Оценка междисциплинарной проектной STEM-модели в биотехнологическом образовании

Авторы

  • Құштар Тұрсынәлі Казахский национальный женский педагогический университет Автор https://orcid.org/0009-0000-7569-8421
  • Алия Рамазанова Казахский национальный женский педагогический университет Автор https://orcid.org/0000-0002-4224-966X
  • Гулзира Ерназарова Казахский национальный университет им. аль-Фараби Автор https://orcid.org/0000-0002-2319-7040
  • Гаухар Байташева Казахский национальный женский педагогический университет Автор https://orcid.org/0000-0002-1299-4896
  • Айман Кулбекова Казахский национальный женский педагогический университет Автор https://orcid.org/0000-0002-8090-3634
  • Сана Кабдрахманова Казахский национальный исследовательский технический университет имени К. И. Сатпаева Автор https://orcid.org/0000-0001-5760-2967

DOI:

https://doi.org/10.47344/35nk8q58

Ключевые слова:

STEM-образование, биотехнология, проектное обучение, междисциплинарное обучение, исследовательская компетентность, искусственный интеллект

Аннотация

Интеграция STEM-образования с биотехнологией имеет важное значение для формирования исследовательской компетентности, междисциплинарного мышления и навыков практического решения проблем у будущих учителей биологии. Однако применение междисциплинарных STEM-моделей, основанных на экспериментальных исследованиях и технологиях искусственного интеллекта, в биотехнологическом образовании остается ограниченным. Целью настоящего исследования являлись разработка и оценка междисциплинарного STEM-проекта, интегрирующего биотехнологию, экологию, химию, инженерное дело, математику и искусственный интеллект в подготовке учителей биологии. В исследовании применялся смешанный методический подход, объединяющий лабораторный эксперимент, проектное обучение, анкетирование, интервью и статистический анализ. STEM-проект был основан на изучении влияния меди, цинка и кадмия на рост Phaseolus vulgaris. В ходе проекта студенты использовали инструменты искусственного интеллекта и цифровые инструменты, включая ChatGPT, Claude AI, Python и OneCompiler, для обработки данных, визуализации и научной интерпретации результатов. Образовательные результаты показали, что 83,3% участников сообщили об освоении этапов планирования эксперимента, сбора и анализа данных, тогда как 91,7% участников сообщили о повышении интереса к биотехнологии после завершения проекта. Участники также сообщили о повышении исследовательской компетентности, междисциплинарного понимания и уверенности в применении научных методов для решения экологических проблем. Научная новизна исследования заключается в разработке и реализации междисциплинарной STEM-модели, интегрирующей экспериментальную биотехнологию, проектное обучение и искусственный интеллект в единую образовательную структуру. Предлагаемая модель способствует развитию исследовательски ориентированного биотехнологического образования и представляет практический подход к подготовке будущих учителей биологии, способных решать междисциплинарные научные задачи.

Опубликован

2026-09-30

Выпуск

Раздел

Статьи

Как цитировать

Оценка междисциплинарной проектной STEM-модели в биотехнологическом образовании. (2026). Педагогика и Методы Обучения, 3(76), 243-261. https://doi.org/10.47344/35nk8q58