Мақалада заманауи ақпараттық-коммуникациялық технологияларды қолдану негізінде эксперименттік жаратылыстану пәндерін оқытудың ерекшеліктері, тірі организмдерге тәжірибелер қою арқылы жүргі- зілетін классикалық практикалық сабақтардың қазіргі уақыттағы өзектілігі қарастырылған. Жоғары оқу орындарының профессорлық-оқытушылық құрамына сауалнама жүргізу арқылы университет білім алушыларына сабақ барысында біршама жоғары дәрежеде жиі қолданылатын электрондық ресурстар мен жаратылыстану пәндері бойынша онлайн форматта зертханалық немесе практикалық сабақтарды жүргізуге көмегін тигізетін сұранысқа ие цифрлық ресурстардың көздері анықталған. Зертханалық жұмыстарды компьютерлендіруге байланысты бірқатар мәселелер келтірілген. Қашықтықтан оқыту ке- зінде виртуалдық лабораториялардың қажеттілігі көрсетілген. Оқу зертханаларын білім көзі және тал- дау материалы ретінде қолданудың түрлері мен артықшылықтары айтылған. Қолжетімді виртуалдық лабораториялардың жағдайына талдау жасалған. Биологиялық білім беру бағдарламаларының студент- тері үшін «Омыртқалылар зоологиясы» пәні бойынша қиындық туғазытын тақырыптар анықталған. Ав- торлар биологиялық пәндерден виртуалды зертханаларды құруда үштілді білім беру жүйесін жүзеге асыруға болатынына назар аударған. Мақалада «Омыртқалылар зоологиясы» пәнінен виртуалды зер- тханаларды құру бойынша ұсыныстар берілген. Авторлар ақпараттық коммуникациялық технология- ларды енгізу жаратылыстану ғылымдары бойынша мамандарды даярлау барысында олардың кәсіби қызметке дайындығын тиімді қалыптастыруға ықпал етеді деген қорытындыға келеді.
Кіріспе
Егемен Қазақстан тарихындағы терең әлеуметтік-саяси, экономикалық және мәдени қоғамдық өз- герістермен сипатталатын қазіргі кезең жоғары оқу орнындағы ғылыми негізде білім беру процесіне қойылатын талаптарды арттыруды және маманның кәсіби даярлығының сапалы деңгейін қамтамасыз ететіндей жағдай жасауды ұсынады [1:1].
Жаңа мемлекеттік білім беру стандарттарын енгізу, білім берудің жаңа мазмұнына көшу жағда- йында Қазақстан Республикасының білім беру жүйесін ақпараттандырудың мемлекеттік саясаты педа- гогикалық ғылым мен практикадан заманауи ақпараттық-коммуникациялық технологиялар (АКТ) не- гізінде оқу процесін қазіргі заманғы ғылыми әдістемелік қамтамасыз етуді талап етеді. Қазіргі мемле- кет ақпарат ғасыры жағдайында дамып келеді, бұл жағдай индустриялық қоғамның ақпараттық қо- ғамға ауысуымен сипатталады [2–4].
Мақаламыздың мақсаты: жоғары оқу орнының (жоо) іс-тәжірибесінде жаратылыстану пәндері бо- йынша ақпараттық-коммуникациялық технологиялардың (АКТ) қолданылу жағдайын айқындау.
Мақсатқа жету үшін мына міндеттер қойылды:
- әдебиеттерге шолу жасау;
- Google формада онлайн сауалнама жүргізу;
- алынған нәтижелерге салыстырмалы талдау жүргізу;
- алынған мәліметтер негізінде мүмкін мәселелерді шешу жолдарын ұсыну.
Зертеу әдістері
Зерттеу әдістері ретінде әдеби деректерге талдау жасау мен сауалнама жүргізу таңдалды. Сауал- нама 2021 жылдың қаңтар–ақпан айларында жүргізілді және оған С. Аманжолов атындағы Шығыс Қа- зақстан университетінің профессорлық-оқытушы құрамы қатысты.
