ОПТИКАЛЫҚ ҚҰБЫЛЫСТАРДЫ ОҚЫТУДА STEM ТЕХНОЛОГИЯСЫ: БІЛІМ АЛУШЫЛАРДЫҢ ОҚУ НӘТИЖЕЛЕРІНЕ ӘСЕРІ
##plugins.pubIds.doi.readerDisplayName##:
https://doi.org/10.47526/3107-3123.341Кілт сөздер:
STEM білім беру, STEM жинақ, физиканы оқыту, оптикалық құбылыстар, білім алушылардың қызығушылығы, оқу нәтижелері, эксперимент.Аңдатпа
Ғылым мен технология қарқынды дамып келе жатқан қазіргі дәуірде білім алушылардың ғылымға деген қызығушылығын жүйелі түрде қалыптастырып, дамыту – білім беру саласының өзекті мәселелерінің бірі. Алайда соңғы жылдары көптеген елдерде жастардың ғылымға деген қызығушылығының төмендеуі байқалып отыр. Бұл үрдіс болашақта ғылыми-техникалық мамандардың тапшылығына алып келіп қана қоймай, елдің экономикалық дамуына да кері әсер етуі мүмкін. Осыған байланысты аталған мәселені шешудің тиімді жолдарының бірі – білім беру үдерісіне STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) технологияларын интеграциялау. Осы зерттеудің негізгі мақсаты – STEM технологиясы негізінде арнайы әзірленген оқу құралдарын пайдалану арқылы оптикалық құбылыстарды оқытудың білім алушылардың оқу нәтижелеріне әсерін анықтау. Зерттеу Қожа Ахмет Ясауи атындағы қазақ-түрік университетінің 2-курс физика мамандығы студенттері арасында жүргізіліп, жалпы саны 47 білім алушы бақылау және эксперименттік топтарға бөлінді. 15 апталық оқыту бағдарламасы барысында эксперименттік топта LightBurn бағдарламасы мен CNC технологиясы арқылы жасалған оптикалық STEM құрылғыларымен практикалық сабақтар ұйымдастырылды. Зерттеу барысында білім алушылардың бастапқы және соңғы деңгейлерін анықтау үшін Pre-test және Post-test жүргізіліп, мәліметтер Jamovi 2.4 бағдарламасы арқылы талданды. Paired t-test және ANCOVA статистикалық әдістерін қолдану нәтижесінде Pre-test кезеңіндегі білім алушылардың орташа балы 12.7 болса, Post-test нәтижесі 14.6-ға дейін артқаны анықталды. Жұпталған t-тест бойынша t(46) = -10.7, p < .001 мәні тіркеліп, оқыту тиімділігінің статистикалық маңыздылығы дәлелденді. Сонымен қатар, ANCOVA нәтижесінде оқыту әдісінің әсері бойынша F(1,44) = 85.4, p < .001 көрсеткіштері алынып, STEM технологиясын қолдану оқу жетістіктерін, танымдық белсенділікті және пәнге деген қызығушылықты едәуір арттырғаны байқалды. Бұл нәтижелер STEM жинағын пайдалану студенттердің оптикалық құбылыстарды терең түсінуіне, сабаққа белсенді қатысуына және физика пәніне қызығушылығының артуына оң ықпал еткенін көрсетті. Авторлар әзірлеген бұл STEM жинағы физиканы оқытудың заманауи тәжірибесіне бейімделген әрі қолжетімді үлгі ретінде ұсынылады.
