Аннотация. Мақалада физика сабақтарында жасанды интеллект технологияларын қолдану арқылы оқушылардың зерттеушілік құзыреттілігін қалыптастырудың педагогикалық мүмкіндіктері қарастырылады. Қазіргі білім беру үдерісінде оқушының дайын ақпаратты меңгеруімен қатар, мәселені анықтау, зерттеу сұрағын құрастыру, болжам ұсыну, экспериментті жоспарлау, деректерді жинау және талдау, алынған нәтижелерді ғылыми тұрғыдан түсіндіру дағдыларын дамыту маңызды. Физика пәні табиғат құбылыстарын бақылау, тәжірибе жүргізу, өлшеу, модельдеу және заңдылықтарды анықтау арқылы зерттеушілік әрекетті ұйымдастыруға кең мүмкіндік береді. Жасанды интеллект осы үдерісте мұғалімді немесе оқушының дербес ойлауын алмастыратын құрал ретінде емес, зерттеу әрекетін қолдайтын цифрлық көмекші ретінде қарастырылады. Мақалада жасанды интеллект көмегімен зерттеу мәселесін нақтылау, гипотеза құру, эксперимент жоспарын жетілдіру, өлшеу нәтижелерін өңдеу, графиктер мен кестелерді талдау, қателерді анықтау, кері байланыс алу және зерттеу қорытындысын бағалау жолдары сипатталады. Сонымен қатар жасанды интеллект ұсынған ақпаратты сыни тексеру, академиялық адалдықты сақтау, дербес ойлау мен практикалық эксперименттің басымдығын қамтамасыз ету мәселелеріне назар аударылады. Ұсынылған тәсілдер физика мұғалімінің сабақтағы зерттеушілік ортаны ұйымдастыруына және оқушылардың ғылыми ойлау мәдениетін қалыптастыруына бағытталған.
Түйін сөздер: физика, жасанды интеллект, зерттеушілік құзыреттілік, зерттеу әрекеті, эксперимент, гипотеза, ғылыми ойлау, цифрлық технология, модельдеу, функционалдық сауаттылық.
Білім беру жүйесінде оқушының ақпаратты есте сақтап, оны қайталап беру қабілетінен гөрі алған білімін жаңа жағдайда пайдалана білуі, сұрақ қоя алуы, мәселенің шешімін өздігінен іздеуі және өз тұжырымын дәлелдер арқылы негіздеуі маңызды сипатқа ие болып отыр. Мұндай талаптар физика пәнінің мазмұнымен тікелей байланысты. Физика – табиғаттағы құбылыстарды бақылау, олардың арасындағы байланысты анықтау, болжам жасау, эксперимент жүргізу және алынған нәтижелер негізінде қорытынды шығару арқылы меңгерілетін ғылым. Сондықтан физика сабағы оқушының зерттеушілік құзыреттілігін қалыптастыру үшін қолайлы білім беру ортасы болып табылады.
Зерттеушілік құзыреттілік дегеніміз оқушының белгілі бір проблеманы байқап, оны зерттеу мәселесіне айналдыра білуі, мақсат пен міндеттерді анықтауы, гипотеза ұсынуы, зерттеу әдістерін таңдауы, тәжірибе жүргізуі, алынған мәліметтерді өңдеуі, нәтижені түсіндіруі және дәлелді қорытынды жасауы сияқты өзара байланысты қабілеттердің жиынтығы. Бұл құзыреттілік бір ғана зертханалық жұмысты орындаумен қалыптаспайды. Ол сабақтан сабаққа жүйелі түрде ұйымдастырылатын танымдық және практикалық әрекеттер барысында дамиды. Оқушы дайын нұсқаулық бойынша әрекет етумен шектелмей, «Неліктен?», «Егер шарт өзгерсе не болады?», «Бұл болжамды қалай тексеруге болады?», «Нәтижеге қандай фактор әсер етті?» деген сұрақтарға жауап іздеуге үйренуі қажет.
Дәстүрлі физика сабағында зертханалық жұмыс көбіне алдын ала берілген алгоритмге негізделеді. Мұғалім құралдарды көрсетеді, оқушы нұсқаулықтағы әрекеттерді орындайды, қажетті шамаларды өлшейді және белгілі формула бойынша есептеу жүргізеді. Мұндай жұмыстар практикалық дағдыларды қалыптастырғанымен, оқушыға зерттеу бағытын өздігінен анықтауға әрдайым мүмкіндік бере бермейді. Егер тәжірибенің мақсаты, болжамы, әрекеттер реттілігі және күтілетін нәтиже алдын ала толық берілсе, оқушы көбіне орындаушы қызметінде қалады. Зерттеушілік құзыреттілікті қалыптастыру үшін оның зерттеу үдерісіндегі дербестігін біртіндеп арттыру маңызды.
Осы міндетті жүзеге асыруда жасанды интеллект құралдарының мүмкіндігі кең. Жасанды интеллект оқушыға бірден дайын жауап беру үшін емес, зерттеу барысында сұрақтарды нақтылауға, бірнеше болжамды салыстыруға, эксперимент жоспарын талдауға және нәтижелерді түсіндіруге көмектесетін құрал ретінде қолданылуы тиіс. Мұғалім жасанды интеллектіні дұрыс педагогикалық сценарийге енгізген жағдайда оқушы цифрлық технологияны ақпарат көзі ретінде ғана емес, өзінің ойын тексеруге мүмкіндік беретін интеллектуалдық серіктес ретінде қабылдай бастайды.
Мысалы, механика бөлімінде оқушыларға «Маятниктің тербеліс периодына қандай факторлар әсер етеді?» деген мәселе ұсынылуы мүмкін. Дайын жауап берудің орнына оқушылар алдымен өз болжамдарын жазады. Бір топ тербеліс периоды жүктің массасына тәуелді деп ойлауы мүмкін, екінші топ жіптің ұзындығы маңызды екенін болжайды, үшінші топ бастапқы ауытқу бұрышының әсерін тексеруді ұсынады. Осыдан кейін ғана жасанды интеллектке зерттеу сұрағын нақтылауға бағытталған сұрақтар қойылады. Мысалы: «Маятниктің тербеліс периодына әсер етуі мүмкін факторларды ата, бірақ олардың қайсысы дұрыс екенін айтпай, әр факторды эксперимент арқылы қалай тексеруге болатынына сұрақтар ұсын» деген тапсырма беруге болады. Мұндай тәсілде жасанды интеллект дайын қорытындыны бермейді, керісінше оқушының зерттеу логикасын дамытуға ықпал етеді.