Нәтижелер және талқылаулар
Білім беру жүйесінің дамуының жаңа кезеңі оқытушыларды компьютерлік техниканы қолдануға үйрету сияқты жаңа міндеттер қойып отыр. Бүгінгі таңда компьютерді тек игеру жеткіліксіз, оқу про- цесінде ақпараттық ресурстарды пайдаланудың маңызды әдістері мен технологиялары қажет және олар оқытушылардың дәстүрлі іс-әрекетімен тиімді үйлесуі қажет [5].
Жаратылыстану-ғылыми блок пәндерін оқытудың өте маңызды ерекшелігі бар: бұл зертханалық, эксперименттік жұмыстарды жүргізу. Жаратылыстану пәндері бойынша қазіргі уақытта жинақталған барлық білім тірі ағзаларға тәжірибе жүргізу нәтижесінде эксперименттік жолмен алынған. Сондықтан бұл пәндерді таза теориялық оқытумен шектелуге болмайды. Оқу курсында білім көзі және талдау материалы ретінде тәжірибе, зертханалық жұмыстар болуы керек. Тірі ағзаларға тәжірибелер қоя отырып жүргізілетін эксперименттік жаратылыстану пәндерінің классикалық практикалық сабақтары біртін- деп өткенге айналады. Бүгінгі таңда практикалық сабақтар экспериментсіз өткізіледі. Заманауи білім беру процесінде тәжірибелік жануарларды қолдану өте сирек кездеседі. Білім алушыларға көрнекілік ретінде кестелер, диаграммалар, компьютерлік презентациялар түріндегі суреттер, көрнекі тәжірибе- лердің бейнежазбалары ұсынылады. Қазіргі компьютерлік технологиялар эксперименттердің видео- жазбаларын көруге немесе оларды виртуалды модельдеуге мүмкіндік береді. Мұндай жаңалықтар заман талаптарына және жануарларды қорғау жөніндегі халықаралық конвенцияларға толық жауап бе- реді, сондай-ақ тиісті әдістемелік қамтамасыз етуді талап етеді [6:30.].
Алайда білім беруді компьютерлендірумен байланысты бірқатар мәселелерді ескеруді қажет етеді. Бұл үрдісті дамытудың бірнеше бағыттарын ажыратуға болады. Нақтылы зерттеу дағдыларын игеру барысында эмоциялық-құндылық қатынастарды дамыту, тірі объектілермен байланыс орнату мәселелері мейлінше көкейтесті мәселелер санатынан табылады. Шебер-оқытушы өзінің кәсіби қыз- метінде оқытудың интерактивті әдістері мен құралдарын қолдануы керек-ақ, бірақ олардың саны, ұтымды қолданылу мүмкіндіктері мен мақсаттары тірі материалдық әлемнен басым болмауы тиіс. Мы- салы, фильмді немесе анимацияны қолдана отырып, шыдамдылықты, батылдықты, дәлдікті, жануар- ларға немесе өсімдіктерге ұқыпты қарауды дамыту қиын. Жасанды түрде модельдендірілген объектіде білім алушы ойдан құрастырылған нысандармен жұмыс жасайды. Білім алушы мінсіз тағайындалған объектімен кездескенде елеулі қиындықтар туындауы мүмкін: нысанның мөлшері, оның түсі, пішіні, иісі және т.б. Модельдеудің бұл жолында нақты және виртуалды позиция арасындағы шекаралар жо- йылады. Табиғи құндылықтар виртуалды құндылықтармен алмасады. Дегенмен табиғи құндылықтар арқылы ғана айналадағы тірі табиғатқа қамқорлық жасай отырып, ұқыпты, дұрыс қарым-қатынасты қалыптастыруға болатыны анық. Тірі заттармен байланыс білім алушылардың нысанды қабылдауының бұрмалануын болдырмауға ғана емес, сонымен қатар олардың ішкі қиындықтарын жеңуге де көмекте- седі [7]. Кейбір жағдайларда, мысалы материалдық-техникалық база жеткіліксіз болғанда, қауіпсіздікті сақтау, уақыттың шектеулі болуы және т.б. себептерге байланысты тірі нысандарды көрсету мүмкіндігі болмаған кезде компьютерлік құралдарды қолданған дұрыс.
