АГРОНОМИЯ ЖӘНЕ ЭКОЛОГИЯ МАМАНДЫҚТАРЫ СТУДЕНТТЕРІН ХИМИЯҒА STEAM ТӘСІЛІН ҚОЛДАНА ОТЫРЫП ОҚЫТУ

TEACHING CHEMISTRY TO AGRONOMY AND ECOLOGY STUDENTS THROUGH THE STEAM APPROACH

Makhmutova Zhuldyzay Sagyndykovna

Senior Lecturer, Kostanay Regional University named after Akhmet Baitursynuly

Republic of Kazakhstan, Kostanay

АННОТАЦИЯ

Бұл мақала агрономия және экология ғылымдары мамандықтары бойынша оқитын студенттерге химияны оқытуда STEAM (ғылым, технология, инженерия, өнер және математика) тәсілдерін қолдануды қарастырады. Ол дәстүрлі тәсілдерден пәнаралық, тәжірибелік және жобалық оқытуға көшу қажеттілігін көрсетеді. Бұл мақалада гидропоникалық жүйені жасау, органикалық қалдықтарды қайта өңдеу және қоршаған орта үлгілері бойынша химиялық диагностика жүргізу сияқты нақты ауылшаруашылық және экологиялық мәселелерді шешетін практикалық білім беру жобалары ұсынылған. Мұғалімнің тәлімгер және ғылыми жетекші ретіндегі рөлін атап көрсете отырып, оқу бағдарламасына STEAM табысты енгізудің ұйымдастырушылық және әдістемелік талаптары талқыланады. Зерттеудің қорытындысы бойынша, STEAM студенттердің химияға деген белсенділігін арттырады, сыни ойлауға ықпал етеді, қоршаған ортаны қорғау туралы хабардарлықты арттырады және сәйкес кәсіби құзыреттерді дамытады.

ABSTRACT

This article explores the use of the STEAM approach (integrating Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics) in teaching chemistry to students majoring in agronomy and environmental sciences. The need for a shift from traditional methods to interdisciplinary, practice-oriented, and project-based learning is substantiated. The paper presents practical educational projects aimed at solving real-world agricultural and ecological issues, such as developing a hydroponic system, processing organic waste, and conducting chemical diagnostics of environmental samples. Organizational and methodological requirements for successful STEAM integration into the curriculum are discussed, emphasizing the role of the teacher as a mentor and research guide. The study concludes that STEAM enhances student engagement in chemistry, promotes critical thinking, fosters ecological awareness, and builds relevant professional competencies.

Түйін сөздер: STEAM тәсілі, агрономия, экология, химияны оқыту, пәнаралық білім, жобалық оқыту, практикалық дағдылар, экологиялық сана, инженерлік ойлау, зерттеу жұмыстары.

Keywords: STEAM approach, agronomy, ecology, chemistry education, interdisciplinary learning, project-based learning, practical skills, ecological awareness, engineering thinking, research activity.

Агрономия және экология мамандықтарының студенттеріне STEAM әдісі арқылы химияны оқыту

Қазіргі ауыл шаруашылығы климаттың өзгеруі, топырақтың нашарлауы, судың ластануы, экологиялық таза өнім өндіру қажеттілігі сияқты күрделі мәселелермен бетпе-бет келіп отыр. Бұл жағдайда агрономдар мен экологтарды даярлау жүйесі тек теорияға ғана емес, сонымен қатар практикаға, пәнаралық және жобалық көзқарасқа негізделуі керек. Бұл үшін ең тиімді педагогикалық тәсілдердің бірі – STEAM білім беру.

STEAM – ғылым, технология, инженерия, өнер және математика салаларын біріктіретін оқыту моделi [1, с. 78]. Бұл тәсіл студенттердің әртүрлі пәндерден алған білімдерін нақты есептерді шешуге, логикалық ойлауын, шығармашылық қабілетін дамытып, топтық жұмыс істеуге бейімділікке бағыттайды. Химия агрономия мен экологияның негізі болғандықтан, бұл салада STEAM тәсілін қолданудың маңызы ерекше.

Теориялық негіздері

Дәстүрлі білім беруде химия көбінесе күрделі, абстрактілі пән ретінде қабылданады. STEAM тәсілі бұл көріністі өзгертеді. Мұндағы негізгі екпін дайын білімді жаттау емес, нақты есептерді шығару. Мысалы: Топырақтың қышқылдығын қалай төмендетуге болады? Қанша органикалық тыңайтқыш қажет? Судағы ластаушы заттарды қалай анықтауға болады?

Осындай сұрақтарға жауап беру үшін студент тек химиялық білімді ғана емес, сонымен қатар техникалық дағдыларды, математикалық есептеулерді, шығармашылық пен сыни ойлауды пайдаланады. Мұғалім тек білім көзі ғана емес, көшбасшы, кеңесші және бағыттаушы рөлін атқарады. Бұл заманауи білім беру стандарттарына толығымен сәйкес келеді [2, с. 56].