Оқушылардың жасанды интеллектпен жұмыс істеуінде сұрақ қою мәдениеті де маңызды. Зерттеу сұрағы тым кең болса, алынатын жауап та жалпылама болады. Сондықтан физика сабағында промпт құрастырудың өзін зерттеу дағдысының бір бөлігі ретінде қарастыруға болады. Мәселен, «Маған үйкеліс туралы айт» деген жалпы сұрақтың орнына «Беттің материалы үйкеліс күшіне қалай әсер ететінін тәжірибе арқылы тексеру үшін қандай айнымалыларды тұрақты ұстау қажет?» деген нақты сұрақ оқушыны ғылыми ойлауға бағыттайды. Бұл жерде оқушы тәуелсіз, тәуелді және бақыланатын айнымалыларды ажыратуды үйренеді.
Физикалық зерттеудің маңызды кезеңдерінің бірі – гипотеза құру. Кейбір оқушылар гипотезаны жай болжам немесе сұрақ ретінде қабылдайды. Жасанды интеллект бірнеше гипотезаны салыстырып, олардың қайсысы эксперимент арқылы тексеруге келетінін анықтауға көмектесе алады. Бірақ мұғалімнің негізгі талабы – бастапқы гипотезаны оқушының өзі ұсынуы. Жасанды интеллект кейіннен оның құрылымын талдауға немесе нақтылауға пайдаланылғаны дұрыс. Мысалы, оқушы «Дене ауыр болса, тез түседі» деген болжам ұсынуы мүмкін. Жасанды интеллектке осы тұжырымның ғылыми зерттеуге жарамдылығын талдатып, қандай шарттарды нақтылау керектігін сұрауға болады. Оқушы ауа кедергісі, денелердің пішіні, құлау биіктігі және бастапқы жағдай сияқты факторлардың бар екенін түсінеді. Нәтижесінде бастапқы қарапайым пікір ғылыми тұрғыдан тексеруге болатын гипотезаға айналады.
Зерттеушілік құзыреттіліктің тағы бір маңызды компоненті – экспериментті жоспарлау. Оқушы тәжірибеде қандай құрал қолданатынын, қандай шаманы өзгертетінін, нені өлшейтінін және экспериментті неше рет қайталайтынын анықтай білуі керек. Жасанды интеллект эксперимент жоспарын бағалайтын «цифрлық сарапшы» қызметін атқара алады. Оқушы өзінің жоспарын енгізіп, «Бұл экспериментте нәтижеге әсер етуі мүмкін қандай факторды ескермедім?» немесе «Өлшеудің сенімділігін арттыру үшін жоспарды қалай жетілдіруге болады?» деп сұрайды. Алынған ұсынысты сол күйінде қабылдау міндетті емес. Оқушы әр ұсыныстың негізділігін физикалық біліммен салыстырып тексеруі тиіс.
Мысалы, «Ом заңы» тақырыбында кернеу мен ток күшінің арасындағы тәуелділікті зерттеу кезінде оқушы электр тізбегін құрып, кернеуді өзгерте отырып ток күшін өлшейді. Алынған мәліметтерді кестеге енгізеді. Осы деректерді жасанды интеллект көмегімен талдау барысында оқушы қандай тәуелділік байқалатынын, эксперименттік нүктелердің теориялық сызықтан ауытқу себептерін және өлшеу қатесінің ықтимал көздерін анықтай алады. Бірақ формуланы жасанды интеллектке есептетіп қою емес, деректердің физикалық мағынасын түсіндіру негізгі мақсат болуы керек. Мысалы, ток күшінің кейбір мәндері күтілетін заңдылықтан ауытқыса, оқушы құралдың дәлдігі, өткізгіштің қызуы, контакт сапасы немесе көрсеткішті оқу кезіндегі қателік сияқты себептерді қарастырады.
Жасанды интеллекттің физикадағы зерттеу әрекетіне беретін маңызды мүмкіндігінің бірі – үлкен көлемдегі өлшеу нәтижелерін жылдам өңдеу. Оқушылар бірнеше тәжірибе нәтижесін жинақтаған кезде орташа мәнді есептеу, салыстырмалы қателікті анықтау, мәліметтерді топтастыру және заңдылықты байқау белгілі уақытты қажет етеді. Цифрлық құралдар бұл техникалық әрекеттерді жеңілдетіп, сабақ уақытын нәтижені талқылауға көбірек бөлуге мүмкіндік береді. Дегенмен оқушы есептеудің физикалық және математикалық негізін түсінуі қажет. Егер ол орташа мәннің немесе өлшеу қатесінің мағынасын білмесе, жасанды интеллект арқылы алынған нәтиже оның зерттеушілік құзыреттілігін дамытпайды.
Графикпен жұмыс та физикадағы ғылыми зерттеудің негізгі элементтерінің бірі. Жасанды интеллект пен цифрлық технологияларды пайдалана отырып, эксперимент нәтижелерінен график құруға, оның сипатын талдауға және теориялық модельмен салыстыруға болады. Мысалы, серіппенің ұзаруы мен оған түсірілген күш арасындағы байланысты зерттеген кезде оқушылар өлшеу нәтижелерін кестеге жинап, график тұрғызады. Содан кейін «Графиктің қай бөлігінде сызықтық тәуелділік сақталады?», «Қандай нүктелер жалпы заңдылықтан ауытқып тұр?», «Ауытқудың ықтимал себебі қандай?» деген сұрақтарға жауап іздейді. Жасанды интеллект оқушының жауабын толықтыруы мүмкін, бірақ қорытындының бастапқы нұсқасын оқушы өзі жасағаны дұрыс.
Физика сабағында зерттеушілік құзыреттілікті дамыту нақты құрал-жабдықпен жүргізілетін экспериментпен ғана шектелмейді. Кейбір құбылыстарды мектеп жағдайында көрсету қиын, қымбат немесе қауіпсіздік талаптарына байланысты мүмкін болмауы ықтимал. Мұндай жағдайда виртуалды зертханалар, компьютерлік модельдер және симуляциялар тиімді. Мысалы, атомдық және ядролық физика, электромагниттік құбылыстар, ғарыштық қозғалыстар немесе өте үлкен және өте кіші масштабтағы процестерді модельдеу арқылы зерттеуге болады. Жасанды интеллект виртуалды эксперименттің параметрлерін таңдауға, нәтижелерді салыстыруға және модельдің шектеулерін анықтауға көмектеседі.
Дегенмен виртуалды эксперимент нақты тәжірибені толық алмастырмауы тиіс. Нақты зертханада оқушы құралды дұрыс орнатуды, шкаланы оқуды, өлшеу қатесін байқауды, күтпеген нәтиже пайда болған жағдайда оның себебін іздеуді үйренеді. Виртуалды ортада көптеген кедергілер автоматты түрде жойылғандықтан, нәтиже «идеалды» болып көрінуі мүмкін. Сондықтан мұғалім нақты және виртуалды экспериментті бір-бірін толықтыратын тәсіл ретінде пайдаланғаны тиімді. Мысалы, алдымен оқушылар компьютерлік модель арқылы болжам жасайды, содан кейін сол болжамды нақты экспериментте тексереді. Соңында екі нәтижені салыстырып, айырмашылықтың себептерін талдайды.
