STEM-ОҚЫТУ – УАҚЫТ ТАЛАБЫ

Бекенова Сандугаш Сагиндиковна

Информатика пәнінің оқытушысы

.

.

Төртінші өнеркәсіптік революция дәуіріне қадам басып келе жатқан қазіргі шақта «Цифрлық Қазақстан» кешенді бағдарламасын жүзеге асыру негізінде цифрлық технологиялар қарқынды даму үстінде, қоғамның барлық саласындағы адам қызметі цифрландырылуда. Осыған байланысты кейбір мамандықтар өзінің маңыздылығын жоғалтып, тіпті бірқатары мүлдем жойылуда. Ал керісінше таяу болашақта жаратылыстану, инженерия, технология салалары бойынша білімді талап ететін жаңа мамандықтар пайда болады деп күтілуде. Мұндай жағдайда болашаққа бәсекеге қабілетті ұрпақ дайындауда STEM-оқытудың өзектілігі артуда, білім берудің барлық деңгейлерінде оған баса назар аударылуда. 

STEM – нақты өмір сүру жағдайында академиялық ғылыми-техникалық концепциялар игерілетін оқытудың біріктірілген тәсілі. STEM-оқыту инженерлік шығармашылық пен математика, жаратылыстану ғылымдары мен технологиялардың кіріктірілуі негізінде жаңаша ойлау арқылы жоба және пәнаралық байланыстарды жүзеге асырады. STEM-оқыту ғылыми-техникалық білімді күнделікті өмірде қолдану, сыни тұрғыдан ойлау, техникалық пәндерге қызығушылықты арттыру, белсенді қарым-қатынас құру және топпен жұмыс жасау, жобаларға креативті және жаңашыл көзқарас, оқу мен карьераның ұштасуы сияқты артықшылықтарымен ерекшеленеді.

STEM-оқытудың әлемдік жүйесінде бағдарламалау және құрастыру дағдыларын дамытуға мүмкіндік беретін робот техникасы жаңа трендке айналды, осылайша ол STEM төрт компонентін біріктіруші болып табылады (STEM — science, technology, engineering, mathematics).Шетелдік зерттеушілер жұмыстарында робот техникасын меңгеру STEM-білім берудің халықаралық парадигмасына жатқызылады, STEM-оқытуда робот техникасының үлесі зор екенін көруге болады.

Робототехника – бұл роботтарды дизайндеуге, құруға, қолдануға және олармен жұмыс істеуге бағытталған механикалық, электрлік және компьютерлік инженерия элементтері бар пәнаралық сала.Робототехника курстары — бірқатар қиын техникалық пәндерді білім алушыларға үйретуде керемет құрал, ол білім алушыда STEM-пәндермен байланысты практикалық мәселелерді шешу дағдыларын қалыптастырады.

Ж.Досмұхамедов атындағы жоғары педагогикалық колледжде STEM-элементтері робот техникасы бағытында біртіндеп енгізілуде.

2018-2019 оқу жылы басында колледжде жаңа технологияларды, ғылыми инновацияларды, инженерия және математикалық модельдеуді дамытуға бағытталған STEM элементтерін колледждегі оқу процесіне енгізу мақсатында «STEM-оқыту» жобасы қолға алынды.Мақсатқа сай жобаның міндеттері, болжамы анықталды.

Жобаға дайындық кезеңінде тақырыптың теориялық — педагогикалық негізі зерттелді, STEM-оқытуға арналған  деректер жинақталды, ғылыми еңбектерге, баспасөз, интернет материалдарына шолу жасалды. Соның нәтижесі ретінде «STEM-оқытуды енгізу – уақыт талабы» тақырыбындағы С.С.Бекенованың баяндамасы 2018 жыл 26-қазанында Астана қаласында өткен «Global Science and innovations 2018: Central Asia» атты Халықаралық ғылыми-практикалық конференция жинағында жарияланды.

Жобаны ұйымдастыру кезеңінде STEMэлементтерін енгізуге қатысты іс-шаралар ұйымдастырылды.Материалдық, әдістемелік және кадрлық ресурстармен қамтылаотырып, колледжде факультатив курстарда «Робототехника» пәні 3аМК, 2аКШО,  3пМК, 3сКШО, 3пКДО топтарында жүргізілуде, онда математика, физика, информатика, технология және басқа пәндерден алған практикалық білім пайдаланылады.

Студенттер LEGO MINDSTORMS EV3 жинағының көмегімен ойға алған ең батыл жобаларды жүзеге асыруға, көптеген мүмкіндігі бар және бірқатар қызметті атқаратын нағыз роботтардың үлгісін және бағдарламасын жасауға мүмкіндік алды. Болашақ балабақша тәрбиешілері, бастауыш және негізгі орта білім беру буынының мұғалімдері робот техникасы негіздерін игеру арқылы болашақта мектепке дейінгі және мектеп жасындағы балалардың интеллектуалдық құзыреттілігін және ғылыми-техникалық шығармашылығын, инженерлік ойлау негіздерін қалыптастыруға дайындалуда.

