Дата публикации: 30.09.2024
STEM ҚҰЗІРЕТТІЛІГІ
Құттықожа Мунира Мұратбекқызы
магистрант 1к., 7М01503 - Химия, Астана Халықаралық Университеті
Аңдатпа. Бұл мәтін STEM құзыреттіліктеріне толық шолу жасайды. Ол әртүрлі оқыту тәжірибесіне STEM дағдыларын біріктіруге баса назар аударады және үздіксіз кәсіби дамудың маңыздылығын атап көрсетеді. Ол сондай-ақ пәнаралық STEM оқыту және проблемаларды шешу дағдыларын дамытудағы инженерлік дизайнның рөлін зерттейді. Аннотация мәтіннің жеке, әлеуметтік және жаһандық контексттерде STEM білімін этикалық және тиімді пайдалану мүмкіндігін кеңейтуге бағытталған мәтіннің назарын қысқаша көрсетеді, осылайша жеке табысқа да, қоғамның дамуына да ықпал етеді.
Түйінді сөздер. STEM құзыреттілігі, инженерлік дизайн, проблемаларды шешу, үздіксіз кәсіби даму, этикалық пайдалану, әртүрлі оқу тәжірибелері, әлеуметтік ілгерілеу.
STEM құзыреттілігі адамның STEM білімін, дағдыларын және көзқарастарын күнделікті өмірінде, жұмыс ортасында немесе білім беру контекстінде тиімді пайдалану қабілеті ретінде анықталады. Ол әр түрлі сарапшылық салаларының (мысалы, есептеу техникасында немесе физикада) әдеттегі шекараларымен шектелмеуі керек.
STEM құзыреттілігі жеке, қоғамдық және жаһандық артықшылықтарға қол жеткізу үшін XXI-ші ғасырдағы көптеген жағдайларда тиімді әрекет ету қабілетін білдіреді. Бұл ақпаратты, дағдыларды, құндылықтарды, көзқарастарды және технологияларды интерактивті жұмылдыру және этикалық пайдалану арқылы жүзеге асырылады.
STEM құзыреттілігі теориялық түсінуді (пәндерге қатысты білімдер, көзқарастар және құндылықтар) және практикалық қолдануды (белгілі бір контексте этикалық және тиімді әрекет ету үшін этикалық көзқарастар мен құндылықтарды қарастыра отырып, осы білімді пайдалану қабілеті) қамтиды. Ақпарат ғасыры деп аталатын Төртінші өнеркәсіптік революцияның ғылым, технология, инженерия және математика (STEM) салалары білімнің, дағдылардың, құндылықтар мен көзқарастардың дәстүрлі аспектілерін ғана емес, сонымен бірге маңызды жетістіктерді, яғни үлкен деректер мен технологияны да қамтиды.
Әлеуметтік мәселелерді шешуде оқушылардың белсенділігі мен сыни ойлауын дамыту үшін STEM дағдыларының әртүрлі элементтерін оқу тәжірибесіне біріктіру маңызды. STEM құзыреттілігі бар тұлға STEM-де білімін, талантын және менталитетін қолдану арқылы техникалық ғана емес кәсіби қызметті де тиімді орындай алады. Сол сияқты ғылымда, технологияда, инженерияда және математикада (STEM) тәжірибесі бар адам өзінің күнделікті өмірін жақсартады, қоршаған ортаның дамуына әділ және инклюзивті түрде әсер ете алады.
Төртінші өнеркәсіптік революцияның ілгерілеуімен жас адамдар үшін STEM немесе STEM емес кәсіптерде болғанына қарамастан, кең ауқымды дағдыларды меңгеру және қолдана алу маңызды болып келеді. STEM салаларындағы өзгерістердің жылдам қарқынына байланысты барлық білім алушылар үздіксіз кәсіби дамумен айналысу немесе өз құзыреттіліктерін үздіксіз жетілдіруі қажет.
Ғылым, технология, инженерия және математика салаларында жоғары деңгейлі ойлау қабілеттерін, шығармашылық пен интеллекттіні дамыту Қазақстандағы STEM білім берудегі когнитивтік мүмкіндіктерді кеңейтудің маңыздылығының себебі болып табылады. Бұл дамыған және жасампаз елдің өсуі үшін қажет. Сондай-ақ экономикалық оқушыларға STEM салаларына және кәсіптеріне көбірек оқуға түсуге қолдау көрсету және мүмкіндік беру маңызды болып табылады.
STEM құзыреттілігі адамның STEM білімін, дағдыларын және көзқарастарын күнделікті өмірінде, жұмыс ортасында немесе білім беру контекстінде тиімді пайдалану қабілеті ретінде анықталады. Ол әр түрлі сарапшылық салаларының (мысалы, есептеу техникасында немесе физикада) әдеттегі шекараларымен шектелмеуі керек.
