УДК 371.31
ФОРМИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНОГО МЫШЛЕНИЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ
ЧЕРЕЗ УРОЧНУЮ И ВНЕУРОЧНУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
© 2019
Морозов И.А., Почетный работник сферы образования РФ, преподаватель физики и информатики
Государственное бюджетное нетиповое общеобразовательное учреждение Самарской области
«Академия для одаренных детей (Наяновой)» Самара (Россия)
Аннотация: Статья раскрывает опыт реализации сопровождения одаренных детей в аспекте формирования инженерного мышления в системе непрерывного образования академии по средствам интеграции урочной и внеурочной деятельности в парадигме системно-деятельностного подхода.
Ключевые слова: инженерное мышление; одаренные дети; урочная и внеурочная деятельность; системно-деятельностный подход.
В условиях развития технологических процессов и нанотехнологий современному обществу необходимы профессионалы, готовые работать в данной парадигме. Общие тенденции технологизации наложили отпечаток в различных областях человеческой деятельности: от собственно технической (как родоначальницы) до социальной. Не исключением стала и система образования на различных её уровнях. Получение специальности, в данном контексте, должно быть направлено не только на объект профессиональной деятельности (системы, предметы, явления, процессы, на которые направлено воздействие), но и на область профессиональной деятельности (совокупность объектов профессиональной деятельности в их научном, социальном, экономическом, производственном проявлении). Это, в свою очередь, требует обновления подходов к формированию мировоззрения человека, одной из составляющих которого является инженерное мышление.
Первоначально мы решили разобраться, что собственно из себя представляет этот феномен в науке и проанализировали различные литературные источники, где столкнулись со значительным количеством определений понятия «инженерное мышление». В результате мы разделяем позицию, сформулированную Усольцевым А.П., Шамало Т.Н., которые выдвинули собственное определение понятия «инженерное мышление – мышление, направленное на обеспечение деятельности с техническими объектами, осуществляемое на когнитивном и инструментальном уровнях и характеризующееся как политехничное, конструктивное, научно-теоретическое, преобразующее, творческое, социально-позитивное» [1].
Содержание понятия «инженерное мышление» указывает на связь с такими базовыми национальными ценностями, как патриотизм, гражданственность, наука, труд, творчество, социальная инициатива и ответственность.
С целью выявления уровня сформированности инженерного мышления в 2014 году с обучающимися параллели 5-х классов был проведен тест Беннета «Оценка уровня развития технического мышления». По результатам диагностики можно утверждать, что:
– инженерное мышление зависит от гендерного признака (у мальчиков выше, чем у девочек);
– результаты, продемонстрированные некоторыми обучающимися, выше возрастной нормы (опережающее развитие инженерного мышления).
Количество таких детей в каждом классе небольшое, однако, Закон «Об образовании в Российской Федерации» гарантирует «реализацию права каждого человека на расширение возможностей удовлетворять потребности в получении образования различного уровня и направленности в течение всей жизни» [2].
Таким образом, из результатов диагностики было выявлено несоответствие между необходимостью развития инженерного мышления обучающихся и отсутствием среды воспитания научной и инженерной элиты.
На первый план в реализации опыта выступают его механизмы:
– интеграция учебной и внеучебной деятельности;
– выявление круга социальных партнеров;
– создание добровольческого объединения детей «Юный инженер»;
– участие в семинарах, круглых столах, конференциях по проблемам формирования инженерного мышления;
– организация и проведение социальных мероприятий;
– участие в конкурсах научной и инженерной направленности на различных уровнях;
– создание собственной газеты для информирования об образовательной деятельности по формированию инженерного мышления среди участников образовательных отношений.
Реализация системы работы по формированию инженерного мышления идёт одновременно по нескольким направлениям, и вряд ли можно установить четкие временные границы их начала и окончания в виду постоянного обновления. Однако, несомненно, в детализации нуждаются основные тенденции и направления развития опыта.
Одно из ключевых направлений реализации – это кадровое. И здесь важно не столько наличие, сколько готовность педагога к осуществлению нового вида деятельности, что обуславливает необходимость педагогического совершенствования. Направления совершенствования связаны с освоением курсов повышения квалификации (как в аспекте современных образовательных технологий, так и формах организации деятельности, в том числе с отдельными категориями обучающихся), участие в конкурсах профессионального мастерства, научно-практических конференциях, мероприятиях по обобщению и распространению сложившегося опыта. Необходима некая трансформация и организации самой деятельности педагога как в содержательном, так и процессуальном компонентах. На уроках физики этот аспект реализуется в содержании предмета, где уделяется большее внимание использованию физических явлений в технике, использовании сведений из истории науки, особенно в разрезе авиации и космонавтики в виду развитости данного кластера в Самарской области, что обеспечивает непосредственную связь с прошлым и настоящим нашего региона.
