Аннотация

Бұл мақала ХХІ ғасырдағы жаратылыстану ғылымдарының (математика, информатика, физика) даму ерекшеліктерін және олардың қазіргі білім беру жүйесіндегі рөлін талдауға арналған. Жұмыстың мақсаты – цифрландыру жағдайындағы заманауи технологиялар мен инновациялық оқыту әдістерінің жаратылыстану пәндерінің мазмұны мен оқыту сапасына әсерін бағалау. Зерттеу әдістемесі ретінде теориялық талдау, сараптамалық бағалау және нақты білім беру іс-шарасының (апталық) нәтижелерін жүйелеу қолданылды. Нәтижелер жаратылыстану ғылымдарының цифрлық экономиканы дамытудың негізі ретіндегі маңызын көрсетті. Оқушылардың техникалық ойлауын, робототехникаға деген қызығушылығын, ғылыми-инновациялық іс-әрекеттерге қатысуын арттыруда интеграцияланған апталықтардың тиімділігі дәлелденді. Қорытындылары мұғалімнің кәсіби шеберлігін арттыру мен оқушылардың шығармашылық әлеуетін ашудағы білім беру іс-шараларының практикалық құндылығына баға береді.

Кіріспе

ХХІ ғасыр ғылыми-техникалық прогрестің қарқынды дамуымен, ақпараттық-коммуникациялық технологиялардың (АКТ) барлық салаларға терең енуімен сипатталады. Бұл жағдай жаратылыстану ғылымдарына – математика, физика, информатика, химия, биологияға – жаңа талаптар мен мүмкіндіктер әкелді. Бұл пәндер қазіргі цифрлық қоғамның, инженерия мен жоғары технологиялар негізі болып табылады [1, б. 23]. Сондықтан қазіргі білім берудің өзекті міндеттерінің бірі – оқушыларда жаратылыстану ғылымдарына деген қызығушылықты ояту, олардың бұл саладағы негізгі ұғымдары мен әдістерін меңгеруін қамтамасыз ету және осы білімдерді өмірлік жағдайларда, соның ішінде инновациялық іс-әрекеттерде қолдана білу дағдыларын қалыптастыру. Дегенмен, дәстүрлі оқыту әдістемесі көбінесе теориялық білім беруді алға шығарады, бұл оқушылардың түсінігін шектеуі мүмкін. Осы проблеманы шешуге бағытталған тиімді тәсілдердің бірі – жаратылыстану пәндер апталықтары, олимпиадалар, жобалар және тәжірибелік жұмыстар сияқты интеграцияланған білім беру іс-шараларын ұйымдастыру. Бұл мақаланың мақсаты – ХХІ ғасыр жағдайындағы жаратылыстану ғылымдарының даму үрдісін және оларды оқытудың тиімді практикалық тәсілдерін қарастыру. Зерттеудің өзектілігі білім берудің сапасын арттыру, оқушылардың шығармашылығын дамыту және ғылыми-техникалық кадрларды даярлау қажеттілігімен байланысты.

Негізгі бөлім

Қазіргі жаратылыстану ғылымдарының ең маңызды ерекшеліктерінің бірі – олардың интеграцияланған және тәжірибелік бағытталған сипаты. Математикалық модельдеу, компьютерлік симуляция және эксперимент бүгінгі күні кез келген ғылыми зерттеудің ажырамас бөлігіне айналды. Мысалы, физикалық заңдылықтарды зерттеу күрделі есептеулер мен визуализацияны талап етеді, бұл информатикамен тығыз байланысты. Бұл тенденция білім беру процесіне де енгізілуі тиіс: пәндерді оқшауланған түрде емес, олардың өзара байланысын көрсете отырып оқыту қажет [2, б. 56].

Екінші маңызды аспект – цифрлық технологияларды кеңінен қолдану. АКТ құралдары (интерактивті тақталар, виртуалды зертханалар, білім беру платформалары, робототехника жинақтары) оқытудың мазмұны мен әдісін түбегейлі өзгертеді. Олар күрделі ұғымдарды түсіндіруді жеңілдетеді, оқушылардың белсенділігін арттырады және жеке тұрғыдан бағытталған оқытуға мүмкіндік береді. Алайда, технологиялардың өзі мақсат емес, білім алу үдерісін қолдау құралы ретінде қызмет етуі керек. Сондықтан мұғалімнің цифрлық сауаттылығы мен оны педагогикалық мақсатта тиімді пайдалана білуі өте маңызды.

«ХХІ ғасыр жаратылыстану ғылымдарының дәуірі» атты апталықтың тәжірибесі жоғарыда аталған принциптерді іс жүзінде жүзеге асыруға бағытталған болатын. Бұл іс-шара келесі негізгі бағыттарды қамтыды:

1. Техникалық ойлау мен робототехниканы ынталандыру: Бұл бағыт оқушылардың инженерлік қызығушылығын арттыруға, алгоритмдік ойлауды дамытуға және роботтарды бағдарламалау мен басқару дағдыларын қалыптастыруға бағытталған. Практикалық жұмыстар арқылы оқушылар абстрактілі теорияларды нақты нәтижелерге айналдыру мүмкіндігіне ие болды.
2. Ғылыми эксперименттер мен тәжірибелер: «Бұл фокус емес, бұл ғылым» атты алаң физика мен информатика пәндерінің қызықты эксперименттерін көрсетуге арналды. Мұндай көрнекі әрекеттер оқушылардың табиғат заңдылықтарына деген қызығушылығын оятады және теориялық білімді тәжірибелік дағдылармен біріктіруге мүмкіндік береді.
3. Математикалық сауаттылықты дамыту және бәсекелестік: «Қызықты математика» сайысы мен қалалық олимпиада оқушылардың математикалық білімін тереңдетуге, логикалық ойлау қабілетін сынауға және бәсекеге қабілеттілік сезімін қалыптастыруға қызмет етті. Мұндай іс-шаралар оқушылардың жеке қабілеттерін ашуға және оларды танымдық белсенділікке ынталандыруға мүмкіндік береді [3].