Практикалық іске асыру мысалдары

Жоба 1. «Гидропоникалық жүйені құру»

Жобаның мақсаты – өсімдіктерді топырақсыз өсіруге арналған гидропоникалық қондырғыны құру және химиялық тұрғыдан қоректік ерітіндінің құрамын есептеу.

Оқушылар:

• тыңайтқыштардың құрамын зерттейдi;

• рН деңгейін өлшейдi;

• өсімдіктердің өсуіне әсер ететін химиялық факторларды бақылайды;

• инженерлік шешімдер қабылдау және жүйені өздері жобалайды;

• жүйені эстетикалық жобалайды [3, с. 74]..

Бұл жоба практикалық тәжірибе арқылы буферлік ерітінділер, ерігіштік, ион алмасу сияқты химиялық ұғымдарды түсінуге көмектеседі.

Жоба 2. «Жасыл химия және ауыл шаруашылығы қалдықтарын өңдеу»

Бұл жобада студенттер ауыл шаруашылығы қалдықтарын (сабан, көң, ағаш жоңқалары) өңдеп, органикалық тыңайтқыштар әзірлейді. Олар:

• биоферментация және компосттау процесін зерттейдi;

• тыңайтқыштардың тиімділігін салыстырады;

• экологиялық таза технологияларды ұсынады.

Нәтижесінде студенттердің экологиялық тұрақты ауыл шаруашылығы туралы терең түсінігі қалыптасады.

Жоба 3. «Экологиялық сараптама»

Оқушылар табиғи ортадан (су, топырақ, ауа) сынамалар алып, ондағы химиялық заттардың құрамын анықтайды:

• нитраттар мен фосфаттар;

• қышқыл-негіз балансы;

• тұз концентрациясы [4, с. 101].

Зерттеу нәтижелері бойынша олар экологиялық қорытынды жасап, жақсарту шараларын ұсынады. Бұл жоба кәсіби емтихан өткізу дағдыларын қалыптастырады.

Ұйымдастыру-әдістемелік негіздері

STEAM жобаларын сапалы жүзеге асыру үшін келесі шарттар орындалуы керек:

1. Заманауи оқу зертханаларымен жабдықтау (рН-метрлер, сенсорлар, зертханалық шыны ыдыстар).

2. Мұғалімдердің пәнаралық ұжымын құру (химия, экология, агрономия, инженерия, цифрлық технологиялар).

3. Жобалық оқытуды жүзеге асыру – нақты мәселе, практикалық шешім, презентация.

4. Цифрлық құралдарды қолдану – модельдеу, виртуалды зертханалар, онлайн есептеу құралдары.

5. Педагог кадрларды даярлау – біліктілікті арттыру курстары, әдістемелік семинарлар [5, с. 46].

Мұғалім икемді, шығармашылық және ынталандыра алатын болуы керек. Негізгі мақсат – оқушының өз бетімен іздену қабілетін дамыту.

Нәтижелер мен тиімділік

STEAM тәсілін қолданудың нәтижелері:

• Оқушылардың білімнің өмірдегі маңыздылығын көріп, пәнге деген қызығушылығы артады;
• Теориялық білім нақты тәжірибеге негізделгендіктен тереңірек сіңеді;
• Сыни тұрғыдан ойлау қабілеттері дамиды, оқушы өз шешіміне жауап береді;
• Шығармашылық және инженерлік ойлау қалыптасады, оқушы өз ойын жүзеге асырады;
• Экологиялық саналары артады, оқушылардың табиғатқа деген жауапкершілігі қалыптасады.

Мұндай нәтижелер саналы, жан-жақты дамыған тұлғаны маман ретінде ғана емес, азамат ретінде тәрбиелеуге ықпал етеді.

STEAM тәсілі ауыл шаруашылығы және экологиялық мамандықтар бойынша білім беруді жаңа деңгейге көтеруге мүмкіндік береді. Химия сабағы тек формулаларды жаттаумен шектелмейді, өмірмен байланыстырылады, оқушы теорияны нақты тәжірибе арқылы меңгереді.

Студенттер тек кәсіби қабілеттерді ғана емес, сонымен қатар экологиялық ойлау, инженерлік мәдениет, топта жұмыс істей білу және шешім қабылдау сияқты маңызды өмірлік дағдыларды дамытады.

Осылайша, STEAM – болашақ агрономдар мен экологтарды жаңашыл, жауапты және кәсіби етіп қалыптастырудың сенімді жолы.

Әдебиеттер тізімі:

1. Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі. Техникалық және кәсіптік білім беру ұйымдарына арналған үлгілік оқу бағдарламалары. — Астана, 2022.
2. Құсайынов А.К. Ауыл шаруашылығындағы экологиялық проблемалар және оларды шешу жолдары. — Алматы: Қазақ университеті, 2021.
3. Исатаева А.Т. Агроэкология негіздері: оқу құралы. — Шымкент: Әлем, 2020.
4. Назарбаев Зияткерлік мектептері. STEAM білім беру: тұжырымдамалық негіздері мен практикасы. — Нұр-Сұлтан, 2022.
5. Бейсенова Ә.С., Шілдебаев Ж.Б. Жалпы химия: оқу құралы. — Алматы: Мектеп, 2019.