің бірі болып табылатын - STEАM түріндегі жобалау, зерттеу әдістері сипатталады. Қазіргі уақытта әлемде төртінші технологиялық революция болып жатыр: ақпараттың қарқынды ағыны, жоғары технологиялық инновациялар мен әзірлемелер біздің өміріміздің барлық салаларын өзгертіп жатыр. Қоғам сұранысы да, жеке тұлғаның қызығушылықтары да өзгеріп жатыр. Ғылым, математика, технологиялар және инженерия сияқты басты академиялық салаларда бір мезгілде даму керек, оларды STEАM (science, technology, engineering, art and mathematics) деген бір сөзбен біріктіріп атауға болады.

Аннотация: В статье описаны методы проектирования и исследования типа STEAM, которые являются одним из новых инновационных методов, используемых в математике. В настоящее время мир переживает четвертую технологическую революцию: стремительный поток информации, высокотехнологичные инновации и разработки меняют все сферы нашей жизни. Запросы общества и интересы отдельных лиц меняются.Существует необходимость одновременного развития в основных академических областях, таких как наука, математика, технологии и инженерия, которые можно назвать STEAM (наука, технология, инженерия, искусство и математика).

Abstract: The article describes STEAM-type design and research methods, which are one of the new innovative methods used in mathematics. The world is currently experiencing the fourth technological revolution: the rapid flow of information, high-tech innovations and developments are changing all areas of our lives. The demands of society and the interests of individuals are changing. There is a need for simultaneous development in core academic fields such as science, mathematics, technology and engineering, which can be called STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts and Mathematics).

Кілт сөздер: STEАM, STEАM-математика, жобалау, зерттеу, математикадағы жобалау әдістері, математикадағы зерттеу әдістері.

Ел президенті Қасым-Жомарт Тоқаев Республикалық педагогтер съезіндегі сөйлеген сөзінде білім беру саласына қатысты бірқатар маңызды мәселеге тоқтала келе: «Педагогтерді даярлау және олардың біліктілігін арттыру тәсілдерін түбегейлі өзгертуді қажет етеді. Жоғары оқу орындарындағы педагогикалық мамандықтарға қатысты бағдарламалардың басым бөлігі заман талабын ескермейтін бұрынғы әдістемелерге негізделген. Заманауи тәсілдер мен технологияны енгізе отырып, оқу бағдарламаларын қайта қарау, жаңғырту қажет», - деп атап өтіп, оқытуда жаңа инновациялық технологияларды қолданудың маңыздылығын ашып көрсеткен [1].

Сонымен қатар, президентіміз педагогтердің біліктілігін бағалау және арттыру жүйесін жаңғырту қажет екенін ескереді. Осыдан болашақ білімді ұрпақ, кәсіби маман дайындау - қарқынды дамып келе жатқан технологиялар дәуірінде оқушыларды күрделі пәнаралық қатынастарды түсінуге дайындауды және болашақ ғылыми және технологиялық жетістіктерге жетуіне ықпал ету болып табылады. Аталған мақсатты жүзеге асыруда бірқатар дағдыларды дамыту міндеттері бар.

Әмбебап дағдыларды дамыту: бағдарлама тек математикалық дағдыларды ғана емес, сонымен қатар сыни ойлауды, шығармашылықты және қазіргі әлемде өте маңызды командада жұмыс істеу қабілетін дамытуға ықпал етеді.

Мотивация мен белсенділікті арттыру: математиканы басқа STEAM элементтерімен біріктіру оқушылардың мотивациясын арттыратын оқуды интерактивті және қызықты етеді.

Нақты өмірге дайындық: бағдарлама оқушыларды нақты өмірлік және кәсіби мәселелерді шешуге дайындай отырып, математиканы практикалық қолдануға баса назар аударады.

Инклюзивтілік және қол жетімділік: Steam тәсілі әртүрлі қабілеттері мен қызығушылықтары бар оқушыларға сәйкес келетін әртүрлі оқыту әдістерін ұсынады.

Тұтастай алғанда, Steam-математикадағы жобалау қызметі: зерттеу тапсырмалары мен жобаларын құру оқушыларға табысты болашақ үшін қажетті білім мен дағдыларды бере отырып, білім беру жүйесін дамытудағы заманауи және маңызды қадам болып табылады.

Steam-математикадағы жобалау қызметінің жаңашылдығы келесі алғышарттармен анықталады:

Интерактивті математикалық ойындарды тапсырмалар төңірегінде әзірлеу: IPMT оқушыларға математикалық ұғымдарды ойын формасы арқылы түсінуге көмектесетін, оқуды қызықты әрі тиімді ететін көптеген ойындар мен интерактивті тапсырмаларды қамтиды.