Жасанды интеллект зерттеушілік тапсырмаларды саралауға да мүмкіндік береді. Бір сыныптағы оқушылардың физика бойынша дайындық деңгейі, математикалық дағдылары және зерттеу тәжірибесі әртүрлі болуы мүмкін. Мұғалім бір зерттеу мәселесін сақтай отырып, тапсырманың күрделілік деңгейін өзгерте алады. Қолдауды қажет ететін оқушыға зерттеу кезеңдерін анықтауға көмектесетін жетекші сұрақтар берілсе, дайындығы жоғары оқушыға қосымша айнымалыны қарастыру, бірнеше модельді салыстыру немесе эксперименттік қатені тереңірек талдау ұсынылады. Жасанды интеллект мұғалімге осындай тапсырмалардың бірнеше нұсқасын жылдам әзірлеуге көмектеседі.
Мысалы, жылу құбылыстары тақырыбында «Судың салқындау жылдамдығына қандай факторлар әсер етеді?» деген ортақ зерттеу мәселесі берілуі мүмкін. Бір оқушы судың бастапқы температурасының әсерін тексереді, екіншісі ыдыстың материалына назар аударады, үшіншісі сыртқы орта температурасының ықпалын қарастырады. Қабілеті жоғары оқушылар температураның уақытқа тәуелділік графигін талдап, математикалық модель ұсынуға әрекет жасайды. Осылайша бір тақырып аясында әр оқушы өзінің мүмкіндігіне сәйкес зерттеу әрекетіне қатысады.
Зерттеушілік сабақтағы мұғалімнің рөлі де өзгереді. Мұғалім дайын білімді жеткізуші ғана емес, зерттеу ортасын ұйымдастырушы, бағыт беруші және ғылыми дәлелдің сапасын бағалаушы қызметін атқарады. Ол оқушыға жауапты бірден айтпай, дұрыс сұрақ қою арқылы шешімге жетелейді. Жасанды интеллект пайда болған жағдайда бұл рөлдің маңызы төмендемейді, керісінше артады. Себебі цифрлық жүйе ұсынған жауаптың ғылыми дұрыстығын, оқу мақсатына сәйкестігін және оқушының жас ерекшелігіне лайықтылығын бағалау мұғалімнің кәсіби шешімін талап етеді.
Жасанды интеллект қате немесе толық емес ақпарат ұсынуы мүмкін екенін оқушыларға түсіндіру ерекше маңызды. Физика – дәлел мен экспериментке сүйенетін ғылым. Сондықтан жасанды интеллекттің жауабы «соңғы ақиқат» ретінде қабылданбауы керек. Оқушы кез келген маңызды тұжырымды оқулықпен, сенімді ғылыми дереккөзбен, формуламен немесе эксперимент нәтижесімен салыстырып тексеруге дағдылануы тиіс. Бұл әрекет ақпараттық сауаттылықпен қатар ғылыми сын тұрғысынан ойлауды қалыптастырады.
Осы тұрғыдан алғанда, физика сабағындағы жасанды интеллекттің ең маңызды педагогикалық қызметі дайын жауап беру емес, оқушыны тереңірек сұрақ қоюға итермелеу болып табылады. Оқушы «Жауабы қандай?» деген сұрақтан «Неліктен осындай нәтиже шықты?», «Оны қалай дәлелдеуге болады?», «Қандай жағдайда бұл заңдылық өзгеруі мүмкін?», «Менің тәжірибем қаншалықты сенімді?» деген сұрақтарға көшкен кезде зерттеушілік құзыреттілік нақты қалыптаса бастайды. Сондықтан жасанды интеллект физиканы оқытудағы мақсат емес, ғылыми ойлауға жеткізетін құрал ретінде педагогикалық тұрғыдан сауатты ұйымдастырылуы қажет.
Физика сабақтарында жасанды интеллектті зерттеушілік бағытта пайдаланудың нәтижелі болуы мұғалімнің тапсырманы қалай ұйымдастырғанына тікелей байланысты. Егер оқушыға «осы есепті шығарып бер», «осы сұрақтың жауабын жаз» деген сипаттағы тапсырмалар ғана берілсе, жасанды интеллект білім алушының танымдық белсенділігін төмендетуі мүмкін. Ал егер цифрлық құрал оқушының өз болжамын тексеру, балама шешімдерді салыстыру, эксперимент жоспарын жетілдіру немесе алынған деректерді түсіндіру үшін қолданылса, ол зерттеушілік әрекетті күшейтеді. Сондықтан мұғалім әр тапсырманы әзірлеу кезінде «Бұл жұмыста оқушы өзі нені ойлайды, нені өлшейді, нені салыстырады және нені дәлелдейді?» деген сұрақтарды басшылыққа алғаны орынды.
Зерттеушілік сабақтың бастапқы кезеңінде проблемалық жағдаят ұсынудың маңызы зор. Физикалық құбылыс оқушыға дайын заң немесе формула түрінде емес, түсіндіруді қажет ететін мәселе ретінде ұсынылса, оның танымдық қызығушылығы артады. Мысалы, екі бірдей көлемдегі металл және ағаш денені суға салғанда олардың әрекеті неліктен әртүрлі болатынын, жазда қара түсті киімнің ақ түсті киімге қарағанда неліктен көбірек қызатынын немесе мұз үстіндегі адамның қозғалысы кезінде үйкелістің қандай рөл атқаратынын талқылауға болады. Оқушылар алдымен өз түсініктеріне сүйеніп жауап береді, кейін олардың пікірлері зерттеу сұрағына айналдырылады.
Осындай жағдайда жасанды интеллектті бірден түсіндірме беретін құрал ретінде емес, оқушылардың болжамдарын жүйелеуге пайдалануға болады. Мысалы, бірнеше оқушы ұсынған болжамдарды жасанды интеллектке енгізіп, олардың ұқсастықтары мен айырмашылықтарын анықтау тапсырылады. Одан кейін сынып әр болжамды эксперимент арқылы тексеруге бола ма, қандай дерек қажет және қандай физикалық шамаларды өлшеу керек деген мәселелерді талқылайды. Нәтижесінде жасанды интеллект оқушының орнына шешім қабылдамайды, керісінше пікірлерді салыстыруға мүмкіндік береді.
