A Mathematical and Statistical Model for Teaching Algorithmization and Programming in STEAM-Based Middle School Education
- Автори: Хаїтова Діловар, Хазратов Фазліддін
- Рік публікації: 2026
- Журнал / джерело: Universal Journal of Academic and Multidisciplinary Research (UJAMR)
- Тип дослідження: Квазіекспериментальне (контрольна та експериментальна групи по 15 учнів)
- Контекст / країна: Узбекистан, учні 7-х класів середньої школи
Дослідження пропонує інноваційну математичну модель для оцінки навичок програмування через інтеграцію науки, технологій, інженерії, мистецтва та математики (STEAM). Результати доводять, що такий підхід удвічі ефективніший за традиційне навчання інформатиці.
Автори шукали спосіб зробити уроки програмування та алгоритмізації цікавішими та ефективнішими для підлітків. Замість звичайного вивчення синтаксису мов програмування, учням запропонували STEAM-підхід: вирішення реальних проблем через створення цифрових артефактів та інженерний дизайн. Головною метою було створити точну математичну формулу (індекс), яка б дозволила об’єктивно виміряти не лише вміння писати код, а й розвиток логічного мислення, математичних здібностей та технологічної грамотності учнів одночасно.
Подвійна ефективність: Середній приріст знань в експериментальній групі (STEAM) був майже вдвічі вищим (27.2 бала), ніж у групі з традиційним навчанням (13.5 бала).
Прорив у логіці та кодуванні: Найбільший прогрес зафіксовано в алгоритмічному мисленні та навичках написання коду — показники зросли на понад 32 пункти.
Інтеграція як ключ: Об’єднання програмування з інженерним дизайном допомагає учням краще розуміти абстрактні математичні концепції та застосовувати їх на практиці.
Технологічна грамотність: Учні STEAM-групи показали вдвічі кращий рівень володіння цифровими інструментами завдяки роботі над реальними проєктами.
Математичне обґрунтування: Розроблений інтегральний індекс підтвердив, що успіх у програмуванні прямо залежить від збалансованого розвитку всіх п’яти компонентів STEAM.
Дослідження дає вчителям інформатики та STEAM готовий інструмент для вимірювання прогресу учнів. Модель дозволяє не просто ставити оцінки, а бачити «слабкі місця» в компетенціях кожного школяра. Результати стимулюють перехід від сухого вивчення теорії до проєктної діяльності, де написання коду є частиною створення корисного продукту. Це допомагає підготувати учнів до вимог сучасного ринку праці, де цінується міждисциплінарність.
- Мала вибірка: У дослідженні взяли участь лише 30 учнів (по 15 у кожній групі), що потребує перевірки на більших аудиторіях.
- Короткий термін: Експеримент тривав лише один навчальний період, тому неможливо оцінити, наскільки добре знання збережуться через довгий час
- Суб’єктивність ваг: Вагові коефіцієнти в індексі (наприклад, 35% для програмування) були визначені авторами курсу, і їх зміна може вплинути на фінальні результати.
Оригінальна стаття:
A MATHEMATICAL AND STATISTICAL MODEL FOR TEACHING ALGORITΗΜΙΖΑΤΙON AND PROGRAMMING IN SCIENCE, TECHNOLOGY, ENGINEERING, ARTS, AND MATHEMATICS-BASED MIDDLE SCHOOL EDUCATION
Журнал: Universal Journal of Academic and Multidisciplinary Research (2026)
Посилання: https://sr-journals.org/index.php/UJAMR