Информационное обеспечение связано не только с информированием участников образовательных отношений, но и программно-методическим обеспечением Разработка заданий и учебных ситуаций, формирующих инженерное мышление, программ внеурочной деятельности, дополнительного образования, предпрофильных и элективных курсов. В качестве непрогнозируемого результата по инициативе детей (органа самоуправления) возникла, а потом нашла реализацию, идея о создании собственной газеты, которая знакомила бы с результатами научно-исследовательской деятельности обучающихся, так появилась «Живая волна». Здесь же удалось реализовать модель взаимодействия с родителями, что привело к организации различных взросло-детских мероприятий и расширение участия родителей в жизни детей по средствам общих социальных проектов.
Материально-техническое обеспечение проходит за счёт изготовления обучающимися самодельных физических приборов: от таких простых, как весы и линзы, до серьезных – самодельные зарядные устройства и пушка Гаусса. Такие приборы подготавливались в рамках внеурочной деятельности, в том числе при выполнении проектов. Здесь каждый пробует изготовить прибор самостоятельно, и их количество иногда избыточно. Так появилась идея делиться приборами с более младшими обучающимися и взаимодействие с общественными организациями, такими как «Память Чернобыля».
Организационное направление в большей степени направлено на формирование модели жизнедеятельности обучающихся, которая могла бы обеспечивать максимальную возможность участия в формах деятельности, предлагаемых в проекте. С другой стороны, это направление способствует вовлечению детей в уже существующие акции и мероприятия академии: научно-практические конференции, олимпиады, экологические и социальные акции.
Более подробно познакомиться с инновационным опытом позволит информационная карта расположенная ниже.
| ИНФОРМАЦИОННАЯ КАРТА ИННОВАЦИОННОГО ОПЫТА участника регионального конкурса «На присуждение премий лучшим учителям за достижения в педагогической деятельности в 2019 году» |
|||
| I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ | |||
| Ф.И.О. автора опыта, адрес электронной почты | Учреждение, в котором работает автор опыта, адрес сайта | Должность с указанием преподаваемого предмета или выполняемого функционала | Стаж работы в должности |
| Морозов Иван Анатольевич iamrozov2007@yandex.ru |
Государственное бюджетное нетиповое общеобразовательное учреждение Самарской области «Академия для одаренных детей (Наяновой)» http://www.nayanova.edu/ |
преподаватель физики и информатики | 20 лет в должности преподавателя физики и информатики |
| II. САМОЭКСПЕРТИЗА ОПЫТА | |||
| Тип опыта | Сектор применения: уровни основного и среднего общего образования. Масштаб изменений: локальный, но есть возможность ретранслировать в другие общеобразовательные организации. Предмет изменений: содержание, методы и формы организации образовательного процесса через использование современных образовательных технологий. |
||
| Характеристики ценности опыта (новизна для потребителя, актуальность, эффективность: потенциальная полезность, надежность, перспективность) | Новизна опыта обусловлена: – инженерной направленность образовательной деятельности; – формированием умений и навыков исследовательской деятельности, осуществлением физического совершенствования развития личностно – волевой сферы ребенка; – соответствием основным направлениям социально-экономического развития Самарской области – развитию научно-технического творчества детей в условиях модернизации производства. Актуальность опыта: создание системы непрерывного сопровождения, выявление, обучение и развитие детей с явной и потенциальной одаренностью посредством развивающей, обогащенной образовательной среды, позволяющей детям развивать свои яркие способности и проявлять скрытые таланты. Эффективность: – потенциальная полезность – в развитии личности ребёнка, развитии его познавательной активности, повышение уровня мотивации к учению. – надёжность опыта обеспечивается стабильностью результатов образовательной деятельности: предметных, метапредметных, личностных. – перспективность представляемого опыта заключается в том, что в его основе лежит системно-деятельностный поход, что соответствует концепции ФГОС ООО и ФГОС СОО. |
||
| Характеристики опыта, определяющие трудоемкость его освоения | Трудоемкость освоения представленного опыта определяется: – необходимостью разработки учебно-методического сопровождения образовательной деятельности: программа курса учебного предмета «Физика» для 5-6-х классов, программа внеурочной деятельности для обучающихся 7-х классов «Физическая смекалка», для 8-9-х классов «Естественно-научный практикум. Физика», программа элективного курса для 10-11-х классов «Исследование информационных моделей», методического пособия «Сборник задач по физике с техническим содержанием для 7 класса»; – материально-техническим обеспечением кабинета физики (учебно-лабораторное оборудование, проектор, ноутбук, программное обеспечение); – функциональной готовностью педагога к проектной, исследовательской деятельности. |
||