Физикада зерттеу сұрағын дұрыс құрастыру ерекше маңызды. «Жылдамдық дегеніміз не?» деген сұрақ ақпаратты еске түсіруге бағытталса, «Көлбеу жазықтықтың бұрышы дененің қозғалыс жылдамдығына қалай әсер етеді?» деген сұрақ нақты зерттеу жүргізуге мүмкіндік береді. Сол сияқты «Қысым дегеніміз не?» деген сұрақтың орнына «Тірек ауданы өзгерген кезде бірдей массалы дененің бетке түсіретін қысымы қалай өзгереді?» деген зерттеу мәселесін ұсынуға болады. Мұндай тапсырмаларда оқушы айнымалыларды анықтап, өлшеу жүргізіп, деректерді салыстырады.
Жасанды интеллект зерттеу сұрағының сапасын бағалауға көмектесе алады. Оқушы өз сұрағын цифрлық құралға ұсынып, оның тым кең немесе нақты екенін, эксперимент арқылы тексеруге келетінін анықтайды. Бірақ мұғалім оқушыдан жасанды интеллект ұсынған өзгерісті түсіндіруді талап етуі керек. Мысалы, «Неліктен бастапқы сұрағыңды өзгерттің?», «Жаңа сұрақтың қандай артықшылығы бар?», «Бұл сұраққа жауап беру үшін қандай физикалық шамаларды өлшейсің?» деген қосымша сұрақтар беріледі. Осы әрекет оқушының метатанымдық дағдыларын да дамытады.
Зерттеу жұмысының келесі кезеңінде ақпарат жинау жүзеге асырылады. Жасанды интеллект қажетті ұғымдарды анықтауға, негізгі терминдерді түсіндіруге және зерттеу бағытына қатысты бастапқы ақпаратты жүйелеуге көмектесе алады. Дегенмен оқушының ақпаратты тек бір цифрлық құралдан алуына жол берілмеуі керек. Физикалық зерттеу барысында оқулық, анықтамалық материал, ғылыми-көпшілік әдебиет және сенімді цифрлық ресурстар салыстырылып қолданылғаны дұрыс. Мұғалім «Жасанды интеллект осылай жауап берді, бұл ақпаратты қандай дерек арқылы тексеруге болады?» деген талап қою арқылы ақпаратты тексеру мәдениетін қалыптастырады.
Зерттеу барысында оқушылардың физикалық шамаларды дұрыс өлшеуі маңызды практикалық құзыреттілік болып табылады. Ұзындық, уақыт, температура, масса, күш, ток күші немесе кернеу сияқты шамаларды өлшеу кезінде құралдың бөлік құнын анықтау, өлшеу диапазонын ескеру және нәтижені дұрыс жазу қажет. Жасанды интеллект бұл жерде өлшеу нәтижелерін талдауға немесе жіберілген қателердің ықтимал себептерін анықтауға көмектеседі. Бірақ өлшеудің өзін оқушы орындауы тиіс. Өйткені нақты құралмен жұмыс істеу барысында қалыптасатын практикалық тәжірибені цифрлық жауап алмастыра алмайды.
Мысалы, оқушылар бір дененің қозғалысын зерттеп, әртүрлі уақыт аралығындағы жүрілген жолды өлшей алады. Нәтижелер кестеге енгізілгеннен кейін оқушы қозғалыстың бірқалыпты немесе айнымалы екенін анықтайды. Жасанды интеллектке мәліметтерді талдатпас бұрын әр оқушы өз қорытындысын жазғаны тиімді. Кейін цифрлық құралдың талдауы мен оқушының қорытындысы салыстырылады. Егер екі нәтиже сәйкес келмесе, оқушы қай тұжырымның негізді екенін деректер арқылы дәлелдеуі керек. Мұндай тапсырмада жасанды интеллект жауап көзі емес, пікірталас туғызатын құралға айналады.
Деректерді талдау кезінде оқушылардың сандық ақпаратпен жұмыс істеу дағдылары дамиды. Физикада бір ғана өлшеу нәтижесіне сүйеніп қорытынды жасау жеткіліксіз болуы мүмкін. Экспериментті бірнеше рет қайталау, орташа мәнді есептеу, нәтижелердің шашырауын бағалау және ықтимал қателіктерді анықтау зерттеудің сенімділігін арттырады. Жасанды интеллект оқушыларға деректер арасындағы заңдылықтарды байқауға көмектескенімен, «Неліктен тәжірибені бірнеше рет қайталау қажет?», «Бір өлшеудің қатесі жалпы нәтижеге қалай әсер етеді?» деген мәселелерді оқушы өзі түсіндіруі қажет.
Физика сабағында жасанды интеллектті тиімді қолданудың қызықты тәсілдерінің бірі – «алдымен адам, кейін жасанды интеллект» қағидасы. Бұл қағида бойынша оқушы кез келген тапсырмада алдымен өзінің болжамын, шешімін немесе қорытындысын ұсынады. Тек содан кейін жасанды интеллекттің жауабымен салыстырады. Мысалы, белгілі бір физикалық жағдайға байланысты оқушы алдымен құбылыстың нәтижесін болжайды. Кейін цифрлық құралдан балама түсіндірме сұрайды. Соңында екі жауаптың қайсысы ғылыми тұрғыдан дәлелді екенін анықтайды. Бұл әдіс оқушының жасанды интеллектке тәуелді болуына жол бермей, дербес ойлауын сақтайды.
«Жасанды интеллекттің қатесін тап» әдісі де зерттеушілік құзыреттілікті қалыптастыруда тиімді. Мұғалім жасанды интеллект көмегімен әдейі немесе кездейсоқ қате тұжырымды қамтитын физикалық түсіндірме дайындай алады. Оқушылар оның ішінен ғылыми қатені анықтап, дұрыс дәлел келтіреді. Мысалы, «Егер денеге әсер ететін күш екі есе артса, оның жылдамдығы міндетті түрде екі есе артады» деген тұжырым беріледі. Оқушы Ньютонның екінші заңын пайдаланып, күштің тікелей жылдамдыққа емес, үдеуге әсер ететінін түсіндіреді. Мұндай тапсырма ақпаратты қабылдаудан гөрі оны сын тұрғысынан тексеруге үйретеді.
Тағы бір тиімді тәсіл – «екі гипотеза» әдісі. Мұғалім бір құбылысқа қатысты екі түрлі болжам ұсынады немесе олардың бірін жасанды интеллект арқылы құрастырады. Оқушылар қай гипотезаның дұрыс екенін бірден айтпай, эксперимент жобалайды. Мысалы, «Өткізгіштің ұзындығы артқанда оның кедергісі артады» және «Өткізгіштің ұзындығы кедергіге әсер етпейді» деген екі болжам ұсынылады. Оқушылар бірдей материал мен көлденең қима жағдайында әртүрлі ұзындықтағы өткізгіштердің кедергісін зерттеп, деректер негізінде шешім шығарады. Бұл жерде басты нәтиже дұрыс жауапты табу ғана емес, оны эксперименттік дәлелмен негіздеу болып табылады.