Виртуалды зертханалар мен эксперименттер: Платформа практикалық тәжірибе мен тақырыпты терең түсінуге мүмкіндік беретін математика және басқа STEAM пәндерімен байланысты эксперименттер жүргізу үшін виртуалды зертханаларды ұсынады.

Өнермен және шығармашылықпен Интеграция: IPMT геометриялық сурет салу, архитектуралық модельдеу және шығармашылықты дамытатын дизайн сияқты математикалық принциптерге негізделген көркем жобаларды құруға арналған құралдарды қамтиды.

Адаптивті оқыту: Платформа әр оқушының білім деңгейіне және қызығушылықтарына бейімделе отырып, оқудың жеке тәсілін ұсынады, бұл жақсы білім беру нәтижелеріне қол жеткізуге мүмкіндік береді.

Кросс-тәртіптік жобалар: Оқушылар әртүрлі пәндер арасындағы байланыстарды түсінуді нығайта отырып, математиканы басқа STEAM салаларымен біріктіретін пәнаралық жобаларға қатыса алады.

Онлайн байланыс және ынтымақтастық: Платформа білім алмасуды және жобалар бойынша ұжымдық жұмысты қолдау арқылы сыныптастарымен және мұғалімдерімен онлайн өзара әрекеттесу және ынтымақтастық мүмкіндіктерін ұсынады.

Қазіргі заман талабына сай адам іс-әрекетінің барлық салаларында еркін қолданысқа енген ақпараттық технологиялар біздің күнделікті өміріміздің ажырамас бөлігі болып табылады. Ақпараттық технологияларды тиімді қолдану сандық үлгіде көрсетілген әртүрлі ақпараттың түрлерімен жұмыс істеу үдерісін тездетеді және жеңілдетеді. Білім берудің басым бағыттарының бірі оқушылардың компьютерлік сауаттылығын қалыптастыру болып табылады. Компьютерлік сауаттылықты қалыптастыру ғылым, техника, медицина, білім беру және мәдениет саласынына негізгі әсерін тигізуі мүмкін.

STEАM дегеніміз – оқытудың біріктірілген тәсілі. Яғни, бұл тәсіл аясында академиялық ғылыми-техникалық тұжырымдамалар шынайы өмір контексінде зерттеледі. Мұндай тәсілдің мақсаты – мектеп, қоғам, жұмыс және бүкіл әлем арасында STEАM-сауаттылықты дамытуға және әлемдік экономикадағы бәсекеге қабілеттілікке ықпал ететін нық байланыстарды орнату. STEАM – оқытудың біріктірілген тәсілі, оның шеңберінде академиялық ғылыми-техникалық тұжырымдамалар шынайы өмір контексінде зерттеледі. Бұндай тәсілдің мақсаты – мектеп, қоғам, жұмыс және бүкіл әлем арасында STEАM-сауаттылықты дамытуға және әлемдік экономикадағы бәсекеге қабілеттілікке ықпал ететін нық байланыстарды орнату [2].

Қазақстанда да STEАM-білім берудің белсене дамуы басталды. Бұны Білім мен ғылымды дамытудың мемлекеттік бағдарламасы аясында STEАM контекстінде мектептегі білім берудің мазмұнына өту дәлелдейді. Жаңа білім беру саясатын жүзеге асыру үшін оқу бағдарламасына жаңа технологияларды, ғылыми инновацияларды, математикалық үлгілеуді дамытуға бағытталған STEАM-элементтерді енгізу жоспарланды.

STEАM әлемдік жүйесінің жаңа тренді білім беру робототехникасы болды, ол бағдарламалау және құрастыру дағдыларын дамытуға мүмкіндік береді, STEM төрт компонентінің интеграторы болып табылады. Мысалы, 2015 жылы «STEАM» үшжылдық жобасы іске қосылды (Австрия, Болгария, Греция, Мальта және Ұлыбритания), ол оқушылардың ғылыми-техникалық салаға деген қызығушылықтарын қолдау үшін білім беру роботехникасын шығармашылық және сыни қолдануға бағытталды.

«STEАM» мақсаты – балаларға білім беру робототехникасының әртүрлі бағыттарын және STEAM меңгеруге, сонымен қатар күрделі тәжірибелік тапсырмаларды шешуге мүмкіндік беретін ашық және тұжырымдамалық жиектемені әзірлеу. Жобаның шеңберінде білім беру робототехникасынан бес мемлекетте 4000 астам бала үшін семинарды өткізу қарастырылған.

Қазақстанда да STEАM-білім берудің белсене дамуы басталды. Бұны Білім мен ғылымды дамытудың 2016-2019 жылдарға арналған мемлекеттік бағдарламасы аясында STEM контекстінде мектептегі білім берудің мазмұнына өту дәлелдейді. Жаңа білім беру саясатын жүзеге асыру үшін оқу бағдарламасына жаңа технологияларды, ғылыми инновацияларды, математикалық үлгілеуді дамытуға бағытталған STEАM-элементтерді енгізу жоспарланды [3].

