CC BY
14БИОЛОГИЯ ПЭН1НДЕ STEM ТЕХНОЛОГИЯЛАРЫН ЖYЗЕГЕ АСЫРУ АРЦЫЛЫ Б1Л1М АЛУШЫЛАРДЬЩ ИННОВАЦИЯЛЬЩ ТЕХНОЛОГИЯЛАРГА ДЕГЕН 1ЗДЕНУШ1Л1К ДАГДЫСЫН ЦАЛЫПТАСТЫРУ
ЭБ1ЛДА АЦС¥ВДАР ЦАЙРАТЦЫЗЫ
Биология пэш окытушысы, педагог-модератор, Алматы каласы
ТУРАЛИЕВА ГУЛБАКЫТ АЛМАСОВНА
Арнайы пэн окытушысы, педагог-модератор, Алматы каласы
Аннотация. Мацалада цифрландыру заманында STEM технологиясыныц жаца багытын цалыптастыру туралы нег1зг1 проблемалар царастырылды. Жаратылыстану пэндер ymw б1л1м берудщ мацызды саласы STEM технологияларын оцыту болып табылады. Бшм беруде цаз1рг1 б1л1м беру ЖYйесi бойынша инновациялыц процесстер сияцты бул технология, цифрлы заманда гылыми эдттемелж негiзде цолдануга болатын оцыту багдарламасы болып есептелiнедi STEM технологиясын биология пэтн оцытуда гылым, технология, инженерия, математика саласын цамти отырып оцытуды бiлдiредi. Цифрландыру заманында, жаца технологияныц эртYрлi багыттары мен эдiстэсiлдерi цолдана отырып бiлiмгердiм танымын арттыру квзделуде.
Клт свздер: биология, STEM технология, жасанды интеллект, бшм берудi реформалау, PBL жоба, нэтиже, тшмдшк.
Жасанды интеллекттщ жетютш есептеу куатыньщ eсуiмен жэне тарихи жинакталган деректердщ Yлкен келемшщ кол жетсмдшшмен тыгыз байланысты. Жасанды интеллект - бул адам миы орындайтын эрекеттерге, соныц шшде тэуелаз шешiм кабылдауга уксас эрекеттердi жYзеге асыруга арналган багдарламалык жасактама технологияларыныц жиынтыгы.
Джон Маккарти, жасанды интеллекттщ непзш калаушы, жасанды интеллект - бул интеллектуалды машиналар мен интеллектуалды компьютерлiк багдарламаларды жасау туралы гылым, олар адамдар сиякты акылга конымды ойлай алады деп санайды [1].
Python Синтаксистiк карапайымдылыгы мен эмбебаптыгына байланысты эзiрлеушiлер арасында жасанды интеллекттi дамытуда сураныска ие багдарламалау тшдершщ 6ipi. Python карапайым функциялар кiтапханасы мен карапайым курылымыныц аркасында нейрондык желiлердi жэне NLP шешiмдерiн эзiрлеудi колдайды. C++ жэне Java-дан айырмашылыгы, Python жасанды интеллекта эзiрлеу кезiнде компиляция мен орындауды баяулататын аудармашымен жумыс iстейдi. Python-да эртYрлi Машиналык окыту жэне терец окыту алгоритмдерiн жнзеге асыруга арналган жYЗдеген дайын ютапханалар бар. Python бiрнеше платформаларда жумыс iстей алады, соныц iшiнде Windows, MacOS, Linux, Unix жэне т.б. кодты бiр платформадан екiншiсiне ауыстырган кезде, сiз кез-келген тэуелдшк мэселелерiн шешетiн Pylnstaller сиякты пакеттердi пайдалана аласыз.
STEM-дщ непзп ерекшелiктерi Технологияны сабакта колданатын негiзгi элементтерiне 3D-принтерлер, визуализация куралдары жэне езге де к¥ралдар немесе зертханалык жабдыктар кiредi. Жаца технология аркасында: Жасеспiрiмдерде мотивациялык эсер калыптасып,
теорияга деген кызыгушылыгы арта тYседi, оныц мацызын тYсiнедi. Жобалык зерттеушiлiк жумыстарды езшдш жоспарлай аламыз. Жаца курылгылар жасай алады жэне кабiлетiне сенiмдi дарынды окушылар калыптасады. Ец бастысы бэсекеге кабшеттшп дамиды.
