Мұғалімнің аты-жөні: Вахитова Жадыра Булаткызы Облыс, мектебі: Шығыс Қазақстан облысы Зайсан қаласы «Х.Мұстафина атындағы мектеп-лицейі» КММ Сабақ беретін пән: Химия -биология Бағыты : “Шеберлік палитрасы” Пәні: химия және биология Тақырыбы: “Химия және биология сабағында STEM эксперименттер арқылы оқушылардың функционалдық сауаттылығын арттыру” STEM-білім берудің мақсаты – оқушылардың білу және істей алу қабілеттерін өнертапқыш шешімдер, зерттеушілік қызметтер және тәжірибелік форматтарда көрсету. оқушыларды компьютерлік жобалау, модельдеу және құрастырушылық, зерттеушілік қабілеттерін дамытуға ықпал ету. STEM эксперименттерінің мақсаты — теориялық материал бойынша алынған білімді тереңдету, әр түрлі шамаларды өлшеудің әдістемелерімен танысу, әртүрлі құралдардың жұмыстарын зерттеу, тәжірибелік мәліметтерді жинау және өңдеу технологияларын үйрену, инженерлік графика және дизайн жасау дағдыларын дамыту – физикалық, химиялық, биологиялық құбылыстардың инженерлік технологиясының прототиптерін жасап шығару Міндеттері: Азаматтық ұстанымды қалыптастыру, ұшқыр ойын шыңдау, жауапкершілігін сезіну, теориялық білімін іс –жүзінде өмірде қолдана білуге бағыттау. Күрделіден қарапайымға яғни теория мен гипотеза (болжамдарды) нақты тәжрибелермен дәлелдеуге үйрету. • Күтілетін нәтиже : оқушылардың фукционалдық сауаттылықтары, олардың өмірлік және кәсіби перспективалары, өз күштеріне деген сенімділік артады. STEM-білім берудің үздік педагогтері мақсат тек қана құзыретті жұмыс күшін тәрбиелеу ғана емес, оқушылардың «күшті» және «әлсіз» дағдыларын анықтап, қалыптастыру қажеттігін де көреді STEM-білім беру артықшылықтары: сыни тұрғыдан ойлау, ғылыми-техникалық білімді күнделікті өмірде пайдалану, белсенді қарым-қатынас құру және командамен жұмыс жасау, техникалық пәндерге қызығушылықты арттыру, жобаларға креативті және жаңашыл көзқарас, оқу мен карьераның ұштасуы. Пәндер бойынша емес, интеграцияланған «тақырыптар» бойынша оқыту; - нақты өмірде ғылыми-техникалық білімді қолдану; - сыни ойлау дағдыларын дамыту және проблемаларды шешу дағдылары; - өзіне деген сенімін арттыру; - белсенді қарымқатынас және командалық жұмыс; - техникалық пәндерге қызығушылықты дамыту; - жобаларға шығармашылық және инновациялық тәсілдер (STEM тренингі 6 кезеңнен тұрады: сұрақ (тапсырма), талқылау, дизайн, құрылымы, тестілеу және дамыту. Бұл кезеңдер жүйелі жобалау тәсілдерінің негізі болып табылады); білім мен мансап арасындағы көпір; - балаларды технологиялық инновацияларға дайындау; - STEM мектеп бағдарламасына қосымша ретінде. STEM STEM-білім - жаңа термин, әрбір әріпіне жеке тоқталсақ: Science (ғылым) Technology (технология) Engineering (инженерия) Math (математика). 1.Science: білім беруде заман ағымымен келген жаңалықтарды кіріктіріп оқыту. Сондайақ, Блумның баяндау, түсіндіру, қолдану сатыларымен қатар білім алушының жоғары талап-мүддесінен шығатындай оқу материалдарына ғылыми талдау, жинақтау, бағалау жүргізу анағұрлым тиімді болары анық; 2.Тechnology: білім беру ісінде оқытудың жаңа озық әдістәсілдерін меңгеру мен қолдану шеберлігі; 3.Еngineering: білім берудің жаңа тың амалдарын ойластыру, жинақтау, табу; 4.Mathematics: жаратылыстану пәндері бойынша тапсырмаларды математикалық амалдармен орындауға баулу-математикамен кіріктіріп оқыту • STEM ерекшелігі - бұл пәнаралық байланыс принцпі, яғни бірнеше пәнді біріктіре отырып, бірнеше пәндерден алған білімді қоса отырып, жаңа бір қолданбалы зат жасап шығарады. Яғни, сол затты жасап шығарғанда мысалы; ол кішкентай бір конструктор, кішкентай бір гидровликалық кран болсын соны жасағанда химия, физика, математика, геометрияны да қолданып есептей алған білімдерін біріктіре отырып жасайды. Сол арқылы оқушы ойлайды, мен білімді қолданып жатырмын деп. Міне осылай, STEM техникасында жұмыс жасау, оны өмірде қолдана алу бала үшін