STEАM-білім беру – инженерлік шығармашылық пен математика, жаратылыстану ғылымдары мен технологиялардың кіріктірілуі негізінде жоба және пәнаралық амалдарды байланыстыратын жаңаша ойлау және жаңа технологияларға бағытталған ғылымдардың бірігуі.

STEАM-білім беру артықшылықтары: сыни тұрғыдан ойлау, ғылыми-техникалық білімді күнделікті өмірде пайдалану, белсенді қарым-қатынас құру және командамен жұмыс жасау, техникалық пәндерге қызығушылықты арттыру, жобаларға креативті және жаңашыл көзқарас, оқу мен карьераның ұштасуы.

STEАM-білім берудің кілттік мақсаты – оқушылардың білу және істей алу қабілеттерін өнертапқыш шешімдер, зерттеушілік қызметтер және тәжірибелік форматтарда көрсету.

Күтілетін нәтиже – оқушылардың фукционалдық сауаттылықтары, олардың өмірлік және кәсіби перспективалары, өз күштеріне деген сенімділік. STEАM-білім берудің үздік педагогтері мақсат тек қана құзыретті жұмыс күшін тәрбиелеу ғана емес, оқушылардың «қатты» және «жұмсақ» дағдыларын қалыптастыру қажеттігін де көреді.

Сонымен қатар, мектептегі робот техникасы негіздері элективті курсында математика пәні бойынша «арифметикалық амалдар» мен информатика пәніндегі «цикл» терминін қолданып, Lego машинасының жүру жылдамдығын, жүрген қашықтығын есептеуге болады. Бұл процесс оқушыға жалпы автокөліктердің жылдамдығы, жүру қашықтығының есептеу принципін меңгертеді. Осылайша, STEАM-білім беру оқушыларды алған білімдерін қоршаған орта процестерімен байланыстыруға және жобалық ойлауына мүмкіндік береді.

Математикалық шығармашылықтың интерактивті платформасы-бұл STEAM тәсілінің контекстінде математиканы оқу процесін динамикалық, тартымды және тиімді ететін, оқушылардың математика әлеміне және оның өмірдің әртүрлі салаларындағы қосымшаларына терең енуіне ықпал ететін заманауи құрал.

STEAM мақсаттарына оқушылардың математикаға деген ынтасы мен қызығушылығын арттыру, олардың математикалық ұғымдар туралы түсініктерін дамыту, сондай-ақ осы пәнді оқытуда оң тәжірибе қалыптастыру кіреді. Біз математикалық тұжырымдамаларды көрсету үшін интерактивті қосымшалар мен ойындарды, виртуалды сабақтарды, интерактивті тақталар мен планшеттерді және балаларға математиканы іс жүзінде қолдануға мүмкіндік беретін жобалар арқылы оқытуды ұсынамыз. Бұл авторлық бағдарлама оқушылардың іс-әрекетін ұйымдастыруға, мотивация қалыптастыруға, оқушылардың қызығушылығы мен қабілеттерін дамытуға көмектеседі.

Әлемді біртұтас түсінуді қалыптастыру: оқушыларға STEAM-дің әртүрлі аспектілері бір-бірімен қалай үйлесетінін және толықтыратынын көруге және түсінуге мүмкіндік беру, олардың айналасындағы әлем туралы тұтас түсінік қалыптастыру.

Математикалық білім мен дағдылардың негіздерін дамыту: негізгі математикалық ұғымдарды түсінуді нығайту және болашақта математика мен сабақтас пәндерді тереңірек зерттеу үшін қажетті дағдыларды дамыту.

Шығармашылық және сыни ойлауды ынталандыру: steam пәндерінің кез келгенінде негізгі элемент болып табылатын оқушыларды есептерді шығаруда және сыни ойлауды дамытуда шығармашылыққа ынталандыру.

Ғылым мен технологияға деген қызығушылықты арттыру: осы салалардың практикалық маңыздылығы мен қызығушылығын көрсете отырып, оқушыларды ғылыми және технологиялық пәндерді одан әрі зерттеуге ынталандыру.

Мәселелерді шешу дағдыларын дамыту: логикалық ойлау мен аналитикалық қабілеттердің дамуына ықпал ететін математикалық және ғылыми білімді практикалық қолдану арқылы оқушыларға күрделі есептерді шешу әдістерін үйрету.

Командалық және коммуникативті дағдыларды тәрбиелеу: STEAM тәсілінің маңызды бөлігі және қазіргі әлемдегі маңызды дағды болып табылатын командада жұмыс істеу және тиімді қарым-қатынас жасау дағдыларын дамытуға ықпал ету.

