Пәндік оқытуда STEM технологияларының тиімділігі

Пәндік оқытуда STEM технологияларының тиімділігі

Оспанова Гулнур Абдисалыковна

Нұр-Сұлтан қаласы әкімдігінің «№25 орта мектеп» КММ

STEM технологиясы – білім алушылардың белсенділігін арттыруға мүмкін беретін оқу ортасын құру. Кез келген жағдайдың шешуін анықтап, тауып, өзара пікірлесе отыра, қорытынды жасайды. Себебі, STEM технологиясы оқушыларды сыни ойлауға, креативті ойлауға, өз бетінше білім алуға жетелейді. Мұғалім кез - келген технологияны, әдіс - тәсілді пайдаланғанда оқушылар үшін тиімдісін іздейді.

Қазіргі заманауи сабақтарды компьютерлік технологиялар, интерактивті тақта, ноутбук, мобильді құрылғылар мен қосымшалар арқылы өткізсе, оқушылардың жаңа материалды тез түсінуге мүмкіндік береді. Себебі, білім алушылар бұл құрылғылармен асқан қызығушылықпен жұмыс жасауға ұмтылады.

STEM технологияларының озық түрлеріне математикалық модельдеу, инженерлік графика, дизайн жасау, сандық зертханалар жатады.

Оқыту мақсаттарының құрылған жүйесі мынадай кең ауқымды дағдыларды дамытудың негізі болып табылады: білімді функционалдық және шығармашылық қолдану, сыни ойлау, зерттеу жұмыстарын жүргізу.

Оқушылар робототехника, робототехника-физика, информатика –технология т.с.с сабақтарда білімдерін толықтырып түрлі ақпараттармен танысып, жұмыс жасайды.

STEM ерекшелігі - бұл пәнаралық байланыс принципі, яғни бірнеше пәнді біріктіре отырып, бірнеше пәндерден алған білімді қоса отырып, жаңа бір қолданбалы зат жасап шығарады.

STEM тәсілі – бұл оқыту әдісі ғана емес, ол ойлау тәсілі. Өйткені оқушылар бір платформаны пайдалану үшін, бір құбылысты сол платформаны пайдалана отырып түіндіру үшін тек қана химия, биология пәндерінен білімін ғана пайдалана қоймайды, ол тағы информатика, география пәндерінен алған білімін пайдалануы тиіс және алған білімдерін практикада қолдануды үйренеді. Бұл жерде тек қана бір пәннің білімі жеткіліксіз, оқушылар жан-жақты ойлай алатын, сыни тұрғыдан қарай алатын болады.

Біздің мектебімізде де осындай заманауи STEM кабинетімен жабдықталған. STEM – химия, биология, физика, география, информатика, математика, технология, робототехника пәндерін біріктіру нәтижесінде пайда болған тәсіл және келешекте бір бөлек пән болады деуге тұрарлық.

Өз іс-тәжірибемізде информатика пәнінде робототехника мен физика пәндерін байланыстырып «Роботты жүргізіп жылдамдығын табу» осы STEM технологиясы арқылы қалай меңгертуге болатынын есептеулер жүргізілуде. 7 сынып оқу бағдарламасына сәйкес дененің қозғалыс жылдамдығын және оның орын ауыстыруын анықтау мақсатында робот тышқанды алып, жүргізіп оның жүрілген жолын сызғыш арқылы, ал уақытын секундамермен өлшеніп алынды. Нәтижесін оқушылар формула арқылы есептеп шығаруды дағдыланды.

Робототехника мен технология пәндерді байланыстырып өткізілген сабақтарда «Робототехника мен 3Д лазерный принтер» RDWorksV8 программасы арқылы жүктелген роботтың суретін 3Д лазерлік принтерге жіберіледі.

Қазіргі таңда технология пәні мұғалімі «Unimat» модульдік ағаш және металл станоктарын сабақ барысында оқушылармен кеңінен пайдалануда.

Виртуалды STEM кабинетінде математика мұғалімдері Promethean ActivPanel интерактивті жабдығының мүмкіндіктерін кеңінен пайдаланса, ал барлық анатомиялық органдардың құрылымын егжей-тегжейлі талдауға және анимациялар мен презентация жасауға мүмкіндік беретін, жоғары сапалы визуалды – интерактивті «Vived science» бағдарламасымен биология мұғалімдері жұмыс жасауға болады.