| III. СУЩНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПЫТА | |||
| 1. Направление инновационной деятельности | Урочная и внеурочная деятельность обучающихся по физике. | ||
| 2. Тема инновационного педагогического опыта (ИПО) | Формирование инженерного мышления обучающихся через урочную и внеурочную деятельность | ||
| 3. Ведущая педагогическая идея | В основу опыта заложена реализация авторской идеи непрерывности сопровождения одарённого ребенка, сформулированная М.В. Наяновой, и реализуемая Академией с момента её основания. Многолетний опыт работы в рамках профильного обучения, а также современные требования к реализации системно-деятельностного подхода через интеграцию урочной и внеурочной деятельности стали основой для обобщения педагогической идеи формирования инженерного мышления. | ||
| 4. Источник изменений (противоречия, новые средства обучения, новые условия образовательной деятельности, др.) | Противоречия между необходимостью вести пропедевтическую работу в естественнонаучном направлении в рамках реализации концепции непрерывного образования Академии, в связи с особенностями градообразующих предприятий города Самара: внедрение наукоемких технологий, автоматизация производства, недостаток квалифицированных специалистов и отсутствием видов деятельности, обеспечивающих формирование у воспитанников инженерного мышления. Новое средство обучения: эффективное использование современных образовательных технологий системно-деятельностного подхода. Новые условия образовательной деятельности: модель интеграции ресурсов образовательного учреждения (под ними, в первую очередь, подразумеваем организационные, информационные, кадровые и материально-технические). |
||
| 5. Идея изменений (в чем сущность ИПО: в использовании образовательных, коммуникационно-информационных или других технологий, в изменении содержания образования, организации учебного или воспитательного процесса, др.) | Использование ресурсов в интеграции В силу того, что процесс формирования инженерного мышления ввиду его многоаспектности является мультифакторным, необходимо применять и различные способы воздействия на субъекты образовательной деятельности. Необходимо применять как уже давно зарекомендовавшие себя формы (как постоянного, так и сменного состава детей), такие как учебные занятия, объединения дополнительного образования, внеучебные формы организации деятельности, так и новые: проектная деятельность, временные творческие группы, занятия по внеурочной деятельности. Другими словами, необходима интеграция урочной, внеурочной и внеучебной деятельности обучающихся. При этом необходимо отметить, что деятельность будет тем успешнее, чем выше вовлеченность и заинтересованность всех участников образовательных отношений (обучающихся и их родителей (законных представителей), педагогов, администрации образовательного учреждения, представителей внешней социальной среды). На первый план в реализации опыта выступают его механизмы: – интеграция учебной и внеучебной деятельности; – выявление круга социальных партнеров; – создание добровольческого объединения детей «Юный инженер»; – диагностика уровня сформированности отношения к профессиям технического направления, готовности к профессиональному самоопределению; – участие в семинарах, круглых столах, конференциях по проблемам формирования инженерного мышления и профессионального самоопределения; – участие в конкурсах научной и инженерной направленности на различных уровнях. |
||
| 6. Концепция изменений (способы, их преимущества перед аналогами и новизна, ограничения, трудоемкость, риски) | Преимущество перед аналогами и новизна. Использование идеи сопровождения личности в системе непрерывного образования с интеграцией урочной и внеурочной деятельности. Ограничения. Предложенная модель ориентирована на классы с углубленным изучением физики и информатики. Трудоёмкость и риски: перестройка традиционной системы обучения, значительные затраты труда, времени педагога. |
||
| 7. Условия реализации изменений (включая личностно-профессиональные качества педагога и достигнутый им уровень профессионализма) | В качестве условия изменения качества образовательной деятельности нами была определена модель интеграции ресурсов образовательного учреждения (под ними, в первую очередь, подразумеваем организационные, информационные, кадровые и материально-технические). В силу того, что процесс формирования инженерного мышления ввиду его многоаспектности является мультифакторным, необходимо применять и различные способы воздействия на субъекты образовательной деятельности. Необходимо применять как уже давно зарекомендовавшие себя формы (как постоянного, так и сменного состава детей) такие как учебные занятия, объединения дополнительного образования, внеучебные формы организации деятельности, так и новые: проектная деятельность, временные творческие группы, занятия по внеурочной деятельности. Именно поэтому педагогу необходима функциональная готовность к работе в условиях неопределенности, владение формами организации образовательной деятельности в группах постоянного и переменного состава. Наиболее эффективно использование представленного опыта в классах физико-математической направленности. |