өте маңызды. Бала өзінің жасаған бұйымын, өнімін көру, жасау арқылы мотивациясы артады Финляндия STEM мамандарын дайындау бойынша Еуропадағы көшбасшылардың бірі болып табылады. Елдемектептер, университеттер, өнеркәсіп және бизнес арасындағы өзара іс-қимылды үйлестіреді, мектеп оқушыларына арналған іс-шараларды әзірлейді және мұғалімдерді дайындайды. АҚШ, Малайзия және Австралия STEM білім беруді дамытудың мемлекеттік бағдарламаларын қабылдады. Педагог кадрларды даярлау, мектеп оқушыларының жүйеге араласуы мен қызығушылығын арттыру, білім беру мекемелерінің бизнеспен және өндіріспен өзара әрекеттесуін қамтамасыз ету басты міндеттер болып табылады Информатикадағы STEM технологиясының көрінісі: - Программалау; - Робототехника; - Компьютерлік модельдеу; - 3D- графика; Химиядағы STEM – эксперименттеріне мысал №1 9 сынып химия сабағында “Электролиттік диссоциация” тарауы бойынша орындалған тәжірибе Мақсаты: тұрмыста бар заттарды пайдалана отырып заттардың электролит, бейэлектролит екенін анықтау. Тәжірибеге қажетті құрал-жабдықтар 4 шыны стақан 400 мл (немесе 200 мл) , 4 стақанға әрқайсысына 400 мл крандағы су, 1 ас қасық ас тұзы, 1 ас қасық қант , 1 ас қасық лимон қышқылы (ұнтағы) немесе 1 шт лимон, 1 шт светодиод лампасы 2,5-3 V, мыс сымы немесе алюминийден жасалған проводтар , 2 темір шегелер( 80 см) немесе металл пластинкалары, 1 шт батарейка( 8 V) 1 резеңке қақпағы стақан диаметріне сәйкес келетін болуы керек. Амперметр, вольтметр болған жағдайда. Ток күшін, кернеуді өлшеу үшін. Қосымша ойыншық машинаның моторчигі (электрқозғалтқыш) • Айнымалы шамалар: светодиодтың жануы, жанбауы, жарқырап жануы. Амперметрмен,вольтметрмен өлшегендегі ток күші, кернеу әртүрлі болуы мүмкін соны анықтауға болады. Сонымен қатар ойыншық машинаның моторчигі айналуы немесе айналмауы. • тұрақты шамалар: көлемі 400 мл стақан, 400 мл дистилденген су, 1 ас қасық тұз, 1 ас қасық қант, 1 ас қасық лимон қышқылы кристалдары. Заттардың электрөткізгіштігі. Тәжірибе барысы: Ең бірінші электрөткізгіш құрал жасап аламыз. 1 стақан алып 2 темір шегеден резеңке қақпақты тесіп өтіп стақанға саламыз. Темір шегенің басына мыс сымынан жасалған тоқты(провод) орап жалғаймыз. Проводтың екінші ұшын светодиодқа жалғаймыз және батарейкаға екі ұшын жалғаймыз. Суы бар стақандар даярлап аламыз. 400 мл стақандарға біреуіне крандағы су, екінішісіне ас тұзын, үшіншісіне лимон қышқылын, төртіншісіне қант салып араластырамыз. Жасалған электрөткізгіш құралмен барлық стақанды бақылаймыз. Қай стақанда светодиод шамы жанды бақылаймыз. Және шамның қай ерітіндіде жарық, қайсысында әлсіз жанғанын бақылаймыз немесе қай стақанда шам жанбады. Бұл тәжірибенің 2-ші әдісі ойыншық машинасының моторчигін алып ас тұзының электролит екендігін тексердік.пайда болған ток нәтижесінде мотордың қоғалып айналғанын да тексеріп көрдік. Физика курсына байланысты Амперметрмен ток күшін, вольтметрмен кернеуді өлшейміз осы ток жүріп жатқан тізбектегі. Шамаларды жазып қою. Миға шабуыл сұрақтары: • Электролиттер дегеніміз не? • Бейэлектролиттер деген не? • Қандай заттар электролиттерге жатады? • Қандай заттар бейэлектролиттер? Тәжірибе қажетті құрал-жабдықтарды даярлау Электрқозғалтқыш құрал (ойыншық машина моторчигі) Электрөткізгіш құрал) Ерітінділер 1ші тәжірибе: дистилденген суда шам жанбады. Бейнематериал Ас тұзының ерітіндісінде шам жарқырап жанды Машина моторчигі қозғалып айналуда Лимон қышқылы ерітіндісінде шам әлсіз жанды Физика кабинетіндегі жұмыс Қант ерітіндісінде шам жанбады. Электр тогы пайда болған жоқ Ток күшін өлшейтін амперметр, кернеуді өлшейтін вольтметр қоысылып тұр Ас тұзы ерітіндісінде шам жанды. Параллель қосылған шамдар жанып тұр. Электролиттер • Ас тұзы ерітіндісі(балқымасы) • Лимон қышқылы • Сірке қышқылы • Сілтілер • Тұздар NaCl → Na + + Cl - Бейэлектролиттер • Дистилденген су • Қант ерітіндісі • Спирт • Глицерин • Оксидтер Электролиттер Күшті электролиттер Күкірт қышқылы Тұз қышқылы Азот қышқылы Йодсутек Бромсутек Барлық сілтілер Еритін тұздар Әлсіз Электролиттер су Көмір қышқылы Фторсутек Күкіртсутек Ерімейтін негіздер Ерімейтін тұздар Органикалық қышқылдар Қорытынды қай заттың электролит, немесе бейэлектролит болды? Үйдегі бар заттардың ішінде элетролит бола алады: ас тұзы ерітіндісі, лимон қышқылы, сірке қышқылы. Бейэлектролиттер: қант ерітіндісі, дистилденген су, спирт т.