Гибридті оқыту жағдайында биология пәнінен оқушылардың сыни ойлау дағдыларының қалыптасу деңгейін диагностикалау

Аңдатпа

Мақалада биология пәнін гибридті (оффлайн және онлайн мультимедиялық) форматқа көшіру алдында 10–11 сынып оқушыларының сыни ойлау дағдыларының бастапқы деңгейін диагностикалаудың әдіснамасы мен құралдар кешені ұсынылады. Зерттеудің мақсаты — оқушылардың аналитикалық, рефлексивті және бағалау дағдыларын өлшеуге арналған, биология мазмұнына бейімделген диагностикалық модельді әзірлеу және оны ғылыми әдебиеттегі деректермен салыстыра отырып негіздеу. Модель Блум таксономиясына [1, 2], Ж.А. Қараевтың деңгейлеп оқыту технологиясына [3], Р. Эннис пен П. Фасионның сыни ойлау тұжырымдамаларына [4, 5] және С. Тулминнің аргументация моделіне [6] негізделген. Кешенге PISA форматындағы биологиялық тапсырмалар, виртуалды симуляциялардағы (PhET, LabXchange) гипотеза құру тапсырмалары, аргументация тапсырмалары, сондай-ақ Kahoot! және LearningApps тесттері кіреді. Зерттеу гипотезасы бойынша оқушылардың шамамен 27%-ы төмен (репродуктивті), 58%-ы орташа (эвристикалық), 15%-ы жоғары (шығармашылық-сыни) деңгейде болады, ал тек мәтіндік тапсырмаларда шамамен 65%-ында мотивация мен зейіннің төмендеуі күтіледі. Бұл көрсеткіштер — жұмыс болжамы, эмпирикалық нәтиже емес; олар диагностикадан кейін өлшеу деректерімен тексеріледі. Әдебиетті талдау [7, 8, 9] гибридті оқытудың әсері технологияның өзіне емес, педагогикалық дизайнға және пәндік мазмұнға бейімделген бағалауға байланысты екенін көрсетеді.

Түйін сөздер: гибридті оқыту, сыни ойлауды диагностикалау, биологиялық білім беру, Блум таксономиясы, виртуалды зертхана, критериалды бағалау

Аннотация

В статье представлены методология и диагностический комплекс для определения исходного уровня навыков критического мышления у учащихся 10–11 классов по биологии перед переходом от традиционного обучения к гибридному формату (офлайн + онлайн-мультимедиа). Диагностическая модель опирается на таксономию Блума, технологию уровневого обучения Ж.А. Караева, модели критического мышления Эннис и Фасионе и модель аргументации Тулмина. Комплекс включает задания формата PISA, задания на формулирование гипотез в виртуальных симуляциях (PhET, LabXchange), аргументационные задания, а также тесты Kahoot! и LearningApps. Рабочая гипотеза исследования: около 27 % учащихся покажут низкий (репродуктивный) уровень, около 58 % — средний (эвристический), около 15 % — высокий (творческо-критический); при работе только с текстовыми заданиями снижение мотивации и внимания ожидается примерно у 65 % учащихся. Эти показатели являются гипотезой, а не результатами измерения, и будут проверены после проведения диагностики. Анализ литературы [7, 8, 9] показывает, что эффект гибридного обучения определяется не самой технологией, а педагогическим дизайном и оцениванием, адаптированным к предметному содержанию.