Жаратылыстану пәндеріндегі зертханалық, сарамандық, жұмыстары осы тәсілдің көмегімен виртуалды зертханалық жұмыстарды көрсету арқылы оқушылардың пәнге деген қызуғушылықтарын арттыруға болады. Сонымен қатар биология мен химиядағы көптеген зерттеу объектілерінің 3D нұсқаларын оқушылар өз қолдарымен шашып және жинастырып сабақты түсінікті етіп қабылдауға мүмкіндік береді. Макро және микроәлемде өтіп жатқан табиғи құбылыстарды зерттеуге, сандық зертхана мен демонстрациялық жұмыстар мен виртуалды модельдеу жұмыстарын жасауда маңызы зор.

Химия, биология пәндерінде дәстүрлі оқытудың әдістерімен салыстыратын болсақ STEM тәсілі арқылы оқушылар тәжірибе жасауға, модельдерді жобалауға, қысқаметражды видеороликтерді түсіруге, өз идеяларын, берілген тапсырмаларын 100% ашып жүзеге асыратын керемет тәсілдің бірі.

Сондай-ақ химия пәнінен виртуалды зертханалардың анимациялау бағдарламсы ретінде ChemLab, PhetColorado т.б. және MEL Chemistry VRapp қосымшасы арқылы химия пәнінде периодтық кестедегі кез-келген элемент атомын өз қолымен құрып, жасақтауға болады.

4-5 сынып оқушылары Lego Education Mindstorms EV3 конструкторлары арқылы роботтарды құрастырумен қатар, оларға программа жазып басқаруды үйренуде. Роботтарды жүргізу, билету, лабиринттен бағдаршам арқылы жүру, шеңбер бойынша ақ қара сызықтар бойынша қозғалу, кедергілерге тоқтау жобаларын жасау оқушылар үшін қызықты болуда. Сонымен қатар оқушыларға роботтарды құрастырумен қатар оның бағдарламасын жазуды үйрететін ноутбукке орнатылған бағдарламалық жасақтама толық оқушылар игілігі үшін жұмыс жасауда.

Ал Arduino физика сабақтарына тәжірибелік жұмыс жасауға арналған таптырмас платформа. Сабақтарда оқушылар тек оқулықтармен ғана емес, сонымен қатар арнайы бағдарламалармен де жұмыс жасайды:

- "Қызықты физика"қосымша нақтылығы бар бағдарлама

- Физикалық эксперименттерді 3D модельдеу бағдарламасы

- Электроника мен электр энергиясын зерттеуге арналған мультимедиялық зертхана

STEM сабақтарында Verner сандық зертханасының бағдарламасы қолданылады зертханалық практикумда физикалық шамаларды өлшеуге арналған бағдарлама мен датчиктерді игеру оқушыларда инженерлік мамандықтар үшін қажетті дағдыларды қалыптастыруға мүмкіндік береді.

Осылайша, білім беруде STEM тәсілін жүзеге асыру физика ғылымын зерттеу процесінде шағын STEM жобаларын қолдану арқылы мектептегі физика курсы аясында тікелей жүзеге асырылу мүмкінді мол.

STEM технологиясымен жұмыс жасау, оны өмірде қолдана алу бала үшін өте маңызды. Бала өзінің жасаған бұйымын, өнімін көру арқылы мотивациясы артады.

Осылайша, STEM арқылы білім беру оқушыларды алған ақпаратын қоршаған орта процестерімен байланыстыруға және жобалық ойлануына мүмкіндік береді.

Қорыта келгенде, STEM технологиясы арқылы жұмыс жасау мұғалім үшін де, білім алушы үшін де қызықты, әрі қажет болып келеді. Оқушылар алған білімдерін практикалық жұмыстар арқылы бекітіп отырса, өз бетінше білім алуға құштарлықтары арта түседі, оқушылардың функционалдық сауаттылықтары қалыптасып, олардың өмірлік және кәсіби перспективалары, өз күштеріне деген сенімділігі артады.

Пайдаланылған әдебиеттер:

1. Елубаева Р.Б. «Stem мектеп оқушыларын оқытудың жаңа әдістемесі және әлемдік білім берудің жаңа тренді»\\ «IT технология және STEM оқытудың маңызы» аймақтық ғылыми-тәжірибелік конференция жинағы Атырау, 2021 ж.

2. А.И. Рудской, А.И. Боровков, П.И. Романов, К.Н. Киселёва. Анализ опыта США и Великобритании в развитии STEM-образования //Естественные и инженерные науки. 2017 г.

3. Г.Ахметов,А.Мурзалинова «Преимущества и перспективы STEM– образования»\\ «Білімді ел-Образованная страна» №41, 7 ноября 2017 г.