Биология сабагында STEM технологиясы аркылы окытудыц терт багыты:
1.Макроэлемдi етiп жаткан табиги кубылыстарды зерттеу; Накты емiрде тYрлi нысандардыц, кубылыстардыц, куралдар мен жабдыктардыц протиптерiн жасап шыгару (Биологиялык кубылыстар). Ягни, бул жерде математикалык модельдеу, инженерлш графика, дизайн жасау аркылы кандай да бiр биологиялы; ешм жасап шыгару. Мысалы ретiнде алатын болсак, аскорыту жYесiшц макетiн, немесе бас миыныц макетiн, элi де зерттелмеген, ашылмаган бас миыныц ауруыныц калай кай жерiне эсер ететшш осы STEM технологиясын колдана отырып, зерттелдi.
2.Сандык зертханалар- биология циклшдеп сабакта демонстрациялык жэне зертханалык сабактарды жYргiзу Yшiн кажетп курал-жабдыктар. Мундай зертханаларды колдану жумыс барысындагы кернекшкт арттырып кана коймай, зертхана комплексше енетiн жаца, сезiмтал куралдар аркылы жумыс нэтижелерiн де тез YPенуге кемек бередi. Химия-биологиядан жарыкталу, ылгалдылык, тыныс алу, оттек концентрациясы, жYрек жиырылуыныц жиiлiгi, температура, датчиктер сиякты курал-жабдыктардан турады.
3.Виртуальды зертхана- компьютерде биологиялык YДерiстердi модельдейтiн, оныц шарттары мен жYргiзу параметрлерiн езгертуге мYмкiндiк беретiн компьютерлiк багдарлама болып табылады. Бул багдарлама интерактивтi окытуды жYзеге асыру Yшiн ерекше жагдай жасайды. Биология сабагында осы виртуальды зертхананыц артыкшылыгы, эдiстемелiк материалдарды эзiрлеуге кететш уакытты, айтарлыктай кыскартуга болады жэне непзп назарды зерттелетiн теорияныц эдiстерi мен алынатын корытындылардыц сараптамасына белуге болады.
4.Микроэлемде жYрiп жаткан YДерiстi зерттеу. Ол Yшiн Интернетте MEL Science косымшасын пайдалану кажет. Бул багдарламадагы косымша жаратылыстану пэндерiнде виртуалды емiрде шынайы тYPде керсетiп отырады. Шынымен де, адам баласы жыл санап емес, ай санап, rimi апта мен ^н санап цифрландыру заманныц ерекше элемше енiп барады. Цифрландыру технология елiмiздiц мектептiк бiлiм берудi реформалау YPДiсiндегi негiзгi тенденциялардыц бiрi болып саналады [2].
STEM бiлiм беруде мазмунын жетiлдiруден кYтiлетiн нэтижелер: Жасеспiрiмдерге колдау керсететiн жэне мотивация беретш атмосфера, Yздiксiз Fылыми-эдiстемелiк жэне психологиялык колдау керсетiлу кYтiледi. Бiлiм алушы мен педагог арасындаFы бiлiм беру процес ынтымастыкка, яFни субъект-субъект езара ю-кимыл каFидаты негiзiнде курылады. Мектептерде тек жаца технологияларды колдана отырып сабак етiлуi кYтiледi, Окушыларда сыни ойлау жэне проблемаларды шешу даFдылары калыптасуы кYтiледi. Кэсiби кузыреттiлiктердi немесе STEM технологиясы бойынша педагогтердiц жэне бшм алушылардыц сауаттылыFы артады
Ец заманауи жэне 4К моделiн бойынша барлык кабiлеттердi дамыта алатын PBL -Project based learning эдiсi. ЖобаFа негiзделген окыту - бул шынайы, тартымды жэне кYPделi суракты, проблеманы немесе мэселенi зерттеу жэне OFан жауап беру Yшiн жумыс ютеу аркылы бiлiм алушылар бiлiм мен даFдыларды алатын окыту эдiсi. 4К моделi бойынша кабiлеттер: коммуникацияны дамыту, шыFармашылыкка тэрбиелеу, сыни ойлау, терец араласу, табандылык сиякты кундылыктар мен даFдыларды сiцiредi [3].