б. Ас тұзы күшті электролит, себебі шам жарқырап жанды, лимон қышқылы әлсіз электролит шам әлсіз жанды, дистилденген су, қант ерітіндісі бейэлектролит, себебі шам жанбады. Биологиядпғы STEM – эксперименттеріне мысал №2 Биология пәні 11 сынып Тақырыбы: Өсіргіш заттардың өсімдіктерге әсер ету механизмі Одно плохое яблоко портит всю гроздь. Бір қарын майды бір құмалақ шірітеді, Бір жақсы мың қолды ерітеді. Иә бұл шындық. Бір шірік алма шын мәнінде бүкіл себетті бұзуы мүмкін. Бұл жай ғана алма емес. Өрік, банан, киви, манго, нектарин, шабдалы, қара өрік, қызанақ және басқа да көптеген жемістер мен көкөністер дәл осындай әсерге ие. Мұның бәрі этилен деп аталатын газдың арқасында. Жемістер піскен кезде этиленді бөле бастайды. Бұл көмірсутек газы жақын маңдағы жемістердің пісетін процесін тездететін қартаю гормоны ретінде әрекет етеді. Сондықтан, нашар алманы сау алмалардың қапшығына салғанда, сол алмадан пайда болатын этилен жақын жердегі жемістерге әсер ете бастайды. Бұл жемістер пісе бастағанда, олар да этиленді шығарады және бұл процесс бір қаптамадағы әрбір алма нашарлағанша домино эффектісі сияқты жұмыс істейді. Этиленді жеміс өндірушілер нарықта әрқашан жаңа өнім болуын қамтамасыз ету үшін кеңінен пайдаланады. Мысалы, банан өсірушілер банандарды әлі жасыл және қатты болған кезде жинайды, өйткені олар жиі ұзақ сапарға шығуға тура келеді. Банандар тағайындалған жерге жеткенде, оларды сөреге дайындау үшін камераларға салып, этиленмен әсер етеді. Бірекі күннен кейін жемістер сатылымға дайын, сондықтан күн сайын супермаркеттердің сөрелерінде жаңа піскен банандар бар. Мамандыққа берілген есептер. Мысал №3 «Нанға арналған қамыр» Аспазшы нан пісіру үшін қамыр даярлағанда оған үн, су, тұз және ашытқыны араластырады. Одан кейін қамырды бір ыдысқа салып бірнеше сағатқа ашытуға қояды. Ашу барысында қамырда химияляқ процестер жүреді: Ашытқы ұнның құрамындағы крахмал мен қантты көмірқышқыл газ бен спиртке айналдырады. 1. Сұрақ. Қамыр неліктен көтеріледі? 2. Сұрақ. Аспазшы бірнеше сағаттан соң қамырды өлшегенде, оның салмағы біршама азаяды. Неліктен? Сұрақ ? Ашыған қамырды пешке салғанда газ бен бу көпіршіктері қамырда ұлғая бастайды. Неліктен жылытқанда газ бен бу ұлғаяды? Жауабы: 1. Өйткені қамырда көмірқышқыл газы пайда болады. 2. Өйткені ашу барысында қамырдағы су буға айналады және ашытқы ыдырап массасы жойылады. 3. Олардың молекулалары жылдамырақ қозғалады. Қорытынды STEM арқылы оқушы не үйренеді: - Мотивация алады. - Теорияға деген қызығушылығы артады, оның маңызын түсінеді. - Сабаққа деген қызығушылығы артады. - Жоба жасай алады. - Идея ойлап табады алады. - Жан - жақты болады. - Дарынды оқушы анықталады. - Бәсекеге қабілетті болады. - Сын тұрғысынан ойлай алады. - Жаңа жоба жасай алу арқылы, Қазақстанға өз пайдасын тигізетін азамат болады. Ұсыныс: • Оқушылардың ғылыми-техникалық шығармашылық жұмыстарға қатыстыру деңгейін арттыру; • STEM ойындарын өткізу; • Интербелсенді көрмелер ұйымдастыру. • Техникалық базаның жабдықталу деңгейін арттыру • STEM үйірмелерін ашып желілік қауымдстық жұмысын ұйымдастыру • Осы салада жоғары оқу орындарымен тәжірибе алмасу байланыс жасау • Облыстық, республикалық, халықаралық жарыстарға қатысу • Табысты және іргелес салада жұмыс атқаратын адамдармен кездесулер өткізу. • Жас ғалымдар мектебін құру. НАЗАРЛАРЫҢЫЗҒА РАҚМЕТ!