Эффективность использования цифровых технологий на уроках математики в условиях STEM-образования

Аннотация

В исследовании рассматривается эффективность интеграции STEM-подхода с использованием цифровых технологий на уроках математики. Эксперимент был проведён среди учащихся 10-х классов общеобразовательных школ города Алматы. В экспериментальной группе занятия проводились с применением таких цифровых инструментов, как PhET Simulation, GeoGebra, Desmos и Excel, тогда как в контрольной группе использовались традиционные методы обучения. В ходе исследования учащимся были предложены межпредметные задания: изучение движения тела, брошенного под углом вверх, и графическое моделирование уравнений движения. Теоретическое моделирование, практические симуляции и графический анализ показали полное соответствие, подтвердив эффективность STEM-подхода.

Полученные данные были проанализированы с использованием количественных и качественных методов. Результаты показали, что применение STEM-подхода в сочетании с цифровыми технологиями повышает академическую успеваемость учащихся в среднем на 15–16% (p < 0,05). Кроме того, значительно развиваются исследовательские способности школьников, навыки моделирования и анализа данных, а также коммуникативные компетенции. Результаты исследования подтверждают, что STEM-подход по сравнению с традиционным обучением является более эффективным в повышении качества образования, усилении интереса учащихся к предмету и развитии их цифровых компетенций.

Ключевые слова: STEM-образование, обучение математике, цифровая технология, виртуальная лаборатория, графическое моделирование, исследовательские навыки.