Жасанды интеллект физикалық есептерді зерттеушілік сипатқа айналдыруда да пайдалы. Кәдімгі есепте барлық қажетті шамалар беріліп, оқушы белгілі формуланы таңдап есептейді. Ал зерттеушілік есепте ақпараттың бір бөлігі артық немесе жеткіліксіз болуы, бірнеше шешім жолы қарастырылуы мүмкін. Мысалы, «Мектеп кабинетінің жарықтандыру жүйесінде электр энергиясын қалай үнемдеуге болады?» деген мәселе берілсе, оқушылар бөлмедегі шамдардың қуатын, жұмыс уақытын, электр энергиясының шығынын анықтап, бірнеше нұсқаны салыстырады. Жасанды интеллект есептің бастапқы моделін құруға немесе қандай деректер жетіспейтінін анықтауға көмектеседі. Нәтижесінде физикалық білім өмірлік мәселені шешуге бағытталады.
Физика сабақтарында жобалық-зерттеу жұмыстарын ұйымдастыру кезінде де жасанды интеллекттің мүмкіндіктері мол. Мысалы, оқушылар «Мектеп ғимаратындағы жылу шығынын азайту», «Сынып бөлмесіндегі жарықтандыру тиімділігі», «Күн энергиясын мектеп жағдайында пайдалану», «Дыбыс деңгейінің оқу ортасына әсері» немесе «Қарапайым жел генераторының тиімділігін арттыру» тақырыптарында шағын зерттеу жүргізе алады. Мұндай жобаларда оқушылар мәселені анықтап, ақпарат жинап, өлшеу жүргізіп, прототип немесе модель әзірлеп, нәтижелерін қорғайды.
Жасанды интеллект жобаның бастапқы кезеңінде идеяларды нақтылауға көмектескенімен, тақырыпты таңдаудың өзі оқушының қызығушылығымен байланыстырылғаны дұрыс. Мәселен, «Күн панелінің тиімділігіне түсу бұрышы қалай әсер етеді?» тақырыбын таңдаған оқушы алдымен өз болжамын қалыптастырады. Кейін тәжірибеде панельдің бұрышын өзгертіп, кернеу немесе қуат мәндерін өлшейді. Нәтижені кесте және график түрінде көрсетеді. Жасанды интеллекттен графиктегі заңдылықты түсіндірудің бірнеше нұсқасын сұрап, олардың ішінен эксперимент нәтижесіне сәйкес келетінін таңдайды. Осы кезде оқушы цифрлық ұсынысты нақты деректермен тексеруді үйренеді.
Зерттеу нәтижесін таныстыру кезеңі де құзыреттілікті қалыптастырудың маңызды бөлігі. Оқушы өз жұмысының мақсатын, гипотезасын, әдісін, нәтижесін және қорытындысын түсінікті тілмен жеткізе білуі қажет. Жасанды интеллект мәтіннің құрылымын жетілдіруге немесе ғылыми терминдерді дұрыс пайдалануға қатысты кері байланыс бере алады. Бірақ зерттеу есебін толығымен жасанды интеллектке жаздыру оқушының өз ойын жеткізу дағдысын шектейді. Сондықтан мұғалім алдымен оқушының авторлық нұсқасын талап етіп, кейін оны жетілдіру үшін цифрлық құралды пайдалануға мүмкіндік бергені дұрыс.
Мұндай жұмысты бағалауда тек соңғы дұрыс жауапқа назар аудару жеткіліксіз. Зерттеушілік құзыреттілік үдеріс арқылы көрінеді. Мұғалім зерттеу сұрағының нақтылығын, гипотезаның негізділігін, эксперимент жоспарының логикасын, айнымалыларды дұрыс анықтауын, өлшеу сапасын, деректерді талдауын, қорытындының дәлелдерге сәйкестігін және жасанды интеллект ұсынған ақпаратқа сыни көзқарасын бағалауы қажет. Осы көрсеткіштерді алдын ала оқушыларға таныстыру олардың зерттеу жұмысын саналы жоспарлауына көмектеседі.
Мысалы, оқушының жұмысын «зерттеу сұрағын нақты құрастырды», «гипотезасын физикалық біліммен негіздеді», «эксперимент айнымалыларын анықтады», «өлшеу нәтижелерін дұрыс тіркеді», «деректерді кесте немесе график арқылы көрсетті», «нәтижені талдады», «қателік көздерін анықтады», «қорытындыны эксперименттік дәлелдермен байланыстырды», «жасанды интеллект ақпаратын тексерді» деген критерийлер арқылы бағалауға болады. Бұл бағалау жүйесі оқушыға зерттеудің қай кезеңінде жетістікке жеткенін және қай дағдысын дамыту қажет екенін көрсетеді.
Қалыптастырушы бағалауда жасанды интеллекттің мүмкіндігін де пайдалануға болады. Оқушы зерттеу жұмысының аралық нәтижесін енгізіп, оның әлсіз тұстарын анықтауға арналған кері байланыс сұрайды. Мысалы, «Менің қорытындым эксперимент нәтижелеріне қаншалықты сүйенген? Қай жерде дәлел жетіспейді?» деген сұрақ қоюға болады. Оқушы алынған кері байланысты мұғалімнің бағалау критерийлерімен салыстырып, жұмысын жетілдіреді. Бұл тәсіл өзін-өзі бағалау дағдысының дамуына ықпал етеді.
Сонымен бірге жасанды интеллектті қолдануда академиялық адалдық мәселесіне ерекше көңіл бөлінуі тиіс. Оқушы зерттеу есебін, қорытындыны немесе есептің шешімін толығымен жасанды интеллекттен көшіріп алса, сырттай сапалы жұмыс көрінгенімен, зерттеушілік дағды қалыптаспайды. Сондықтан мұғалім «ЖИ-ді пайдаланба» деген жалпы тыйыммен шектелмей, оны қандай жағдайда және қандай мақсатта қолдануға болатынын нақты түсіндіргені тиімді. Мысалы, идея ұсыну, сұрақты нақтылау, қатені іздеу, деректерді ұйымдастыру және авторлық мәтінге кері байланыс алу рұқсат етілуі мүмкін. Ал дайын зерттеу нәтижесін өз атынан ұсынуға жол берілмеуі керек.
Оқушы жасанды интеллектті қай кезеңде және не үшін қолданғанын қысқаша көрсетуге дағдыланса, жауапкершілік артады. Мысалы: «Жасанды интеллект эксперимент жоспарының бастапқы нұсқасындағы айнымалыларды нақтылау үшін пайдаланылды. Ұсыныстардың ішінен екі ұсыныс қабылданды, бір ұсыныс біздің зерттеу жағдайымызға сәйкес келмегендіктен қолданылмады» деген түсіндірме оқушының технологияны саналы пайдаланғанын көрсетеді. Бұл цифрлық сауаттылық пен академиялық адалдықты қатар қалыптастыруға мүмкіндік береді.
