ТЕХНОЛОГИЯ STEAM-ПРОЕКТИРОВАНИЯ В ПРЕПОДАВАНИИ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ: КВАЗИЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Ключевые слова:
STEAM-образование, проектное обучение, органическая химия, методика преподавания химии, квазиэксперимент, суммативное оценивание.Аннотация
В статье предложены шестиступенчатая технология проектирования,
интегрирующая подход STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics)
с проектным обучением при преподавании органической химии, а также STEAM-
матрица, состоящая из шести проектов, охватывающих учебный курс в течение
учебного года. Эффективность технологии оценивалась в общеобразовательной
школе Андижанской области в 2025–2026 учебном году на основе
квазиэксперимента с неэквивалентной контрольной группой
(экспериментальный класс — n = 30, контрольный класс — n = 31). Результаты
суммативного оценивания за четыре четверти анализировались с
использованием смешанного дисперсионного анализа, t-критерия Уэлча,
критерия Манна — Уитни и ковариационного анализа (ANCOVA). Несмотря на то
что экспериментальный класс начал учебный год со значительно более низкими
показателями по сравнению с контрольным классом (68,4% и 80,3%), к четвёртой
четверти разница сократилась и утратила статистическую значимость (90,3% и
93,7%; p = 0,23; 95%-й доверительный интервал разницы — от −9,0 до 2,2
процентного пункта). Взаимодействие факторов «группа × четверть» оказалось
статистически значимым (p = 0,030). Прирост исходных показателей был выше в
экспериментальном классе (21,9 против 13,4 процентного пункта; d = 0,51),
однако данное различие имело пограничную статистическую значимость по
критерию Уэлча (p = 0,054) и было статистически значимым по критерию Манна — Уитни (p = 0,010). Анализ ANCOVA не выявил статистически значимых
межгрупповых различий в четвёртой четверти. Поскольку результаты первой и
четвёртой четвертей практически не коррелировали между собой, сокращение
первоначального разрыва может объясняться эффектом регрессии к среднему.
Таким образом, полученные результаты могут рассматриваться как
предварительные свидетельства эффективности предложенной технологии.
Библиографические ссылки
1. O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining 2020-yil 12-avgustdagi PQ-4805-son «Kimyo va biologiya yo‘nalishlarida
uzluksiz ta’lim sifatini va ilm-fan natijadorligini oshirish chora-tadbirlari to‘g‘risida»gi qarori // Qonunchilik ma’lumotlari
milliy bazasi.
2. Why Is Science Difficult to Learn? Things Are Seldom What They Seem. – DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-
2729.1991.tb00230.x.
3. Grove N. P., Bretz S. L. A Continuum of Learning: From Rote Memorization to Meaningful Learning in Organic
Chemistry // Chemistry Education Research and Practice. – 2012. – Vol. 13, № 3. – P. 201–208. – DOI:
https://doi.org/10.1039/C1RP90069B.
4. Perignat E., Katz-Buonincontro J. STEAM in Practice and Research: An Integrative Literature Review // Thinking
Skills and Creativity. – 2019. – Vol. 31. – P. 31–43. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.tsc.2018.10.002.
5. Yakman G., Lee H. Exploring the Exemplary STEAM Education in the U.S. as a Practical Educational Framework for
Korea // Journal of the Korean Association for Science Education. – 2012. – Vol. 32, № 6. – P. 1072–1086. – DOI:
https://doi.org/10.14697/jkase.2012.32.6.1072.
6. Bell S. Project-Based Learning for the 21st Century: Skills for the Future // The Clearing House. – 2010. – Vol. 83,
№ 2. – P. 39–43. – DOI: https://doi.org/10.1080/00098650903505415.
7. Krajcik J. S., Blumenfeld P. C. Project-Based Learning // The Cambridge Handbook of the Learning Sciences / ed.
by R. K. Sawyer. – Cambridge: Cambridge University Press, 2006. – P. 317–334.
8. Chen C.-H., Yang Y.-C. Revisiting the Effects of Project-Based Learning on Students’ Academic Achievement: A Meta-
Analysis Investigating Moderators // Educational Research Review. – 2019. – Vol. 26. – P. 71–81. – DOI:
https://doi.org/10.1016/j.edurev.2018.11.001.
9. Becker K., Park K. Effects of Integrative Approaches among Science, Technology, Engineering, and Mathematics
(STEM) Subjects on Students’ Learning: A Preliminary Meta-Analysis // Journal of STEM Education: Innovations and
Research. – 2011. – Vol. 12, № 5–6. – P. 23–37.
10. Umurzoqov Sh. S., Rabbimova Y. B., Xaliqulov X. J., Eshonqulov Z. A. Kimyo fani bo‘yicha STEAM dasturiga
asoslangan loyihalarni ishlab chiqish, qayta ishlangan plastmassadan 3D chop etish uchun xomashyo yaratish // Modern
Science and Research. – 2025. – Vol. 4, № 2. – B. 562–574. – DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.14879339.
11. G‘opirov K. Amaliy mazmundagi test topshiriqlaridan maktab kimyo darsligi mazmunini STEAM yondashuv
asosida takomillashtirishda foydalanish // Obshchestvo i innovatsii (Society and Innovations). – 2024. – Vol. 5, № 10/S. –
B. 298–307. – DOI: https://doi.org/10.47689/2181-1415-vol5-iss10/S-pp298-307.
12. Xolmirzayev O‘. I. Kimyo fanidan tabiiy-ilmiy savodxonlikni oshirishda STEAM yondashuvining ahamiyati //
Respublika ilmiy-amaliy konferensiyasi materiallari. – 2025. – DOI: https://doi.org/10.71337/inlibrary.uz.yosc.103502.