STEAM ортасында оқуға дайындық: оқушыларды кейінгі сыныптардағы неғұрлым күрделі тұжырымдамалар мен жобаларға дайындау арқылы STEAM тәсілінің бөлігі ретінде қосымша білім берудің негізін құру [4].

Осылайша, бағдарлама оқушыларды математика саласындағы біліммен байытып қана қоймай, оларды STEAM әлеміне тартуға тырысады, бұл оның құрамдас бөліктерінің әрқайсысының маңыздылығы мен тартымдылығын көрсетеді.

STEAM міндеттеріне - математиканы басқа STEAM пәндерімен біріктіру: оқушыларға математиканың ғылыммен, технологиямен, инженериямен және өнермен қалай үйлесетінін және өзара әрекеттесетінін көрсету, көп салалы түсінік пен білімді қолдануды қамтамасыз ету.

Негізгі математикалық құзыреттіліктерді дамыту: негізгі математикалық білім мен дағдыларды, соның ішінде санауды, негізгі арифметикалық амалдарды, геометрияға кіріспе және алгебраның бастапқы дағдыларын мұқият құру.

Логикалық ойлау мен проблемалық тәсілді ынталандыру: Оқушыларды логикалық ойлауды дамытуға және математикалық әдістерді қолдана отырып, әртүрлі есептерді талдауға және шешуге ынталандыру.

Математикаға деген ынта мен қызығушылықты арттыру: оқушылардың математикаға деген қызығушылығын арттыру үшін интерактивті және практикалық тапсырмаларды қолдану, оның күнделікті өмірде және STEAM-дің басқа салаларында маңыздылығы мен қолданылуын көрсету.

Математика арқылы шығармашылықты дамыту: математикалық ұғымдар мен құралдарды қолдана отырып, есептерді шешуге және идеяларды білдіруге шығармашылықты ынталандыру.

Математиканы нақты өмірлік жағдайларда қолдануға үйрету: оқу процесін оқушылар математикалық білімді нақты әлем контекстінде, соның ішінде steam элементтерін біріктіретін жобалар мен эксперименттерде қолдана алатындай етіп ұйымдастырыңыз.

STEAM саласындағы қосымша білім берудің негіздерін қалыптастыру: оқушыларды математикалық негіздерін және пәнаралық байланыстарды түсінуді нығайта отырып, оқытудың келесі кезеңдерінде STEAM пәндеріне тереңірек енуге дайындау [5].

Бұл міндеттер оқушылардың интеллектуалды әлеуетін, шығармашылығын және болашақ білім беру сын-тегеуріндеріне дайындығын дамытуға ықпал ете отырып, steam-дің кең ауқымында математиканы маңызды құрал ретінде біртұтас және үйлесімді қабылдауын қалыптастыруға бағытталған.

Математикаға деген қызығушылықты арттыру: оқушылар математиканың практикалық маңыздылығы мен тартымдылығын көреді, бұл олардың пәнді оқуға деген ынтасын арттырады.

Кешенді ойлауды дамыту: бағдарлама әртүрлі пәндер арасындағы байланыстарды көру және күрделі есептерді шешу үшін математиканы қолдану қабілетін қалыптастыруға ықпал етеді.

Проблемаға бағытталған дағдыларды жетілдіру: оқушылар математикалық әдістер мен құралдарды қолдана отырып, мәселелерді тиімді шешуді үйренеді.

Шығармашылық пен инновациялық тәсілді дамыту: бағдарлама оқушыларға математикадан шығармашылықты дамытуға көмектеседі және оларды инновациялық шешімдер жасауға үйретеді.

Болашақ мансапқа дайындық: оқушылар болашақ мамандықтарда, әсіресе STEAM кешенді қолдануды қажет ететін салаларда қажетті дағдыларды алады.

Жалпы, STEAM арқылы математикаға кіріспе оқытуды динамикалық, интерактивті және заманауи білім беру және кәсіби әлем талаптарына сәйкес етеді.

Пайдаланылған әдебиеттер:

1. Қасым-Жомарт Тоқаев Республикалық педагогтер съезіндегі баяндамасы, 5 қазан, 2023ж.

2. Г.Ахметова, А.Мурзалинова. «Преимущества и перспективы STEM-образования» \\ «Білімді ел — Образованная страна» №41 (102) 7 ноября 2017 г

3. Г.Ногайбаева, С.Жумажанова «Развитие STEM – образования в мире и Казахстане»\\»Білімді ел – Образованная страна» №20 (57) 25.10.2016ж

4. Н.Ә.Назарбаев «Төртінші өнеркәсіптік революция жағдайындағы дамудың жаңа мүмкіндіктері» атты Қазақстан халқына жолдауы 10.01.2018

5. Жүнісбек Ә. Жаңа технология негізі – сапалы білім. - // Қазақстан мектебі, №4, 2008