Физика сабақтарында жасанды интеллект арқылы зерттеушілік құзыреттілікті қалыптастыру бір реттік ерекше сабақпен шектелмеуі керек. Бұл бағыт жүйелі түрде қарапайым бақылаудан күрделі зерттеу жобасына дейін біртіндеп дамытылғанда ғана нәтижелі болады. Алғашқы кезеңде мұғалім зерттеу сұрағын өзі ұсынып, оқушыға болжам жасауға мүмкіндік береді. Кейін оқушылар зерттеу жоспарын толықтырады. Келесі кезеңде зерттеу сұрағын өздері құрастырады, эксперимент әдісін таңдайды және деректерді өздігінен талдайды. Жоғары деңгейде оқушы мәселені өзі анықтап, толық зерттеу циклін жоспарлап жүзеге асырады.
Осындай сабақтар барысында оқушы физиканы формулалар мен анықтамалардың жиынтығы ретінде емес, қоршаған әлемді зерттеудің тәсілі ретінде қабылдай бастайды. Ол әрбір физикалық заңның бақылау, эксперимент, өлшеу және дәлелдеу арқылы қалыптасқанын түсінеді. Жасанды интеллект осы танымдық жолды қысқартатын дайын жауап машинасына емес, жаңа сұрақтар туғызатын, балама пікірлерді салыстыруға және өз дәлелінің сапасын тексеруге мүмкіндік беретін құралға айналған жағдайда оның білім берудегі құндылығы артады.
Физика сабақтарында жасанды интеллект арқылы зерттеушілік құзыреттілікті жүйелі қалыптастыру үшін мұғалім оқу мақсаттары мен цифрлық құралдардың мүмкіндіктері арасындағы байланысты дұрыс анықтауы қажет. Жасанды интеллектіні қолдану сабақтың негізгі мақсатына айналмауы тиіс. Негізгі мақсат – оқушының физикалық құбылысты түсінуі, зерттеу сұрағын қоя білуі, дәлел жинауы, эксперимент нәтижесін талдауы және ғылыми негізделген қорытынды жасауы. Технология осы әрекеттерді тиімді ұйымдастыруға көмектескен жағдайда ғана педагогикалық құндылыққа ие болады.
Осы бағыттағы жұмысты қарапайым зерттеу циклінің негізінде ұйымдастыруға болады. Алдымен оқушы нақты құбылысты бақылайды немесе проблемалық жағдаятпен танысады. Содан кейін зерттеу сұрағын анықтап, өзінің бастапқы болжамын ұсынады. Бұдан соң қандай деректер қажет екенін анықтап, экспериментті жоспарлайды. Тәжірибе барысында мәліметтер жиналып, олар кестеге енгізіледі, есептеулер жүргізіледі және графиктер құрылады. Нәтижелер бастапқы гипотезамен салыстырылады. Соңғы кезеңде оқушы қорытынды жасап, зерттеудің шектеулерін анықтап, жұмысты қалай жетілдіруге болатыны жөнінде ұсыныс береді. Жасанды интеллект осы кезеңдердің әрқайсысында көмекші қызмет атқара алады, бірақ негізгі зерттеу әрекеті оқушының өзіне тиесілі болуы тиіс.
Мысалы, 8-сыныптағы жылу құбылыстарын оқыту кезінде «Қандай материал жылуды жақсы сақтайды?» деген зерттеу тапсырмасын ұйымдастыруға болады. Оқушылар бірнеше материалды таңдап, бірдей ыдыстардағы судың салқындау жылдамдығын салыстырады. Алдымен қандай материал тиімді болатыны туралы болжам жасайды. Тәжірибеде бастапқы температура, су көлемі, уақыт аралығы және қоршаған орта жағдайы бірдей болуы тиіс екенін анықтайды. Әр бірнеше минут сайын температура өлшеніп, нәтижелер кестеге түсіріледі. Оқушылар график құрып, қай материал қолданылған ыдыста температура баяу төмендегенін анықтайды. Жасанды интеллекттен графикті түсіндірудің ықтимал нұсқаларын сұрауға болады. Оқушы цифрлық жауапты өзінің тәжірибелік деректерімен салыстырып, соңғы қорытындыны өзі жасайды.
Механика бөлімінде «Дененің көлбеу жазықтық бойымен қозғалысына көлбеулік бұрышы қалай әсер етеді?» деген зерттеу жүргізуге болады. Оқушылар бұрышты бірнеше рет өзгертіп, дененің белгілі қашықтықты жүріп өту уақытын өлшейді. Зерттеу алдында әр топ болжам ұсынады. Кейін алынған нәтижелер бойынша орташа уақыт есептеліп, бұрыш пен қозғалыс уақыты арасындағы байланыс талданады. Жасанды интеллект эксперимент нәтижесінде пайда болған ауытқулардың ықтимал себептерін ұсына алады. Бірақ оқушылар әр себептің өз тәжірибесіне қаншалықты сәйкес келетінін дәлелдеуі қажет. Мысалы, үйкеліс, денені жіберу тәсілінің әртүрлілігі немесе уақытты қолмен өлшеу кезіндегі реакция уақыты нәтижеге әсер етуі мүмкін.
Электр құбылыстарын оқыту барысында «Өткізгіштің кедергісіне қандай факторлар әсер етеді?» тақырыбында шағын зерттеулер ұйымдастыруға болады. Бір топ өткізгіштің ұзындығын, екінші топ көлденең қимасын, үшінші топ материал түрін зерттейді. Зерттеу аяқталғаннан кейін топтар өз нәтижелерін біріктіріп, жалпы заңдылықты анықтайды. Жасанды интеллект әр топтың нәтижесін салыстыруға арналған сұрақтар әзірлеуге көмектесе алады. Мұндай бірлескен жұмыс оқушының жеке зерттеу қабілетімен қатар коммуникация, дәлелді пікірталас және командалық шешім қабылдау дағдыларын дамытады.
Оптика тақырыптарында да зерттеушілік тапсырмалардың мүмкіндігі кең. Оқушылар жарықтың шағылу заңын эксперимент арқылы тексеріп, түсу және шағылу бұрыштарын бірнеше рет өлшей алады. Егер нәтижелер теориялық заңнан аздап ауытқыса, «Неліктен барлық өлшеуде екі бұрыш дәл бірдей болмады?» деген зерттеу мәселесі туындайды. Осы сұрақ арқылы құралды орналастыру дәлдігі, транспортир шкаласын оқу, жарық сәулесінің қалыңдығы және адамның өлшеу кезіндегі қателігі талқыланады. Бұл оқушыға физикалық заң мен эксперименттік нәтиже арасындағы байланысты тереңірек түсінуге мүмкіндік береді.