Ключевые слова: гибридное обучение, диагностика критического мышления, биологическое образование, таксономия Блума, виртуальная лаборатория, критериальное оценивание

Abstract

The article presents a methodology and a diagnostic toolkit for assessing the baseline level of critical thinking skills of grade 10–11 students in biology before the transition from traditional teaching to a hybrid (offline + online multimedia) format. The diagnostic model draws on Bloom's taxonomy, Zh. Karaev's leveled learning technology, the critical thinking frameworks of Ennis and Facione, and Toulmin's model of argument. The toolkit comprises PISA-style biology tasks, hypothesis-generation tasks in virtual simulations (PhET, LabXchange), argumentation tasks, and Kahoot! and LearningApps quizzes. The working hypothesis is that about 27% of students will perform at a low (reproductive) level, about 58% at a medium (heuristic) level and about 15% at a high (creative-critical) level, and that about 65% will show lower motivation and attention on text-only tasks. These figures are a hypothesis, not measured results, and will be tested after the diagnostic stage. The literature review [7, 8, 9] suggests that the effect of hybrid learning depends on pedagogical design and subject-specific assessment rather than on technology as such.

Keywords: hybrid learning, critical thinking assessment, biology education, Bloom's taxonomy, virtual laboratory, criterion-referenced assessment