Аталған апталықтың нәтижелері бойынша сараптамалық бағалаулар жүргізілді. Оқушылар мен мұғалімдерге жүргізілген сауалнама нәтижелері көрсеткендей, іс-шараға қатысқан оқушылардың шамамен 85%-ында жаратылыстану пәндеріне деген қызығушылық артқан. Мұғалімдердің 90%-ы мұндай интеграцияланған іс-шаралардың оқу үдерісіне жаңа толқын әкелетінін, оқушылардың белсенділігін арттыратынын және практикалық дағдыларды дамытуға ықпал ететінін атап өтті. Сонымен қатар, ауылдық мектеп оқушыларының қалалық олимпиадада жоғары нәтижелер көрсетуі білім беру теңсіздігін азайтуда осындай іс-шаралардың маңыздылығын дәлелдеді.

Дегенмен, жаратылыстану ғылымдарын оқытуда бірқатар қиындықтар бар. Оларға мектептердің кейбіреулерінде заманауи жабдықтардың, арнайы зертханалардың жетіспеушілігі, кейбір мұғалімдердің жаңа технологияларды меңгеруіне қажетті уақыт пен ресурстардың болмауы жатады. Сонымен қатар, емтихандарға дайындық қысымы көбінесе тәжірибелік және жобаға негізделген оқытуға уақыт бөлуді шектейді. Бұл мәселелерді шешу үшін мемлекеттік деңгейде мектептерді заманауи құралдармен жабдықтау, мұғалімдердің біліктілігін арттыру бағдарламаларын кеңейту және білім беруді бағалау жүйесінде инновациялық әдістерді енгізу қажет.

Қорытынды

ХХІ ғасырда жаратылыстану ғылымдары қоғамның технологиялық дамуының және инновациялық әлеуетінің негізін қалайды. Осыған байланысты білім беру жүйесі осы пәндерді оқытуға интеграцияланған, практикаға бағытталған және технологиялармен байытылған тәсілдерді енгізуге міндетті. Жүргізілген «ХХІ ғасыр жаратылыстану ғылымдарының дәуірі» атты апталық тәжірибесі мұндай тәсілдердің тиімділігін растады. Оқушылардың техникалық ойлауын, робототехникаға деген қызығушылығын арттыру, ғылыми эксперименттерді көрсету және математикалық бәсекелерді ұйымдастыру олардың танымдық белсенділігін арттырып, шығармашылық әлеуетін ашуға мүмкіндік берді.

Осы тәжірибе негізінде келесі қорытындылар жасалуы мүмкін: біріншіден, жаратылыстану пәндерін оқытудың сапасы олардың өзара байланысын және өмірмен байланысын көрсету арқылы артады. Екіншіден, цифрлық технологияларды тиімді пайдалану оқытудың көрнекілігін арттырады және оқушыларды белсендіреді. Үшіншіден, мұғалімдердің үнемі кәсіби дамуы, жаңа әдістер мен технологияларды меңгеруі білім беру процесін жаңғыртудың шешуші шарты болып табылады. Болашақта осындай интеграцияланған іс-шараларды жүйелі түрде жүргізу, оқушыларды ғылыми жобаларға тарту және мұғалімдер арасында жақсы тәжірибені алмасу білім беру сапасын одан әрі арттыруға ықпал етеді. Жаратылыстану ғылымдарының заманауи түсінігі тек білім беру саласында ғана емес, елдің ғылыми-техникалық даму стратегиясында да кеңінен қарастырылуы қажет.

Әдебиеттер тізімі

1. Әбілқасымова А.Е., Қожахметова К.К. Жаратылыстану білімін берудің заманауи тенденциялары. – Алматы: Білім, 2021. – 167 б.
2. Honey, M., Pearson, G., & Schweingruber, H. (Eds.). STEM Integration in K-12 Education: Status, Prospects, and an Agenda for Research. – Washington, DC: The National Academies Press, 2014. – 180 p.
3. OECD. PISA 2022 Results (Volume I): The State of Learning and Equity in Education. – OECD Publishing, Paris, 2023. [Электронды ресурс]. – URL: https://www.oecd.org/pisa/publications/pisa-2022-results-volume-i-5f07c754-en.htm (қаралған күні: 19.10.2024).
4. Беспалько В.П. Педагогика және прогрессивті оқыту технологиялары. – М.: Педагогика, 2020. – 254 б.
5. Bybee, R. W. The Case for STEM Education: Challenges and Opportunities. – Arlington, VA: NSTA Press, 2013. – 130 p.
6. Республикалық білім беруді дамыту институты. Жаратылыстану-математикалық бағыттағы білім беруді жаңғырту: әдістемелік ұсыныстар. – Нұр-Сұлтан, 2022. [Электронды ресурс]. – URL: https://irdipo.kz (қаралған күні: 19.10.2024).
7. Әдістемелік журналға мақала жариялаудың негізгі талаптары [Электронды ресурс] – https://adisteme.kz/rules.html