Қазіргі заманның жұмыс тәжірибесі виртуалды зертханалардың мейлінше қажетті екендігін көр- сетіп отыр. Мысалы, пандемия немесе қоршаған ортаның төмен температурасы жағдайында мектеп оқушылары мен іштей бөлім студенттерін қашықтықтан оқыту, жоғары және кәсіби немесе техника- лық және кәсіптік білім негізіндегі білім алушыларды қашықтықтан оқыту осы виртуалды зертханалар көмегімен жүргізілуде. Виртуалды практикумдар немесе компьютерлік эксперимент жүйелері білім алушыға ғылыми зертхананың виртуалды аналогында эксперименттер жүргізуге мүмкіндік беретін бағдарламалық қамтамасыз ету кешендері болып табылады [8].
Виртуалды зертханаларды қолданудың артықшылықтары мен маңызы:
- пәнге деген қызығушылықты арттыру;
- қызықты және заманауи техникамен, компьютерлік бағдарламалармен жұмыс істеу дағдыларын дамыту;
- зерттеу жұмысының тәжірибесін, ақпарат іздеу тәжірибесін қалыптастыру;
- жоғары білім алушыларды өзінің зерттеу бағдарламасы маңызды практикалық жұмыстарды жүргізуді қажет ететін ғылыми-зерттеу жұмыстарына бейімдеу;
- зерттеу нәтижелерін қоғамға паш ету;
- жаратылыстану-ғылыми эксперимент нәтижелерін өңдеуге қажетті заманауи ақпараттық техно- логияларды қолдану;
- табиғи зертханалық жұмыстарға дайындау;
- жаппай ашық онлайн курстар құруда қолдану (қандай да бір себептермен мектепте ешқашан үйренбеген немесе түсіндірілмеген нәрсені «еске түсіру» қажеттілігін сезінетін ересектерге пәнді өз бетінше оқуға мүмкіндік ашады).
Зертхананы қолдану арқылы эксперименттер жүргізу пәнаралық міндеттерді шешуге — жараты- лыстану ғылымдарын әлемнің біртұтас ғылыми бейнесі ретінде кешенді игеруге мүмкіндік береді.
Біз жүргізген онлайн сауалнама барысында жоо-ның профессорлық-оқытушылық құрамына тө- мендегідей сұрақтар қойылды.
- Сіз жүргізетін сабақ түрі?
- Онлайн практикалық немесе зертханалық сабақтарды жүргізуде қиыншылықтар болды ма, болса қандай қиыншылықтар екенін ашып жазуыңызды өтінеміз.
- Онлайн практикалық немесе зертханалық сабақтарды жүргізуде виртуалды зертханалардың, практикумдардың тапшылығы сезілді ме?
- Онлайн практикалық немесе зертханалық сабақтар өткізу барысында төменде көрсетілген элек- тронды ресурстардың қайсысын қолдана алдыңыз?
- Жоо-да білім алушыларға жаратылыстану пәндері бойынша онлайн форматта зертханалық не- месе практикалық сабақтарды жүргізуге көмегін тигізетін қандай цифрлық ресурстардың болғанын қа- лайсыз?
Сауалнамаға қатысқан оқытушылардың 16,7 %-ы — доцент, 25 %-ы — аға оқытушылар, 58,3 %- ы оқытушылар болды.
1-сұрақ нәтижесі бойынша сауалнамаға қатысқан барлық оқытушылар зертханалық-практикалық сабақтар жүргізетіндігін мәлімдеді.
2-сұрақ бойынша ең жиі ұшырасатын жауаптар төмендегідей болды:
- қазақ тіліндегі онлайн зертханалардың жоқтығы;
- зертханалық сабақ өткізуде білім алушыларды 100 % қамту мүмкіндігі болмады;
- виртуалды зертханалар тек оқушыларға ғана арналған;
- практикалық сабақтарды жүргізу барысында тірі объектілерге виртуалды эксперимент жүргізу мүмкіндіктері аз.