Әдебиеттер тізімі

1. Taxonomy of Educational Objectives: The Classification of Educational Goals. Handbook I: Cognitive Domain / ed. by B.S. Bloom. – New York: David McKay, 1956.
2. A Taxonomy for Learning, Teaching, and Assessing: A Revision of Bloom's Taxonomy of Educational Objectives / ed. by L.W. Anderson, D.R. Krathwohl. – New York: Longman, 2001.
3. Қараев Ж.А. Оқытудың педагогикалық технологиясы. – Алматы: Рауан, 1999.
4. Ennis R.H. A taxonomy of critical thinking dispositions and abilities // Teaching Thinking Skills: Theory and Practice / ed. by J.B. Baron, R.J. Sternberg. – New York: W.H. Freeman, 1987. – P. 9–26.
5. Facione P.A. Critical Thinking: A Statement of Expert Consensus for Purposes of Educational Assessment and Instruction (The Delphi Report). – Millbrae, CA: California Academic Press, 1990.
6. Toulmin S.E. The Uses of Argument. – Cambridge: Cambridge University Press, 1958.
7. Means B. [et al.] Evaluation of Evidence-Based Practices in Online Learning: A Meta-Analysis and Review of Online Learning Studies. – Washington, DC: U.S. Department of Education, 2010.
8. Tiruneh D.T., De Cock M., Elen J. Designing learning environments for critical thinking: Examining effective instructional approaches // International Journal of Science and Mathematics Education. – 2018. – Vol. 16. – P. 1065–1089. – DOI: 10.1007/s10763-017-9829-z.
9. Ventura M., Lai E., DiCerbo K. Skills for Today: What We Know about Teaching and Assessing Critical Thinking. – London: Pearson, 2017.
10. Dewey J. How We Think. – Boston: D.C. Heath, 1910.
11. OECD. PISA 2018 Results (Volume I): What Students Know and Can Do. – Paris: OECD Publishing, 2019.
12. OECD. PISA 2022 Results (Volumes I and II) – Country Notes: Kazakhstan. – Paris: OECD Publishing, 2023.
13. Crowe A., Dirks C., Wenderoth M.P. Biology in Bloom: Implementing Bloom's Taxonomy to enhance student learning in biology // CBE – Life Sciences Education. – 2008. – Vol. 7, No. 4. – P. 368–381.
14. Garrison D.R., Vaughan N.D. Blended Learning in Higher Education: Framework, Principles, and Guidelines. – San Francisco: Jossey-Bass, 2008.
15. Vo M.H., Zhu C., Diep N.A. The effect of blended learning on student performance at course-level in higher education: A meta-analysis // Studies in Educational Evaluation. – 2017. – Vol. 53. – P. 17–28.
16. Wieman C.E., Adams W.K., Perkins K.K. PhET: Simulations that enhance learning // Science. – 2008. – Vol. 322, No. 5902. – P. 682–683.
17. de Jong T., Linn M.C., Zacharia Z.C. Physical and virtual laboratories in science and engineering education // Science. – 2013. – Vol. 340, No. 6130. – P. 305–308.
18. Black P., Wiliam D. Assessment and classroom learning // Assessment in Education: Principles, Policy & Practice. – 1998. – Vol. 5, No. 1. – P. 7–74.
19. Hattie J. Visible Learning: A Synthesis of Over 800 Meta-Analyses Relating to Achievement. – London: Routledge, 2009.
20. Halpern D.F. Thought and Knowledge: An Introduction to Critical Thinking. 5th ed. – New York: Psychology Press, 2014.
21. Paul R., Elder L. Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life. 2nd ed. – Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall, 2006.
22. Kuhn D. A developmental model of critical thinking // Educational Researcher. – 1999. – Vol. 28, No. 2. – P. 16–46.
23. Zohar A., Dori Y.J. Higher order thinking skills and low-achieving students: Are they mutually exclusive? // The Journal of the Learning Sciences. – 2003. – Vol. 12, No. 2. – P. 145–181.
24. Мынбаева А.К., Садвакасова З.М. Инновационные методы обучения, или Как интересно преподавать. – Алматы, 2012.
25. Ennis R.H., Weir E. The Ennis-Weir Critical Thinking Essay Test. – Pacific Grove, CA: Midwest Publications, 1985.
26. Ennis R.H., Millman J. Cornell Critical Thinking Tests, Level X and Level Z: Manual. 5th ed. – Seaside, CA: The Critical Thinking Co., 2005.
27. Heim A.B. [et al.] Comparing study features is easy but identifying next steps is hard: Evaluating critical thinking through the Biology Lab Inventory of Critical Thinking in Ecology // Ecology and Evolution. – 2023. – Vol. 13, No. 5. – Art. e10071. – DOI: 10.1002/ece3.10071.
28. Garrison D.R., Anderson T., Archer W. Critical inquiry in a text-based environment: Computer conferencing in higher education // The Internet and Higher Education. – 2000. – Vol. 2, No. 2–3. – P. 87–105.
29. Finkelstein N.D. [et al.] When learning about the real world is better done virtually: A study of substituting computer simulations for laboratory equipment // Physical Review Special Topics – Physics Education Research. – 2005. – Vol. 1, No. 1. – Art. 010103.
30. Zacharia Z.C. [et al.] Identifying potential types of guidance for supporting student inquiry when using virtual and remote labs in science: A literature review // Educational Technology Research and Development. – 2015. – Vol. 63, No. 2. – P. 257–302.
31. Sweller J. Cognitive load during problem solving: Effects on learning // Cognitive Science. – 1988. – Vol. 12, No. 2. – P. 257–285.
32. Mayer R.E. Multimedia Learning. 2nd ed. – Cambridge: Cambridge University Press, 2009.
33. Osborne J. Arguing to learn in science: The role of collaborative, critical discourse // Science. – 2010. – Vol. 328, No. 5977. – P. 463–466.
34. Quitadamo I.J., Kurtz M.J. Learning to improve: Using writing to increase critical thinking performance in general education biology // CBE – Life Sciences Education. – 2007. – Vol. 6, No. 2. – P. 140–154.
35. Abrami P.C. [et al.] Instructional interventions affecting critical thinking skills and dispositions: A stage 1 meta-analysis // Review of Educational Research. – 2008. – Vol. 78, No. 4. – P. 1102–1134.
36. Abrami P.C. [et al.] Strategies for teaching students to think critically: A meta-analysis // Review of Educational Research. – 2015. – Vol. 85, No. 2. – P. 275–314.
37. Bybee R.W. [et al.] The BSCS 5E Instructional Model: Origins and Effectiveness. – Colorado Springs, CO: BSCS, 2006.

Дәйексөз келтіру үлгісі

Бахытхан Е., Бимагамбетова Г.А. Гибридті оқыту жағдайында биология пәнінен оқушылардың сыни ойлау дағдыларының қалыптасу деңгейін диагностикалау // Central Asian Scientific Journal. – 2026. – №4(32), Т. 2. – Б. 236–246.