Сондай-ақ «LegoRob» үйірмесі ұйымдастырылып, жұмыс істеуде. Үйірмеде LEGO MINDSTORMS EV3 жинағының мүмкіндіктері, жұмыс принциптері, функциялары қарастырылып, үйірмеде болашақ мұғалімдер робот техникасы саласындағы білімдерін жетілдіруде. Үйірмеде студенттер шағын топтарға бірігіп STEM-оқыту идеясымен жұмыс жасады, яғни жұмыс жасау барысында студенттер математика, физика, информатика, тіл салалары бойынша алған білімдерін пайдаланды. Осылайша, STEM-оқыту студенттердің алған білімдерін қоршаған орта процестерімен байланыстыруға және жобалық ойлауына мүмкіндік берді.Колледжде өткен «Жаһанша оқулары», математика, информатика кафедрасы онкүндігінің ашылуы, Жастар жылының ашылу салтанатында, кездесу кештерінде, басқа да түрлі шараларда  роботтар көрмесі ұйымдастырылып, таныстырылды. Робот техникасының ауқымды даму кезеңінде студенттердің іргелі  ғылым және инженерия саласында білімін жетілдіру, инженерлік, конструкторлық, шығармашылық қабілеті мен әлеуетін, жобалау ісіне қызығушылығын арттыру, заман талабына сай бәсекеге қабілетті, кәсіби маман болып қалыптасуына ықпал ету, білім берудегі робот техникасы бойынша тәжірибе алмасу мақсатында «Білім берудегі робот техникасы» тақырыбында шеберлік сынып өткізілді. LEGO-әлеміне енгізген бейнероликпен басталған шарада «LegoRob» үйірмесінің мүшелері Мусин Бахтияр және Хамит Райда робот техникасының тарихы мен жетістіктері, берер мүмкіндіктері мен пайдасы, робот техникасының басқа пәндермен байланысы, робот өндіруші компаниялар, оқуға арналған робот өндіруші компаниялар және керекті сайттар туралы толығырақ айтып түсіндіріп кетті. Үйірме мүшесі Тулегенова Алтынгүл өздері құрастырған роботтармен таныстырды, олардың жұмыс істеуін көрсетіп, студенттер мен қонақтарды бір таңғалдырды. Сонымен бірге Республикалық Жоғары техникалық колледжінің робот техникасы үйірмесінің жетекшісі Кабдыгалиев Бекнұр Асқарұлының басшылығымен келген студенттер тобы да өз шығармашылық жұмыстарын көрермендер назарына ұсынып, олардың қызығушылықтарын арттыра түсті. Шараға арнайы шақырылған БҚО балалар техникалық шығармашылығы орталығының «Роботототехника» үйірмесінің жетекшісі Мақсотов Марс Мавлетұлы шеберлік сыныпқа қатысушылармен өзінің осы бағыттағы мол білімі, тәжірибесін бөлісті. LEGO Mindstorms EV3 жинағынан робот құрастыру мен программалаудың ерекшеліктеріне тоқталып, тәжірибе жүзінде білім беру роботын жасақтауды көрсетті. Шеберлік сынып барысында робот құрастыру, программалау және тестілеуден 2асМК-9, 2асФК-9, 2асКИНФ-9 топтары студенттерінің арасында сайыс оздырылып, 2асФК-9 тобының студенттері белсенділікпен алға шықты. Сондай-ақ қонақтар мен көрермендер робот биін билеп, бір сергіп алды. Колледжіміздің робототехника пәнінің оқытушысы С.С.Бекенова робот техникасының елімізде жаңадан қарқын алып келе жатқанын, осы орайда аталған салада жүрген мамандардың өз тәжірибелерімен бөлісіп отыруы өте қажет екенін айтып, шақырылған қонақтарға осы бағыттағы көмектеріне алғыс білдірді.

7-ақпан — дүниежүзілік робототехника күні. Осыған байланысты Ж.Досмұхамедов атындағы жоғары педагогикалық колледжінің математика – информатика кафедрасы студенттері роботқа қызығатын барлық адамдарды дүниежүзілік робототехника күнімен құттықтай отырып, өздерінің робот биін арнады. Алда талай асулы жол, бағындырар биік, жеңісті мәре бары анық, болашақта ең батыл идеялар мен жобаларды іске асыруға сәттілік тіледі.

Жобаның қорытындылау кезеңінде қойылған болжамға байланысты «LegoRob» үйірмесі мүшелерінің қатысуымен «Ақылды киіз үй» моделін жасақталды.

