Образование в сфере STEM становится одним из основных факторов развития человеческого
капитала. В современном мире важность развития образовательных программ в сфере биологии
и химии становится все более актуальной, в том числе и для развития научных инноваций
Казахстана. Образование и его методы являются ключевыми аспектами в воспитании нового
поколения ученых, готовых привести страну к научно-техническому прогрессу, тем самым
определить конкурентоспособность всей нации в сферах биотехнологии, промышленности и
энергетики, пищевой безопасности, охраны окружающей среды, сельского хозяйства и
экономики страны.

По статистике бюро труда США, востребованность кадров в сфере STEM в ближайшие 10 лет
будет опережать другие виды деятельности на 76% [1]. К сожалению, в Казахстане STEM
образование на данный момент не является массово внедренным во всех учебных учреждениях.
Несмотря на то, что STEM образование начало развиваться в Казахстане с 2014 года, по

официальным данным атласа о лучших практиках в области STEM, в школах детям в основном
преподаются курсы программирования (51), робототехника (733 курса), компьютерная графика и
дизайн (103 курса), основы инженерного дела (87 курсов), однако ощущается острый дефицит
образовательных программ в сфере естественных наук таких как биология и химия [2]. В
дополнении к этому, по статистике Казахстан среди других стран на международном уровне
занимает лишь 62-е место по качеству образования из 93 возможных, что является ниже
среднего [3].

Образование в сферах STEM играет большую роль как и в развитии будущих исследователей
страны, так и в общем благополучии фонда нации. Улучшение методик и количества
образовательных программ в STEM, особенно в сферах биологии и химии обеспечивает доступ
к интеллектуальному развитию ребенка, что обосновывает востребованность эффективного
подхода к обучению в сфере STEM.

Основная цель STEM обучения является применение научных учебных дисциплин и их
интеграции в реальной жизни. Существует несколько подходов и методик обучения STEM
дисциплинам, используемых на глобальном уровне:

1. Обучение, ориентированное на учителя. Данный подход является пассивным методом
обучения, где учитель является источником информации от которого ученики получают
теоретические данные. В основном данный метод является неэффективным в ходе изучения
дисциплин STEM [4].

2. Проектное обучение (Project-based learning). Обучение на основе проектов активно
внедряется учебными учреждениями США, Великобритании, а также стран Азии для обучения
STEM предметов [5]. Данный подход основывается на развитии знаний учащихся и
определенных навыков посредством участия в проектах, посвященных задачам и проблемам, с
которыми они могут столкнуться в реальном мире [6].

3. Командный метод обучения (Team-based learning). Методика командного подхода обучения
основывается на обучении в небольших группах в которых учащиеся делятся собственным
пониманием предмета/определенной концепцией или работают над общим заданием. Такой
подход приводит к стремительному улучшению кругозора и интегративному подходу к знаниям
предметов STEM [7]. Данная методика активно практикуется школами Финляндии, которые
демонстрируют стабильно успешные результаты в сфере STEM предметов [2].

4. Проблемное обучение (Problem-based learning). Данный вид обучения включает в себя
рассмотрение сложных глобальных проблем и их использования в качестве средства,
способствующего применению знаний STEM и навыков критического, креативного мышления для
решения этих глобальных проблем [8]. Такая методика обучения STEM дисциплин является
более развитой в странах юго-восточной Европы [9].

5. Практическое обучение (Hands-on learning). Указанный метод обучения, распространенный в
странах Азии и Европы, побуждает учеников выполнять физические действия, в дополнении к
теоретическому изучению учебного материала. Таким образом, школьники/студенты учатся на
практике: запоминают материал путем научных экспериментов [10].

БиоАкадемия GenomiX применяет вышеописанные методики с целью повысить эффективность
усвоения материала в сферах биологии и химии. В GenomiX стажеры под руководством
обученных преподавателей помогают студентам проводить научные эксперименты, которые
включают работу с современными лабораторными оборудованиями, проведение комплексных
опытов и изучение биологических процессов на клеточном и молекулярном уровнях.

Подобная практика подтвердила эффективность, помогая ученикам младшей и средней школы
глубже понять сложные биологические концепции, которые достаточно трудно осознать,
используя исключительно теоретическое изучение. Результаты проведения экспериментов в
рамках еженедельных кружков в течение года, научных лагерей в каникулярное время,
республиканской олимпиады, а также многочисленных мастер-классов демонстрируют, что
практическое применение знаний способствовало лучшему запоминанию информации, развитию
критического мышления и навыков решения проблем в привычной и нестандартной ситуациях.
Ученики научились накладывать теоретические знания в условиях реального мира, проводя
эксперименты, анализируя результаты и делая выводы на основе собранных данных, что
является основополагающими навыками в дальнейшей научной или профессиональной карьере
в области биологии и медицины.

Интегрирование практического обучения эффектом “домино” повлекло за собой развитие и
других популярных методик, таких как проблемное обучение. На начальном этапе обучения,
основанного на решении проблем, ученики даже самого раннего возраста - 6 лет - работали с
гипотетическими задачами, что формирует абстрактное мышление и навыки решения проблем.
Видя позитивное подтверждение эффективности этой методики, измерявшееся через трекинг
вовлеченности и активного формирования знания, GenomiX расширил метод, включая реальные
научные задачи, что значительно повысило мотивацию и концентрацию учащихся, углубив их
понимание предмета. В практике БиоАкадемии GenomiX, в обучении, основанном на решении
проблем, используется междисциплинарный подход, позволяющий применять знания

одновременно как из разных областей биологии, так и из физики, химии и даже искусств для
решения сложных задач, имитирующих ситуации из профессиональной практики. Обратная
связь учеников указывала на развитие критического мышления, заинтересованности и
креативности.

Учась анализировать информацию, делать обоснованные выводы и искать нестандартные
решения, ученики приспособились к работе в команде и парах, а также бережному отношению к
ограниченным и требовательным лабораторным материалам. Кроме того, что они получают
ценный опыт работы с реальными данными и оборудованием (что подготавливает их к будущей
профессиональной деятельности в науке и медицине), ученики развивают так называемые “soft
skills” или мягкие навыки. Их важность - неотъемлемая часть формирования человеческого
капитала и заслуживает отдельного упоминания.

На данный момент компания GenomiX разрабатывает EdTech платформу с фокусом на
проектное обучение и лабораторные опыты в виртуальном формате. Цифровая грамотность
является актуальным вызовом будущему поколению, в связи с чем методики описанные выше
играют ключевую роль в подготовке учеников к современному миру. Компания GenomiX
стремится интегрировать эти методики в свою EdTech платформу, создавая виртуальную среду,
где учащиеся могут безопасно экспериментировать и решать задачи с меньшим риском
выгорания и потери интереса за счет геймификации процесса обучения.