||
| 8. Результат изменений | Уровень обученности составляет 100%, а качество – более 78%. Высокий результат, демонстрируемый обучающимися на ОГЭ, так в 2019 году средняя отметка составила – 4,4 балла. Наличие победителей и призеров на предметных олимпиадах, научно-практических конференциях инженерной направленности окружного, регионального и федерального уровней. |
||
| 9. Публикации о представленном ИПО | Более 20 статей в том числе: 1. Морозов И.А. Формирование дивергентного мышления обучающихся как один из аспектов работы с одаренными детьми // Современная система выявления, развития и поддержки одаренных детей и молодежи в Самарской области: материалы научно-практической конференции по проблемам работы с одаренными детьми 8 февраля 2017 года / [редкол. Т.И. Кобелева (отв. ред.), Е.Г. Мангулова] – Самара: Издательство «СРНЦ РАН», 2017. – 362 с. С. 69–72. 2. Морозов И.А., Завершинская И.А. Модель сопровождения одаренной личности в системе непрерывного образования // Совершенствование работы с одаренными детьми по реализации Концепции общенациональной системы выявления и развития молодых талантов на 2015–2020 годы в образовательных организациях в Самарской области: материалы научно-практической конференции по проблеме работы с одаренными детьми 13 февраля 2018года / [редкол.: Т.И. Кобелева (отв. ред.), Е.Г. Мангулова,] – Самара: Издательство «СНЦ», 2018. – 389 с. С. 43–45. 3. Морозов И.А. Использование информационных технологий на уроках физики для достижения планируемых образовательных результатов // Материалы всероссийского педагогического совета «Новые образовательные технологии»; научно-практической конференции «Современные информационные технологии в обучении и воспитании»; научно-практической конференции «Патриотическое воспитание и гражданское образование: результаты, проблемы, перспективы»: сборник. – Волгоград, 2018. – 293 с. С. 151–154. 4. Морозов И.А. Формирование инженерного мышления у обучающихся средствами внеурочной деятельности (из опыта работы) // Материалы всероссийской конференции «Дополнительное образование детей и молодежи: опыт, проблемы и пути решения; всероссийской конференции «Организация внеурочной деятельности в условиях реализации ФГОС»; II Международной сетевой научно-практической конференции «Инклюзивное и интегрированное образование: организация, содержание, технологии смешанного обучения». – Волгоград, 2018. С. 78–79. 5. Формирование инженерного мышления обучающихся средствами учебного предмета «Физика» в контексте реализации ФГОС // Региональная научно-практическая конференция «Школьное инженерное образование: возможности, потенциал и перспективы» Центр развития образования г.о. Самара. Методический кабинет учителя физики [Электронный ресурс] URL: http://fizikum.blogspot.com/ |
||
| 10. Публичные представления ИПО на конкурсных мероприятиях | Всероссийский конкурс в области педагогики, воспитания и работы с детьми и молодежью до 20 лет «За нравственный подвиг учителя». Региональный этап. Диплом 3 степени, 2016. Региональный конкурс методических материалов по реализации воспитывающей деятельности с использованием электронных образовательных ресурсов (ЭОР) – 2019 в номинации «Интеллектуальные познавательные игры». Победитель, 2019 г. Конкурс в рамках V Международной научно-практической конференции Психолого-педагогическое сопровождение личности в образовании: союз науки и практики – Диплом 1 степени, 2016 г. Международный конкурс педагогического мастерства по применению ИКТ в профессиональном образовании «Формула профи – 2017». Финалист. Конкурс долгосрочных воспитательных проектов особой педагогической и социальной значимости в номинации «Профессиональное мастерство». Победитель, 2019 г. Конкурс лучших учителей за достижения в педагогической деятельности. Победитель, 2019 г. |
||
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Усольцев А.П., Шамало Т.Н. О понятии «инженерное мышление // Формирование инженерного мышления в процессе обучения: материалы международной научно-практической конференции, 7–8 апреля 2015 г., Екатеринбург, Россия: / Уральский государственный педагогический университет; отв. ред. Т.Н. Шамало. Екатеринбург , 2015. С. 3–9.
- Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012.№ 273-ФЗ // [Электронный ресурс] Консультант плюс [сайт] URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_140174/ (дата обращения: 16.10.2019).
FORMATION OF ENGINEERING THINKING OF STUDENTS THROUGH
REGULAR AND EXTRA CURRICULAR ACTIVITIES
© 2019
Morozov I.A., teacher of physics, Honorary worker of education of the Russian Federation
Academy For gifted children (Nayanova), Samara (Russia)
Abstract: The article reveals the experience of implementation of support of gifted children in the aspect of formation of engineering thinking in the system of continuous education of the Academy by means of integration of regular and extracurricular activities in the paradigm of the system-activity approach.
Keywords: engineering thinking; gifted children; regular and extracurricular activities; system-activity approach.