«LegoRob» үйірмесі мүшелері үй макетін жобалады, «Ақылды киізүй» моделін жасақтап,үйді автоматтандыруда пайдаланылатын технологияларды анықтады. Датчиктер көмегіменклиматты бақылау, жарықтандыруды басқару жүзеге асты.

Заманауи ақылды киіз үй жасау мақсатындағы бұл жобаны жүзеге асыру информатика, инженерия, математика, физика, химия, архитектуралық дизайн, еңбекке баулу пәндері бойынша  білімдерді біріктірді. Үйірме мүшелері бірлесе отырып, өз қиялдарындағы «ақылды киіз үй» көрінісін жасақтады: киіз үй тасымалдауға ыңғайлы, қозғалады, үй есігі жанасу және ультрадыбыстық датчиктер көмегімен автоматты түрде ашылып-жабылады, түндігі түс датчигі қызметі нәтижесінде күн шыққанда ашылып, қараңғы түскенде жабылып жарықтандыруды, температура датчигі үй ішіндегі ылғалдылық пен температураны  басқарады. Сонымен қатар роботтар алтыбақан, қыз қуу, арқан тарту, күрессияқты қазақтың ұлттық ойындарын ойнап, көрсетті. 

Үйірме мүшелері LEGO Mindstorms EV3 жинағынан ақылды киіз үй дизайнын, қосымша жабдықтар, құралдарын жасақтауда еңбекке баулудан білімдерін пайдаланды. Датчиктермен жұмыс жасауда физика, химия бойынша, ал архитектуралық есептеулерде математика бойынша, программалауда информатика бойынша білімдерін ортаға салды.

Осылайша STEM-оқыту негізінде жүзеге асырылған жоба «RoboNauryz-2019» деп аталып, колледж қонақтары, оқытушылары мен студенттері алдында таныстырылып, қорғалды және көрермендердің зор ықыласына ие болды.

STEM-оқыту – кең ауқымды, түрлі бағыттағы жұмыстарды біріктіруге мүмкіндік беретін процесс.

«STEM-оқыту» жобасы аясында жүргізілген жұмыстар жобаға қатысушы оқытушылар мен студенттердің робот техникасы бойынша қызығушылықтарын арттырып, осы бағытта өзін-өзі дамытуға, оқыту процесін жаңаша ұйымдастыруға талпыныс берді, шығармашылық қабілетін арттырды, ғылыми-техникалық прогрестен қалмай, жаңа педагогикалық инновацияларды дер кезінде қабылдап, өңдеп, нәтижелі пайдалана білуге үйретті, STEM-оқыту арқылы инженерлік, сыни және шығармашылық ойлау қабілеттері дами түсті.

Жобаны жүзеге асыру барысында колледждегі робот техникасы құралдарының саны аз болуы, робот техникасы кабинетінде басқа сабақтар өтуіне байланысты көбінесе бос болмауы кедергілер келтірді. Жоба жетекшілерінің информатика пәні оқытушылары болуы жобаны жүзеге асыру барысында программалау, робот техникасы бағытында кездескен сұрақтарды шешуге көп септігін тигізді, дегенмен физика, биология, математика, технология пәнінен алған білім мен дағдыны қажет ететін тұстар да болды, осы жағдай болашақта жобаға басқа да пән оқытушыларын тартуды көздейді. 

Сол сияқты STEM-зертханалар мен педагогикалық STEM-парктер осы бағыттағы жұмыстарды толықтыра түсері сөзсіз.

STEM-зертханаларда студенттер ғылыми-техникалық білімдерін шынайы өмірде пайдаланып, сын тұрғысынан ойлау қабілеттерін дамытады. Бұл қазіргі заманғы еңбек нарығының талаптарына сәйкестей отырып, студенттердің жаңа мақсаттар қойып, технологиялық дамудың жаңа кезеңін қалыптастыруына жол ашады. Сондай-ақ топпен жұмыс дағдылары, өзін таныту мен креативті ойлау студенттердің келешекте барынша бәсекеге қабілетті болуына ықпал етеді.

Педагогикалық STEM-парктер — білім, ғылым және бизнес жүйелердің арасындағы өзара серіктестіктің жаңа форматы. Мұндай жағдайда барлық педагогикалық мамандықтардың студенттері робот техникасы мен STEM-оқыту бойынша білім алады, сол арқылы автоматтандыру, роботтандыру, жасанды интеллект, үлкен мәліметтермен алмасу сияқты төртінші өнеркәсіптік революцияның негізгі элементтерімен байланысты цифрлық технологиялар бойынша білікті кадрларды дайындауды қамтамасыз етеді.

STEM-оқыту – уақыт талабы, сондықтан бұл жоба алдағы уақытта да міндетті түрде өз  жалғасын табары анық…