Инженерлік дизайн STEM оқу бағдарламасының ең жақсы интеграторын ұсына алады. Инженерлік дизайн арқылы STEM оқытуды ынталандыру төрт STEM бөлімін тең дәрежеде қолдану үшін маңызды. Инженерлік дизайн оқушыларға барлық STEM мамандықтарында табиғи түрде пайда болатын табиғи мәселелерді шешуге әдістемелік әдіс-тәсіл жолдарын көрсетеді. Инженерлік дизайн STEM пәндеріндегі байланыстар мен ұқсастықтарды анықтауға мүмкіндік береді. [1]
Инженерлер өз жұмысында проблеманы шешу дағдыларын жиі пайдаланады, өйткені олардан мәселелерді түсіну, шешімдерді табу, сол идеяларды сынау, баламаларды зерттеу және шешім қабылдау процестеріне үлес қосу үшін үлгілерді немесе жүйелерді әзірлеу қажет. Инженерлік әдетте техниканы жобалауды, салуды және пайдалануды қамтитын STEM саласы ретінде сипатталады. Инженерлер шешімдерді шығарған кезде олар қауіпсіздікті, тұрақтылықты және клиенттерінің нақты талаптарын ескеруі керек. Проблемаларды шешу дағдылары инженерлік ойлау деген инженерлік менталитеттің құрамдас бөлігі болып табылады. Бұл термин инженерлер қолданатын когнитивті процестер мен мінез-құлықтарды қамтиды, мысалы, жүйелік ойлау, мәселені анықтау, бейімделу, инновациялық мәселелерді шешу, визуализация және үздіксіз жетілдіру.
Инженерлік жобалау тәсілін STEM-ге енгізу оқушыларға өздерінің ғылыми білімдері мен ізденістерін пайдалануға мүмкіндік береді, сонымен қатар жобалық шешімдерді қабылдау үшін математикалық негіздеуді үйренуге шынайы жағдайды қамтамасыз етеді. Инженерлік жобалау әдісі оқушыларға бұрынғы тәжірибелеріне сүйеніп, жасалған жобаны талдап және ғылыми зерттеу арқылы жаңа ғылыми және математикалық білімдерді құруға мүмкіндік береді. Алайда, мәтінмәндік оқыту теориясы сияқты, инженерлік жобалау арқылы барлық STEM тақырыптарын шешу әрқашан мүмкін емес. Себебі, кейбір ғылыми білімдер қазіргі уақытта теориялық болып табылады және оны жобалауға негізделген оқыту арқылы оқыту мүмкін емес. [2]
Ақпараттық-коммуникациялық технологиялар (АКТ) дағдылары мен байланыстарын тиімді қолдану Төртінші өнеркәсіптік революция алға жылжып келе жатқанда STEM кәсіптерінің табысы үшін өте маңызды. АКТ-ның негізгі дағдылары компьютерді, планшетті немесе ұялы телефонды пайдалану, электрондық хаттарды жіберу, интернетті шолу, бейнеконференцияға қатысу және Word, PowerPoint және Excel сияқты компьютерлік қосымшаларды пайдаланып онлайн зерттеулер жүргізу және презентациялар жасау дағдыларын қамтиды. Есептеу ойлауы ақпаратты өңдеу субъектісі, мысалы, адам, компьютер немесе екеуінің комбинациясы тиімді жүзеге асыра алатындай есептерді тұжырымдау мен шешімдерді жобалауды қамтиды.
Көптеген педагогтар STEM білім берудегі «Технология»-ның толық мәнін жіберіп алады, өйткені олар тек STEM оқыту мүмкіндіктерін жақсарту үшін білім беру технологиясын пайдалануға назар аударады. Осы перспективаны ғана қабылдайтын STEM мұғалімдері технология мінез-құлық, дағдылар мен білімдер жиынтығы екенін мойындамайды. «Технология» терминінің әртүрлі мағыналары бар. Технологияның екі басымдылығы бар: бірі техникалық саладан, екіншісі гуманитарлық ғылымдардан. Инженерлік көзқарас, «технология материалдық объектілерді, яғни технологиялық құрылғыларды жасаумен және пайдаланумен теңестіріледі». [3] Ал, гуманитарлық ғылымдардың технологияға деген көзқарасы құндылықтарға негізделген, сондықтан ол технологияның мәдени, әлеуметтік, саяси, экономикалық және қоршаған ортаға әсерін зерттеудің жолдарын ұсынады. Технологияға қатысты осы екі көзқарас арасындағы негізгі айырмашылықтар 1-кестеде көрсетілген.