Жасанды интеллект зерттеу нәтижесін интерпретациялау кезінде бірнеше балама түсіндірме ұсына алады. Мұғалім оқушылардан олардың барлығын қабылдауды емес, қайсысы тәжірибелік деректермен расталатынын анықтауды талап етуі қажет. Мұндай жұмыс ғылыми дәлелдің маңызын көрсетеді. Ғылымда пікірдің сенімділігі оны кім айтқанына емес, қандай дәлелге сүйенетініне байланысты екенін оқушы біртіндеп түсінеді.
Зерттеушілік құзыреттіліктің жоғары деңгейі оқушының өз жұмысының шектеулерін көре білуінен де байқалады. Зерттеу нәтижесі күтілген гипотезаны растамаған жағдайда оны «сәтсіз тәжірибе» деп қабылдамау қажет. Керісінше, мұндай жағдай зерттеу үшін құнды болуы мүмкін. Оқушы нәтиженің неге өзгеше шыққанын анықтайды, эксперимент әдісін қайта қарастырады, қосымша факторларды іздейді және жаңа болжам ұсынады. Жасанды интеллект ықтимал себептерді жинақтауға көмектескенімен, олардың ішінен нақты жағдайға сәйкес келетінін оқушы тәжірибелік дәлел негізінде анықтауы тиіс.
Мұғалім зерттеу мәдениетін қалыптастыру үшін оқушыларға «қателесуге болатын қауіпсіз орта» жасауы маңызды. Физикадағы зерттеу барысында бастапқы гипотезаның дұрыс болмауы қалыпты жағдай. Оқушының міндеті – өзінің алғашқы пікірін міндетті түрде дәлелдеу емес, алынған деректер негізінде ғылыми тұрғыдан негізделген қорытынды жасау. Егер эксперимент бастапқы болжамды теріске шығарса, бұл да маңызды нәтиже. Осындай көзқарас оқушылардың дайын дұрыс жауапты іздеу әдетін азайтып, зерттеу үдерісінің құндылығын түсінуіне ықпал етеді.
Жасанды интеллектті қолданғанда оқушылардың цифрлық қауіпсіздігі де назардан тыс қалмауы қажет. Оқу тапсырмаларын орындау кезінде жеке мәліметтерді, құпия ақпаратты немесе басқа адамдар туралы деректерді цифрлық жүйеге енгізбеу ережесі түсіндірілуі керек. Мұғалім жас ерекшелігіне сәйкес қолжетімді құралдарды таңдап, мектептің цифрлық қауіпсіздік талаптарын ескеруі тиіс. Бұл ережелер зерттеу жұмысына кедергі келтіретін шектеу ретінде емес, жауапты цифрлық азаматтықтың бөлігі ретінде түсіндірілгені дұрыс.
Сонымен қатар оқушылар жасанды интеллект жасаған мәтін, есептеу немесе түсіндірменің әрдайым мінсіз болмайтынын тәжірибе арқылы түсінуі қажет. Мысалы, мұғалім оқушыларға белгілі бір физикалық есепті алдымен өздігінен шығартып, кейін жасанды интеллект шешімімен салыстыруды ұсына алады. Егер шешімдер арасында айырмашылық болса, оқушылар формулалардың дұрыстығын, өлшем бірліктерін, есептеу ретін және физикалық мағынаны тексереді. Бұл әдіс жасанды интеллектке соқыр сенудің алдын алып, ақпаратты верификациялау әдетін қалыптастырады.
Зерттеушілік құзыреттілікті қалыптастыруда рефлексияның орны ерекше. Әрбір зерттеу жұмысынан кейін оқушы тек «қандай нәтиже алдым?» деген сұраққа емес, «зерттеуді қалай жүргіздім?», «қай кезең қиын болды?», «қандай қате жібердім?», «жасанды интеллект маған қай жерде көмектесті?», «оның қандай ұсынысын қабылдамадым және неге?», «келесі зерттеуде нені өзгертемін?» деген сұрақтарға жауап бергені тиімді. Осындай рефлексия зерттеу әрекетін саналы түрде басқаруға мүмкіндік береді.
Мұғалім оқушылардың даму динамикасын арнайы зерттеу портфолиосы арқылы бақылауына болады. Портфолиода оқушының зерттеу сұрақтары, бастапқы гипотезалары, эксперимент жоспарлары, өлшеу кестелері, графиктері, қорытындылары және рефлексиялары жинақталады. Белгілі бір уақыттан кейін алғашқы және кейінгі жұмыстарды салыстыру арқылы зерттеушілік құзыреттіліктің өсуін байқауға болады. Жасанды интеллект портфолиодағы жұмыстарға қатысты өзіндік талдау сұрақтарын әзірлеуге көмектеседі, бірақ соңғы бағалау мұғалімнің педагогикалық пайымына негізделеді.
Физика сабақтарындағы топтық зерттеулер де ерекше маңызға ие. Зерттеу барысында оқушылар арасында міндеттерді бөлуге болады: бір оқушы экспериментті ұйымдастырады, екіншісі өлшеу жүргізеді, үшіншісі нәтижелерді тіркейді, төртіншісі деректерді өңдейді. Кейін рөлдер ауыстырылып, әр оқушы зерттеу әрекетінің барлық кезеңіне қатысады. Жасанды интеллект топтық пікірталаста туындаған қарама-қайшы пікірлерді жүйелеу немесе қосымша сұрақтар ұсыну үшін пайдаланылуы мүмкін. Бұл оқушылардың бір-бірінің пікірін тыңдауына, өз көзқарасын дәлелдеуге және ортақ шешімге келуіне ықпал етеді.
Жасанды интеллекттің мұғалім жұмысына да беретін мүмкіндігі бар. Мұғалім белгілі оқу мақсатына сәйкес бірнеше зерттеу жағдаятын, әртүрлі деңгейдегі проблемалық сұрақтарды, тәжірибелік тапсырмаларды және бағалау критерийлерін әзірлеу кезінде цифрлық құралдың көмегін пайдалана алады. Мысалы, бір физикалық заңға байланысты күнделікті өмірден бес түрлі зерттеу жағдайын ұсынуды сұрап, олардың ішінен сыныптың ерекшелігіне сәйкес келетінін таңдай алады. Бұл мұғалімнің уақытын үнемдейді және тапсырмаларды түрлендіруге мүмкіндік береді. Дегенмен дайын материал міндетті түрде мұғалім тарапынан тексеріліп, оқу бағдарламасына, ғылыми мазмұнға және оқушылардың жас ерекшелігіне бейімделуі керек.