3-сұрақ бойынша: оқытушылардың 91,7 %-ы виртуалды зертхананың тапшылығын сезген.
4-сұрақ бойынша: оқытушылардың 25 %-ы — виртуалды зертханаларды, 75 %-ы — бейнежазба- ларды, 91,7 %-ы — электронды оқулықтар мен оқу-әдістемелік құралдарды қолданған.
5-сұрақ бойынша: оқытушылардың 90 %-ы сабақ жүргізу барысында цифрлық ресурстар өкілі ре- тінде ең тиімдісі виртуалды зертхана деп жауап берді (1-суретке қараңыз).
Білім алушылардың пікірін ескеру мақсатында да бірнеше сұрақтар арқылы онлайн сауалнама жүргізілді. Білім алушыларға қойылған «Сіз үшін зертханалық немесе практикалық сабақтар бойынша қандай ресурстар маңызды?» деген сұрақ қойылды. Екінші суретке сәйкес ұсынылған барлық элек- трондық ресурстар білім алушылар үшін айтарлықтай тең дәрежеде сұранысқа ие екенін байқауға бо- лады. Виртуалды зертханаларға деген сұраныс 35,5 %. Біздің пайымдауымызша виртуалды зертхана- ның сабақта сирек немесе мүлдем қолданылмауына байланысты басқа ресурстарға қарағанда пайыз- дық көрсеткіші төмен болды.
Жүргізілген сауалнама нәтижесіне сәйкес, сабақ барысында біршама жоғары дәрежеде негізінен бейнедәрістер, электронды оқу-әдістемелік құралдар қолданылатындығын байқауға болады. Солай бола тұрса да, зерттеушілік құзыреттіліктерді қалыптастыруға көмегін тигізетін қолжетімді интернет желісіндегі виртуалды зертханалар, практикумдар, жалпы алғанда, жоғары оқу орындарының білім алушыларына арналмағандығы, сол сияқты мұндай зертханалардың қазақ тілінде рәсімделген аналог- тары жеткіліксіз екендігі байқалады.
Оқушылар мен студенттер арасында e-Learning таратылуы, цифрландырудың оқу орындарына жаппай енуі әртүрлі пәндер бойынша әдемі заманауи виртуалды зертханалар мен практикумдар сұра- нысын тудырып отыр.
Виртуалды зертханалар екі өлшемді және 3D форматында, қарапайым (бастауыш сынып оқушы- ларына арналған) немесе күрделі (орта және жоғары сынып оқушыларына арналған), практикалық (жоо-ның білім алушылары мен оқытушыларына арналған) болуы мүмкін.
Қазіргі уақытта бір шама қолжетімді виртуалды зертханалар ретінде орыс тілінде рәсімделген физика, химия, биология және экология пәндерін қамтитын Virtulab.Net порталдарын атауға болады. Мек- теп оқушылары осы порталды белсенді түрде пайдалана алады. Жоғары оқу орындарының білім алу- шылары үшін Virtulab.Net порталындағы жұмыстар тым қарапайым. Біздердегі жоғары оқу орындары оқытушыларының міндеті — оларды одан әрі жетілдіру және студенттердің қабылдауы үшін оңтай- ландыру болып табылады.
Биологиялық білім беру бағдарламаларының студенттері үшін «Омыртқалылар зоологиясы» пә- нінен қиындық туғызатын тақырыптар қаңқаның құрылысына арналған тақырыптар. Жалпы пәннің жұмыс бағдарламасы бойынша кем дегенде 6 тақырып қаңқаның құрылысын қарауға арналған. Біз өз зерттеу жұмысымыздың ауқымында виртуалды зертхана құру барысында организм қаңқасының эво- люциясы барысында олар ірі өзгерістерге ұшырайтын 3 класты таңдап алдық, олар — «Сүйекті балық- тардың қаңқасы», «Қосмекенділердің қаңқасы», «Құстардың қаңқасы».