|
Инженерлік ғылымдардың технологияға көзқарасы
|
Гуманитарлық ғылымдардың технологияға көзқарасы
|
|
Бірегей ақпарат жинағы
|
Аппараттардың, құрылғылардың, процедуралар мен жүйелердің жиынтығынан көп
|
|
Әрекет немесе әрекет әдісі
|
Пайдаланушының мақсаттарына тәуелсіз мәдени және әлеуметтік тәртіптің қалай құрылымдалғанына әсер етеді
|
|
Жобалауға, өндіріске және зерттеуге қатысты процестер
|
Адами құндылықтарды қолдау және құндылықтарды жасауға ықпал ету
|
|
Физикалық құралдар және аспаптар
|
Қайшылықты және қалыптасқан идеалдарды жиі жеңетін тәуелсіз әлеуметтік және экономикалық күштер
|
|
Технологияны құру, өндіру және пайдалану үшін біріктірілген, жақсы ұйымдастырылған жүйелер
|
Күтпеген пайдалы және зиянды әлеуметтік және экономикалық әсерлердің мүмкіндігі
|
Кесте 1 – Технологияға қатысты инженерлік ғылымдар мен гуманитарлық ғылымдардың көзқарасы
Ғылымды үйрену және ғылыми ақпаратты нақты әлемдегі жағдайларға қолдана білу шынайы түсіну үшін өте маңызды. Ғылыми зерттеу - бұл қоршаған әлемде болып жатқан оқиғаларға қатысты сұрауларды зерттеу және шешу үшін ғалымдар қолданатын жүйелі әдіс. Ол құбылыстарды бақылау, гипотезаларды тұжырымдау, зерттеулер жүргізу, эксперимент жүргізу және гипотезаларды сынау, деректерді талдау және теорияны қолдайтын, жоққа шығаратын немесе өзгертетін қорытындыларды шығару үшін ғылыми әдістер мен практикалық дағдыларды қолдануды қамтиды.
Білім берудегі сұрауға негізделген әдіс мұғалімдерге ғылыми ізденіс дағдыларын, сондай-ақ ғылымды сипаттайтын білуге құмарлықты, жаңа идеяларға ашықтықты және скептицизмді ынталандырады. Ал, оқушыларға шынайы ғалымдар сияқты ойлауға және әрекет етуге, сұрақтар қоюға, гипотеза жасауға және қалыптасқан ғылыми әдістерді қолдана отырып зерттеулер жүргізуге үйретеді. Дегенмен, сұрауға негізделген тәсіл мұғалімдердің де, оқушылардың да жоғары деңгейдегі ақпаратты түсінуін талап етеді. Бұл жағдайда, мұғалімдер өздерін дайын емес сезінеді, өйткені оларда шынайы ғылыми зерттеулер мен ізденіс тәжірибесі жоқ. [4] Шынайы ғылыми ізденіс, керісінше, конструктивистік ғылымды оқыту әдістемелеріне негізделген «ойлы» тәжірибені талап етеді. Оқушылар өздері оқып жатқан ғылыми пәнге қатысты бастапқы зерттеу сұрақтарын құрастыруға рұқсат етілгенде, өз білімдерін өз қолдарына ала алады.
Ғылыми білім берудегі білімді меңгеру үшін біліммен және сәйкес ғылыми бейімділіктермен қатар ғылым үрдісіндегі дағдыларды меңгеру өте маңызды. [5] Мектептерде өткізілетін PISA және TIMSS, әлемдік деңгейде мойындалған екі тестік бағалау, тестілеу шеңберіне ғылыми зерттеулер мен эксперименттік қабілеттерді анықтау тапсырмаларында қосады. Себебі, бұл бағалау оқушылардың қалай деректер мен дәлелдемелерді ғылыми талдайтынын, гипотезаларды тұжырымдауын және айнымалыларды басқаруын көрсетеді.
Пайдаланылған дереккөздер тізімі:
-
Barnett J., Hodson D. Pedagogical context knowledge: Toward a fuller understanding of what good science teachers know // Science Education. 2001. № 4 (85). C. 426–453.
-
17. Purzer Ş. [и др.]. An exploratory study of informed engineering design behaviors associated with scientific explanations // International Journal of STEM Education. 2015. № 1 (2). C. 9.
-
6. Feenberg A. What is philosophy of technology? Brill, 2009.C. 159–166.
-
15. Nadelson L. [и др.]. i-STEM Summer Institute: An Integrated Approach to Teacher Professional Development in STEM // Journal of STEM Education. 2012. (13).
-
14. Moore T. [и др.]. Implementation and integration of engineering in K-12 STEM education 2014.C. 35–60.