Физика пәніндегі жасанды интеллектіні пайдалану мұғалімнің цифрлық құзыреттілігімен қатар педагогикалық құзыреттілігін де талап етеді. Қандай құрал қолданылғанынан бұрын оның не үшін қолданылғаны маңызды. Кейбір сабақта жасанды интеллекттің қажет болмауы да мүмкін. Егер қарапайым эксперимент, мұғалімнің бағыттаушы сұрағы немесе оқушылар арасындағы пікірталас оқу мақсатына тиімді жеткізсе, цифрлық құралды міндетті түрде енгізудің қажеттілігі жоқ. Технология педагогикалық мақсатқа қызмет еткен кезде ғана білім сапасына ықпал етеді.
Зерттеушілік бағыттағы физика сабақтарының нәтижесінде оқушының пәндік білімі де тереңдейді. Өйткені формуланы дайын түрде жаттаған оқушы мен заңдылықты тәжірибе арқылы анықтаған оқушының түсіну деңгейі бірдей болмайды. Өз қолымен өлшеп, деректерді салыстырып, қателіктерді талдап, заңдылықты қорытындылаған оқушы физикалық ұғымның мағынасын тереңірек меңгереді. Жасанды интеллект осы процесте қосымша сұрақтар, балама түсіндірмелер және жедел кері байланыс беру арқылы зерттеу кеңістігін ұлғайта алады.
Осы тәсілдердің жүйелі қолданылуы оқушыда бірнеше маңызды қасиетті қалыптастырады. Ол белгісіз мәселеден қорықпай, оны зерттелетін сұраққа айналдыруға үйренеді; болжам мен дәлелдің айырмашылығын түсінеді; ақпаратты тексермей қабылдамауға дағдыланады; сандық деректерді талдайды; өз қатесін анықтап, түзету жолдарын іздейді; технологияның мүмкіндігін саналы пайдаланады. Бұл қасиеттер тек физика пәні аясында ғана емес, болашақ білім алуында және күнделікті өмірдегі шешім қабылдауында да маңызды.
Қорытынды. Физика сабақтарында жасанды интеллект арқылы зерттеушілік құзыреттілікті қалыптастыру – пәнді оқытудың мазмұны мен оқушы әрекетін жаңаша ұйымдастыруға мүмкіндік беретін перспективалы бағыт. Физика табиғат құбылыстарын бақылау, сұрақ қою, гипотеза ұсыну, эксперимент жүргізу, өлшеу, деректерді талдау және ғылыми қорытынды жасауға негізделгендіктен, зерттеушілік оқытуды жүзеге асыру үшін табиғи мүмкіндігі жоғары пәндердің бірі болып табылады.
Жасанды интеллект осы мүмкіндікті кеңейтіп, зерттеу сұрағын нақтылау, эксперимент жоспарын талдау, балама гипотезалар ұсыну, деректерді жүйелеу, графиктерді түсіндіру, қателердің ықтимал себептерін іздеу және кері байланыс алу сияқты әрекеттерге қолдау көрсете алады. Алайда оның тиімділігі оқушыға дайын жауап беруімен емес, оқушының өздігінен ойлауына қаншалықты мүмкіндік жасайтынымен анықталуы тиіс.
Зерттеушілік құзыреттілікті дамытуда «алдымен оқушының ойы – кейін жасанды интеллект көмегі» қағидасын сақтау маңызды. Оқушы бастапқы болжамды өзі жасап, экспериментті өзі орындап, алғашқы қорытындысын өзі құрастырған кезде ғана цифрлық құрал оның интеллектуалдық әрекетін толықтырады. Жасанды интеллекттің жауабын оқулықпен, формуламен, эксперименттік дерекпен және сенімді ақпарат көздерімен тексеру оқушының сыни ойлау мәдениетін дамытады.
Мұғалім бұл үдерісте негізгі ұйымдастырушы рөлін сақтайды. Ол зерттеу мәселесін дұрыс таңдауға, қауіпсіз эксперименттік ортаны құруға, оқушыларға бағыттаушы сұрақтар беруге, жасанды интеллектті пайдаланудың шекарасын анықтауға және академиялық адалдық талаптарын қалыптастыруға жауап береді. Сондықтан физика мұғалімінің цифрлық құзыреттілігі технологияны меңгерумен ғана шектелмей, оны педагогикалық мақсатқа сай қолдана білуді қамтуы қажет.
Жасанды интеллект пен дәстүрлі физикалық эксперименттің үйлесімді қолданылуы оқушыны дайын ақпаратты қабылдаушыдан белсенді зерттеушіге айналдыруға жағдай жасайды. Мұндай оқушы физикалық заңды жаттап қана қоймай, оның қандай дәлелдерге негізделетінін түсінеді, алынған ақпаратқа сұрақ қояды, эксперимент нәтижесін сын тұрғысынан бағалайды және өз пікірін дәлелдей алады. Демек, жасанды интеллектіні ғылыми ойлауды алмастыратын емес, оны қолдайтын құрал ретінде пайдалану физика сабақтарында зерттеушілік құзыреттілікті қалыптастырудың маңызды педагогикалық шарты болып табылады.
Пайдаланылған әдебиеттер
- Қазақстан Республикасы Оқу-ағарту министрлігі. Жалпы орта білім берудің мемлекеттік жалпыға міндетті стандарты. – Астана.
- Қазақстан Республикасы Оқу-ағарту министрлігі. Жалпы білім беретін мектептің 7–11-сыныптарына арналған «Физика» пәнінің оқу бағдарламасы. – Астана.
- UNESCO. Guidance for Generative AI in Education and Research. – Paris: UNESCO, 2023.
- UNESCO. AI Competency Framework for Teachers. – Paris: UNESCO, 2024.
- UNESCO. AI Competency Framework for Students. – Paris: UNESCO, 2024.
- OECD. PISA 2025 Science Framework. – Paris: OECD Publishing.
- Bybee R. W. The BSCS 5E Instructional Model: Creating Teachable Moments. – Arlington: NSTA Press, 2015.
- Hattie J. Visible Learning: The Sequel. – London: Routledge, 2023.
- Holmes W., Bialik M., Fadel C. Artificial Intelligence in Education: Promises and Implications for Teaching and Learning. – Boston: Center for Curriculum Redesign, 2019.
- Luckin R., Holmes W., Griffiths M., Forcier L. B. Intelligence Unleashed: An Argument for AI in Education. – London: Pearson, 2016.
- National Research Council. A Framework for K–12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas. – Washington, DC: National Academies Press, 2012.
- Wieman C. Improving How Universities Teach Science: Lessons from the Science Education Initiative. – Cambridge, MA: Harvard University Press, 2017.