Әр зертханалық жұмыстың басында қаңқаны зерттеу алгоритмі берілген. Әрі қарай, білімді бекі- туге арналған тапсырмалар қарастырылған.
Қаңқаның құрылысын қарау барысында 3D форматындағы қаңқа макетін 360 градуста қозғалту арқылы әр қаңқа элементін білім алушы көзбен көре алады. Оларға курсормен нұсқау арқылы студент- терді қаңқаның әр бөлімнің сипаттарымен, үш тілдегі атауларымен (қазақша, латынша, орысша) та- ныстыруға болады. Қаңқадағы жабынды және негізгі сүйектер әр түрлі түспен боялады.
Мұндай зертханалық жұмыстар білім алушының пәнге деген қызығушылығын арттырады, жұ- мысты бірнеше рет қайталауға және қаңқалардың аттарын 3 тілде есте сақтауға, омыртқалы жануар- ларға тиесілі қаңқаларының бөлімдерін ажырата білуге мүмкіндік берді.
Қорытынды
Жоғарыда алынған мәліметтер мен әдебиеттерге шолуға, сондай-ақ белгілі виртуалдық зертхана- лардың қолданылу тәжірибесіне сүйене отырып, виртуалды зертханалардың қажеттілігінің жоғары деңгейде екендігін байқауға болады. Жүргізілген зерттеулер нәтижесінде оқу үрдісіне ақпараттық ком- муникациялық технологияларды енгізу жаратылыстану ғылымдары бойынша мамандарды даярлау ба- рысында олардың кәсіби қызметке дайындығын тиімді қалыптастыруға ықпал етеді деген қорытынды жасауға болады.
Біздің ойымызша, жаратылыстану пәндерінің тақырыптары мен нысандарын цифрландыруға ке- шенді көзқарас қажет. Көрнекілік құралдарын таңдағанда, виртуалды және табиғи әлемнің күшті және әлсіз жақтарын талдау қажет.
Білім беру үрдісінде интерактивті құралдарды тиімді пайдалану білім беру сапасын арттыруға ғана емес, сонымен қатар қаржы ресурстарын үнемдеуге де ықпалын тигізіп, қауіпсіз, экологиялық таза орта құруға мүмкіндік береді.
- Одинцова С.А. Профессиональная подготовка учителя на основе комплексного использования технических средств и информационных технологий: автореф. дис канд. пед. наук: спец.13.00.08 — «Теория и методика профессионального об разования» / С.А. Одинцова. — Караганда, 2005. — 30 с.
- Курманалиева Ш.Х. Методология и технология создания электронной методической системы в условиях информатизации образования: автореф. дис д-ра пед. наук: спец.13.00.02 — «Теория и методика обучения и воспитания (математика в системе начального, среднего и высшего образования)» / Ш.Х. Курманалиева. — Алматы, 2002. — 47 с.
- Бакирова К.Ш. Информационно-коммуникативные умения в системе общеучебных умений и их классификации / К.Ш. Бакирова, Ф.Е. Лаханова // В мире образования (Пед. сер). — 2018. — № 3(6). — С. 40–43.
- Лаханова Ф.Е. Биология пәнін ақпараттық—коммуникациялық технологияны пайдаланып оқытудың ерекшеліктері / Ф.Е. Лаханова, К.Ш. Бакирова // Қазақ ұлттық қыздар педагогикалық университетінің хабаршысы. — 2019. — № 4 (80). — Б. 21–26.
- Джусубалиева Д.М. Дистанционное обучение: учеб. пос. / Д.М. Джусубалиева, А.Е. Мамбетказиев, А.Б. Бердибеков. — Усть-Каменогорск, 2019. — 160 с.
- Новиков В.Е. Традиции и новации в преподавании медико-биологических дисциплин / В.Е. Новиков // Смолен. мед. альманах. — 2015. — № 2. — С. 29–34.
- Сайт VIII Междунар. студ. науч. конф. «Студенческий научный форум – 2016» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://scienceforum.ru/2016/article/2016026947
- Сайт журнала «Живой журнал-методичка» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.metodichka.org/news/16061990/2016–06–13–600