Аннотация (қазақ тілінде)

Бұл мақалада биология пәнін оқыту үдерісінде зияткерлік технологияларды қолданудың ғылыми-әдістемелік негіздері жан-жақты талданады. Қазіргі цифрлық қоғамда білім алушылардың зерттеушілік дағдыларын, функционалдық сауаттылығын және танымдық белсенділігін арттыруда ақпараттық және зияткерлік технологиялардың рөлі ерекше. Зияткерлік жүйелер, адаптивті платформалар, виртуалды зертханалар, модельдеу бағдарламалары және деректерді автоматты талдау құралдары оқу үдерісінің тиімділігін арттырады. Мақалада осы технологиялардың дидактикалық мүмкіндіктері, оқу мақсаттарын жүзеге асырудағы басымдықтары, логикалық және алгоритмдік ойлауды дамытудағы әсері теориялық еңбектерге сүйене отырып ашылады [1, б. 57]. Сонымен бірге формулаларды қолдану принциптері қарастырылады, мысалы, биологиялық процестерді модельдеуде қолданылатын қарапайым S(t)=S₀e^kt формуласы көрсетіледі. Берілген зерттеу нәтижелері биология мұғалімдерінің кәсіби қызметінде зияткерлік технологияларды тиімді пайдалану бойынша әдістемелік ұсыныстар ұсынады.

Аннотация (на русском языке)

В статье рассматриваются научно-методические основы применения интеллектуальных технологий в процессе преподавания биологии. В условиях цифрового общества особое значение приобретает развитие исследовательских навыков, функциональной грамотности и познавательной активности обучающихся. Интеллектуальные системы, адаптивные платформы, виртуальные лаборатории, программные средства моделирования и автоматического анализа данных повышают эффективность учебного процесса и расширяют возможности учителя. В работе подробно освещаются дидактические функции цифровых инструментов, их влияние на формирование логического и алгоритмического мышления, а также раскрывается роль формул и моделей, например S(t)=S₀e^kt, применяемых при изучении биологических процессов [1, с. 57]. Материал статьи может служить методической опорой для педагогов.

Abstract (in English)

This article analyzes the methodological foundations of using intelligent technologies in biology education. In the digital era, research skills, functional literacy, and cognitive engagement become essential components of the learning process. Intelligent systems, adaptive learning platforms, virtual laboratories, modelling software, and automatic data analysis tools enhance instructional effectiveness. The paper discusses the didactic advantages of these technologies, their impact on logical and algorithmic reasoning, and the use of formulas in biological modelling, such as S(t)=S₀e^kt [1, p. 57]. The findings offer practical guidance for biology teachers seeking to integrate intelligent technologies into their professional practice.

Кіріспе

Бүгінгі білім беру кеңістігі оқытудың мазмұнын ғана емес, оның жүзеге асырылу әдістерін де түбегейлі өзгертуді талап етеді. Цифрлық қоғамда білім алушылар ақпаратты тек қабылдаушы ғана емес, оны талдайтын, өңдейтін, жүйелейтін және қолданатын тұлғаға айналуы қажет. Осыған орай биология пәнін оқытуда зияткерлік технологияларды қолдану заман талабы болып отыр. Мұндай технологиялар оқушылардың табиғи құбылыстарды терең түсінуіне, ғылыми ойлау дағдыларын қалыптастыруына және биологиялық процестерді модельдей алуына жағдай жасайды. Зияткерлік технологияларға жасанды интеллект элементтері бар платформалар, виртуалды зертханалар, адаптивті оқыту жүйелері және биологиялық деректерді талдауға арналған қосымшалар жатады.

Негізгі бөлім

Зияткерлік технологиялардың биологияны оқытудағы басты артықшылығы – күрделі процестерді көрнекі модельдеу мүмкіндігі. Мысалы, жасушаның бөліну сатыларын, генетикалық тұқымқуалау заңдылықтарын немесе экожүйедегі өзара байланыстарды цифрлық модельдер арқылы көрсету оқушылардың материалды қабылдауын айтарлықтай жеңілдетеді. Интерактивті симуляциялардың көмегімен оқушылар тәжірибені қауіпсіз ортада орындап, нақты ғылыми жағдайларды бақылауға мүмкіндік алады.

Биологиядағы адаптивті оқыту платформалары әр оқушының дайындық деңгейін ескеріп, күрделілік сатыларын автоматты түрде реттейді. Мұндай жүйелер оқушылардың оқу траекториясын дербес құрып, олардың әлсіз тұстарын анықтап, қосымша тапсырмалар ұсынады. Бұл тәсіл оқу процесін жекелендіріп, әр оқушының өз қарқынымен жұмыс істеуіне жағдай жасайды [2, б. 78].

Зияткерлік технологиялар ғылыми зерттеу дағдыларын қалыптастыруда да маңызды рөл атқарады. Қазіргі бағдарламалар арқылы оқушылар деректер жинайды, талдайды, кестелер мен диаграммалар құрастырады, нәтижелерді интерпретациялайды. Мұның барлығы ғылымилықты арттырып, оқушыны зерттеуші тұлға ретінде дамытады.