Әдебиеттер тізімі
1. Досымов Е., Уалихан А., Бәкіржанқызы А. «Атом физикасы» курсын STEM білім беру негізінде оқыту тиімділігін зерттеу // Ясауи университетінің хабаршысы. – 2025. – №1(135). –Б. 432–443. https://doi.org/10.47526/2025-1/2664-0686.176
2. Раманкулов Ш., Битибаева Ж., Курбанбеков Б., Муссахан Н., Паттаев А. STEM – мектеп физика курсының «энергия» ұғымын қалыптастырудың технологиясы ретінде // Абай атындағы ҚазҰПУ Хабаршысы. – 2023. – №3(83). – Б. 237–245. https://doi.org/10.51889/2959-5894.2023.83.3.026
3. Шуюшбаева Н., Сапанова А. Физиканы оқытуда STEM технологиясын қолдану // Ш. Уәлиханов атындағы Көкшетау университетінің хабаршысы. Педагогика ғылымдары сериясы. – 2024. – №3. – Б. 38–44. https://doi.org/10.59102/pedagogical/2024/iss3pp38-44
4. Spiecker H., Bitzenbauer P. Phenomenological optics with self-made liquid lenses in the physics classroom // Physics Education. – 2022. – Vol. 57, №4. https://doi.org/10.1088/1361-6552/ac563e
5. Irawan D., Ramadhan K. STEM education implementation to enhance student learning outcomes in optics concept // Jurnal Penelitian Pendidikan IPA. – 2022. – №2(8). – P. 1023–1029. https://doi.org/10.29303/jppipa.v8i2.1525
6. Tóth K., Michelini M., Bitzenbauer P. Teaching polarization of light // Physics Education. – 2024. –3(59). https://doi.org/10.1088/1361-6552/ad2b9f
7. Xing Q., Li Y. Single slit diffraction experiment based on MATLAB simulation // Journal of Physics: Conference Series. – 2020. – №1(1622). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1622/1/012099
8. Li Y., Xing Q. Simulation and application of MATLAB in Young’s double-slit experiments // Journal of Physics: Conference Series. – 2022. – №1(2356). https://doi.org/10.1088/1742-6596/2356/1/012032
9. Алдажарова С.Н., Исаева Г.Б. Мектепте пәнаралық байланыста физиканы оқытудағы STEM білім берудің рөлі // Торайғыров университетінің хабаршысы. Педагогикалық сериясы. – 2023. – №4. – P. 55–66. https://doi.org/10.48081/uixp1689
10. Choruh A., Ramankulov Sh. Stem Education in Physics: Development of a Laboratory Stand Focused on the Implementation of Mini-Projects // Ясауи университетінің хабаршысы. – 2023. –№4(130). – Б. 198–208. https://doi.org/10.47526/2023-4/2664-0686
11. Ti̇mur B., Taşar M. In-service science teachers’ technological pedagogical content knowledge // CEPS Journal. – 2011. – №4(1). – P. 11–25. https://doi.org/10.26529/cepsj.403
1. Dosymov Y., Ualihan A., Bakirjankyzy A. «Atom fizikasy» kursyn STEM bіlіm beru negіzіnde oqytu tiіmdіlіgіn zertteu [Research on the Effectiveness of Teaching the Course «Аtomic Physics» Based on STEM Education] // Iasaui universitetіnіn habarshysy. – 2025. – №1(135). –B. 432–443. https://doi.org/10.47526/2025-1/2664-0686 [in Kazakh]
2. Ramankulov Sh., Bitibaeva Zh., Kurbanbekov B., Mussakhan N., Pattaev A. STEM – mektep fizika kursynyn «energia» ugymyn qalyptastyrudyn tehnologiasy retinde // Abai atyndagy QazUPU Habarshysy. – 2023. – №3(83). – B. 237–245. https://doi.org/10.51889/2959-5894.2023.83.3.026 [in Kazakh]
3. Shuyushbayeva N., Sapanova A. Fizikany oqytuda STEM tehnologiasyn qoldanu [Using STEM technology in teaching physics] // Sh. Ualihanov atyndagy Kokshetau universitetіnіn habarshysy. Pedagogika gylymdary seriasy. – 2024. – №3. – Б. 38–44. https://doi.org/10.59102/pedagogical/2024/iss3pp38-44 [in Kazakh]
4. Spiecker H., Bitzenbauer P. Phenomenological optics with self-made liquid lenses in the physics classroom // Physics Education. – 2022. – Vol. 57, №4. https://doi.org/10.1088/1361-6552/ac563e
5. Irawan D., Ramadhan K. STEM education implementation to enhance student learning outcomes in optics concept // Jurnal Penelitian Pendidikan IPA. – 2022. – №2(8). – P. 1023–1029. https://doi.org/10.29303/jppipa.v8i2.1525
6. Tóth K., Michelini M., Bitzenbauer P. Teaching polarization of light // Physics Education. – 2024. –3(59). https://doi.org/10.1088/1361-6552/ad2b9f
7. Xing Q., Li Y. Single slit diffraction experiment based on MATLAB simulation // Journal of Physics: Conference Series. – 2020. – №1(1622). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1622/1/012099
8. Li Y., Xing Q. Simulation and application of MATLAB in Young’s double-slit experiments // Journal of Physics: Conference Series. – 2022. – №1(2356). https://doi.org/10.1088/1742-6596/2356/1/012032
9. Aldazharova S.N., Isaeva G.B. Mektepte panaralyq bailanysta fizikany oqytudagy STEM bіlіm berudіn rolі [The role of STEM education in teaching physics in interdisciplinary communication at school] // Toraigyrov universitetіnіn habarshysy. Pedagogikalyq seriasy. – 2023. – №4. – P. 55–66. https://doi.org/10.48081/uixp1689 [in Kazakh]
10. Choruh A., Ramankulov Sh. Stem Education in Physics: Development of a Laboratory Stand Focused on the Implementation of Mini-Projects // Iasaui universitetіnіn habarshysy. – 2023. –№4(130). – Б. 198–208. https://doi.org/10.47526/2023-4/2664-0686
11. Ti̇mur B., Taşar M. In-service science teachers’ technological pedagogical content knowledge // CEPS Journal. – 2011. – №4(1). – P. 11–25. https://doi.org/10.26529/cepsj.403