13. Asqarov I. R., Do‘monov B. M., Bo‘riyev R. O. Organik kimyo fanini o‘qitishda STEM yondashuv asosida loyiha-
amaliy mashg‘ulotlar texnologiyasi // Development of Science. – 2025. – Vol. 3, № 11. – B. 214–220. – URL:
https://www.devos.uz/article.php?id=2493.
14. Bo‘riyev R. O‘. Organik kimyo ta’limida ochiq tipli STEAM loyihalarini loyihalashning didaktik modeli va uni
amaliyotga joriy etish metodikasi // Maktabgacha va maktab ta’limi. – 2026. – Vol. 7, № 2. – B. 41–46.
15. Soares R. A. D., Maia D. L. Abordagem STEAM no Ensino de Química: O Estado da Questão // Conexões – Ciência
e Tecnologia. – 2023. – Vol. 17. – Article e022020. – DOI: https://doi.org/10.21439/conexoes.v17i0.2787.
16. Cooper M. M., Stowe R. L. Chemistry Education Research—From Personal Empiricism to Evidence, Theory, and
Informed Practice // Chemical Reviews. – 2018. – Vol. 118, № 12. – P. 6053–6087. – DOI:
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00020.
17. Sanders M. STEM, STEM Education, STEMmania // The Technology Teacher. – 2009. – Vol. 68, № 4. – P. 20–26.
18. Kelley T. R., Knowles J. G. A Conceptual Framework for Integrated STEM Education // International Journal of
STEM Education. – 2016. – Vol. 3. – Article 11. – DOI: https://doi.org/10.1186/s40594-016-0046-z.
19. National Academy of Engineering, National Research Council. STEM Integration in K–12 Education: Status,
Prospects, and an Agenda for Research. – Washington, DC: The National Academies Press, 2014. – DOI:
https://doi.org/10.17226/18612.
20. Henriksen D. Full STEAM Ahead: Creativity in Excellent STEM Teaching Practices // The STEAM Journal. – 2014.
– Vol. 1, № 2. – Article 15. – DOI: https://doi.org/10.5642/steam.20140102.15.
21. Papert S., Harel I. Situating Constructionism // Constructionism / ed. by I. Harel, S. Papert. – Ablex Publishing,
1991. – P. 1–11.
22. Quigley C. F., Herro D. “Finding the Joy in the Unknown”: Implementation of STEAM Teaching Practices in Middle School Science and Math Classrooms // Journal of Science Education and Technology. – 2016. – Vol. 25, № 3. – P. 410–426.
– DOI: https://doi.org/10.1007/s10956-016-9602-z.
23. Handayani D., Nurhamidah. The Development of Student Soft Skills through the Integration of PjBL STEAM
Learning in the Organic Chemistry 1 Topic of Hydrocarbons // Jurnal Pendidikan Kimia Indonesia. – 2024. – Vol. 8, № 1. –
P. 29–38. – DOI: https://doi.org/10.23887/jpki.v8i1.71120.
24. Rahmawati Y., Erdawati E., Ridwan A., Veronica N., Hadiana D. Developing Students’ Chemical Literacy through
the Integration of Dilemma Stories into a STEAM Project on Petroleum Topic // Journal of Technology and Science
Education. – 2024. – Vol. 14, № 2. – P. 376–392. – DOI: https://doi.org/10.3926/jotse.2221.
25. Rahmawati Y., Taylor E., Taylor P. C., Ridwan A., Mardiah A. Students’ Engagement in Education as Sustainability:
Implementing an Ethical Dilemma-STEAM Teaching Model in Chemistry Learning // Sustainability. – 2022. – Vol. 14, № 6.
– Article 3554. – DOI: https://doi.org/10.3390/su14063554.
26. Ridwan A., Rahmawati Y., Hadinugrahaningsih T. STEAM Integration in Chemistry Learning for Developing 21st
Century Skills // MIER Journal of Educational Studies, Trends and Practices. – 2017. – Vol. 7, № 2. – P. 184–194.
27. Pandolfi T. V. T., Mendes A. N. F. Construção de Jogos Pedagógicos sobre Funções Orgânicas Aplicando a
Abordagem STEAM // Kiri-kerê: Pesquisa em Ensino. – 2025. – № 25. – P. 360–366. – DOI:
https://doi.org/10.47456/39qs1x67.
28. Rahmawati Y., Ramadhani S. F., Afrizal, Puspitasari M., Mardiah A. Development of Students’ Conceptual
Understanding through STEAM Project Integration in Thermochemistry // JTK: Jurnal Tadris Kimiya. – 2021. – Vol. 6, № 1.
– P. 62–74. – DOI: https://doi.org/10.15575/jtk.v6i1.5498.
29. Shadish W. R., Cook T. D., Campbell D. T. Experimental and Quasi-Experimental Designs for Generalized Causal
Inference. – Houghton Mifflin, 2002.
30. Overton T., Potter N., Leng C. A Study of Approaches to Solving Open-Ended Problems in Chemistry // Chemistry
Education Research and Practice. – 2013. – Vol. 14, № 4. – P. 468–475. – DOI: https://doi.org/10.1039/C3RP00028A.
31. Cohen J. Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences. – 2nd ed. – Lawrence Erlbaum Associates, 1988.
32. Hake R. R. Interactive-Engagement versus Traditional Methods: A Six-Thousand-Student Survey of Mechanics
Test Data for Introductory Physics Courses // American Journal of Physics. – 1998. – Vol. 66, № 1. – P. 64–74. – DOI:
https://doi.org/10.1119/1.18809.
33. Glynn S. M., Brickman P., Armstrong N., Taasoobshirazi G. Science Motivation Questionnaire II: Validation with
Science Majors and Nonscience Majors // Journal of Research in Science Teaching. – 2011. – Vol. 48, № 10. – P. 1159–1176.