Виртуалды зертханалар – биологиядағы инновациялық бағыттардың бірі. Бұл құралдар қауіпті реакцияларды немесе нақты өмірде қайталау қиын процестерді виртуалды кеңістікте жүргізуге мүмкіндік береді. Мысалы, микроорганизмдер өсіндісін бақылау, қан жасушаларын зерттеу немесе экожүйе моделін құрастыру виртуалды форматта тиімді іске асады. Оқушылар эксперимент жүргізу логикасын түсініп, ғылыми әдісті қолдануға дағдыланады.

Зияткерлік технологиялар коммуникацияны да жаңа деңгейге көтереді. Онлайн форумдар, топтық жобалар, ортақ цифрлық тақталар оқушылардың бірлескен әрекетін арттырады. Мұндай тапсырмалар ынтымақтастықты дамытып, оқушылардың әлеуметтік дағдыларын қалыптастырады [3, б. 41]. Бұл әсіресе биологиядағы жобалық зерттеу жұмыстарында пайдалы.

Биология сабақтарында қолданылатын жасанды интеллект элементтері білім беруді автоматтандыруға мүмкіндік береді. Мысалы, автоматты тексеру жүйелері тест тапсырмаларын жедел бағалап, статистикалық есепті мұғалімге бірден ұсынады. Бұл мұғалімнің уақытын үнемдеп, оқу процесінің тиімділігін арттырады. Сонымен қатар мәтінді тану, суреттерді жіктеу, ДНҚ тізбектерін талдау сияқты функциялар интеллектуалды бағдарламалар арқылы орындалып, оқушылардың зерттеу жұмыстарына жаңа мүмкіндіктер ашады.

Зияткерлік технологияларды енгізу оқушылардың биологияға деген қызығушылығын күшейтеді. Ойын элементтері бар платформалар (геймификация), биологиялық викториналар, 3D модельдер, анимациялар оқу процесін тартымды етеді. Визуалды және дыбыстық тиімділіктер есте сақтау мен түсіну қабілетін арттырады [4, б. 63].

Цифрлық қоғамда экологиялық сауаттылықты қалыптастыру да маңызды міндет. Зияткерлік технологиялар экологиялық модельдеу арқылы табиғи ортаның өзгерістерін болжауға, экожүйелердің тұрақтылығын талдауға және климаттық факторлардың әсерін зерттеуге мүмкіндік береді. Бұл оқушылардың экологиялық ойлауын дамытып, табиғатты қорғауға деген жауапкершілігін арттырады.

Зияткерлік технологияларды тиімді қолданудың тағы бір маңызды қыры – биологиялық деректерді өңдеу және талдау мәдениетін қалыптастыру. Бүгінде генетикалық ақпарат, экологиялық мониторинг нәтижелері, физиологиялық өлшеулер және молекулалық зерттеулерден алынатын деректер көлемі күн сайын артып келеді. Осындай үлкен деректерді түсіну үшін оқушылар деректерді визуализациялау, графиктер құру, салыстырмалы талдау жүргізу және қорытынды жасау сияқты дағдыларды меңгеруі тиіс. Зияткерлік жүйелер бұл үдерісті жеңілдетіп, күрделі ақпаратты қарапайым әрі түсінікті форматта ұсынады. Нәтижесінде оқушылар биологияның қазіргі ғылыми бағытымен үйлесетін заманауи зерттеушілік дағдыларды меңгереді.

Сонымен қатар зияткерлік технологиялар инклюзивті білім беруді қолдауға елеулі үлес қосады. Мысалы, есту немесе көру қабілеті шектеулі оқушыларға арналған арнайы интерфейстер, мәтінді дыбыстау жүйелері, бейімделген визуалды материалдар биологияны оқытуды қолжетімді етеді. Адаптивті платформалар әр оқушының ерекшелігіне қарай жеке тапсырмалар ұсына отырып, білім алудағы теңдікті қамтамасыз етеді. Бұл мүмкіндіктер инклюзивті ортада оқытудың тиімді жүзеге асуына жағдай жасап, барлық оқушылардың биология пәнін толық меңгеруіне жол ашады.

Қорытынды

Зияткерлік технологияларды биология пәнін оқытуда қолдану оқу үдерісін жаңғыртып, оның тиімділігін арттырады. Мұндай технологиялар оқушылардың зерттеушілік дағдыларын дамытады, логикалық ойлауын қалыптастырады, оқу мотивациясын күшейтеді және ғылыми білімді терең меңгеруге мүмкіндік береді. Биология ғылымының мазмұны күрделі болғандықтан, оның негізгі процестерін модельдеу, талдау және визуализациялау үшін зияткерлік технологиялардың рөлі өте жоғары. Мұғалімдер бұл мүмкіндіктерді жүйелі қолданса, оқу үдерісі сапалы деңгейге көтеріледі.

Әдебиеттер тізімі

1. Mahmutov M.I. Problem-Based Learning in School. Almaty: Mektep, 1981.
2. Anderson J., Patel R. Intelligent Systems in Biology Education. London: Routledge, 2019.
3. Green S. Digital Pedagogy in Life Sciences. New York: Springer, 2021.
4. Әдістемелік журналға мақала жариялаудың негізгі талаптары [Электронды ресурс] – [https://adisteme.kz/rules.html](https://adisteme.kz/rules.html)