БYгiнгi тацда бшм алушыларFа тек кана теориялык бiлiм Fана берумен шектелмей, ол алFан бiлiмiн кн*нделшт емiрде колдана алатын функционалдык сауаттылыFын дамыту. Ол Yшiн проблемалык с^рактар туындату аркылы бшм алушыларды кызыктыра отырып, оны
шешу жолдарын сыни тургыда, шыгармашыльщпен, ынтымактастыкта топпен бiрлесе де жекелей де отырып таба алатын жагдай жасау.
Жаратылыстану сабагында жобага негiзделген окыту аркылы 4 К моделiн тиiмдi колдана отырып, сапалы бiлiм берудiц жолдарын карастыру. Бiлiм алушылар мецгерген бшмдерш, игерген бiлiктерiн цифрлык ресурстары аркылы бектп, толыктыру, нактылау максатына кол жетюзедь Шыгармашылык кабiлет бiлiм алушылардыц сабакта алган бiлiмдерiн iс жнзшде колдана алуга Yйретедi.
Нэтижелiлiгi жэне тшмдшп:
-бiлiм алушыныц танымдык iзденiмпаздыFы калыптасады, мэселелердi терец талдауга Yйренiп, шыгармашылык ой ерiсi артады;
-топ мYшелерiмен бiрлесе ортак тужырым жасауга Yйренедi, м¥Fалiм мен бiлiм алушылардыц карым-катынасы жаксарады, бiлiм алушы ез ойын еркiн айтуга, сез сейлеу мэдениетше калыптасады.
Жобага багытталган окытудыц ец мацызды шарты окушылар арасында белсендi карым - катынасты орнатып, мэселелердi жан-жакты Yйрену жэне тсршшкке кабiлеттi шешiмдердi шешу. ^азiрri кезде элемде бшм беру процесш инновациялык дамытуга арналган бiрнеше окыту технологиялары бар. Жобага багытталган окыту — мэш проблемалык жагдай тугызу мен бшм алушылардыц оку проблемасын дербес шешулерi бойынша iс-эрекеттерiн баскару болып табылатын окыту тYрi. Проблема деп шешiлуi бiлiм алушылардан бiлiм алу Yшiн белгiлi эрекеттердi талап ететш есептердiц, тапсырмаларын, теориялык немесе тэжiрибелiк мэселелердiц эртYрлiлiгiн тYсiнуге болады. Проблемалап окыту эдiсiн жYргiзу дидактиканыц зацдылыктарына байланысты мынадай кезецдерге белiнедi: [4]
1.Проблемалык ахуалдар тугызу жолын алдын ала дайындау.
2.Проблемалык сурактарды грамматикалык жэне стилистикалык жагынан дурыс куру. З.Проблемалык мэселелердi шешу амалдарын бурын дэл белгiлеу.
4.Проблемалык сурактардыц теориялык аныктамасын зацды тYPде дэлелдеу.
Дорыта келгенде, оку мекемелерiнде сабактарды STEM-бiлiм беру жэне оныц технологиясын бiлiм беру процесiнде колдану ойлары негiзiнде уйымдастыру зерттеу дагдыларын калыптастыруга ец жаксы эдiс болады деп корытынды жасауга болады. STEM-технологияларын ескере отырып, жогарыда керсетiлген дагдыларды калыптастыру мемлекет пен когамныц келешек техникалык багыттыгы жогары бiлiктi мамандарга деген суранысын орындауга мYмкiндiк береди
1. S. Raschka Python: Deeper Insights into Machine Learning: Leverage benefits of machine learning techniques using Python 1st Edition, Kindle Edition Packt Publishing/ 1st edition. 2016.
2. Аверин С.А., Маркова В.А. STEM-технологии в образовании: мода или реальность? // Ребенокв современном образовательном пространстве мегаполиса.Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции/редактор-составитель А.И. Савенков.-М.,2017. -С. 193-202.
3. Ногайбаева Г., Жумажанова С. Развитие STEM-образования в мире и Казахстане // Образовательная страна. -2016. -No20 (57). -С. 34-46
4. Raff, E., JSAT: Java statistical analysis tool, a library for machine learning. Journal of Machine Learning Research 2017, 18, pp.1-5.
ПАИДАЛАНЫЛГАН ЭДЕБИЕТТЕР:
