Автор: Денисова Ирина Александровна
В современных условиях развития информационного пространства и нанотехнологий востребованы специалисты с прочными техническими знаниями — инженеры. Такова современная государственная политика в части образования.
Задача школы – сформировать не только основы инженерного мышления, востребованного техническими специальностями, но и показать роль инженера в гиперконкурентном обществе с постоянно усложняющимися наукоемкими технологиями.
Учебный предмет физика с его политехническим содержанием, социальной и практико ориентированной значимостью играет особую роль в школьном образовании, когда мы говорим о формировании и развитии инженерного мышления.
Отличительные свойства инженерного мышления:
— политехничность; конструктивность ; обоснованность; потенциал
На наш взгляд, чтобы сформировать инженерные навыки у школьников, следует прежде всего давать знания системно. Соответственно, и методический потенциал учителя должен развиваться системно.
Система развития инженерного мышления может выглядеть следующим образом: начальные знания о физических явлениях углубляются, когда изучаются простые законы физических явлений в условиях элективного курса и курса внеурочной деятельности.
На этом этапе важную роль играет выход за пределы урока и физической лаборатории Точки роста: организуем посещение интерактивных выставок: «Наука на ладони» в г. Краснотурьинске и Ньютон-парка в г. Екатеринбурге. И все это в 5-8 классах, когда интерес к новому еще на достаточно высоком уровне.
В 9-11 классах начинается углубленное изучение физики в рамках предпрофильной и профильной подготовки. Развитие – во внеурочной деятельности, спектр форм таких занятий, используемых в нашей практике, достаточно широк: онлайн викторины, практическая работа юного исследователя в квест-игре для 8 –х классов «На перекрестке наук», технологический диктант, экскурсия на Карпинское ЛПУ, в Карпинский машиностроительный техникум; профориентационный интенсив для старшеклассников в институте Уральского педагогического университета. Без проектной деятельности представить современную школу, а тем более изучение физики, которая по определению строится на экспериментах, гипотезах, законах и опытах, невозможно. Инженерное мышление формируется, когда знания, полученные на уроке, находят применение в продукте.
На Всероссийский конкурс естественно-научных и инженерных проектов школьников и студентов «Реактор», региональный «Проектов обучающихся центров образования ТОЧКА РОСТА» 9-классниками были представлены проекты, заслужившие высокой экспертной оценки В качестве примера можно привести соответствия между изучаемыми на уроке темами и проектами, которые представляют наши школьники на разных уровнях обучения:
В ходе работы над проектами обучающиеся детально углубляются в теорию данных тем. В итоге у них получается собственный продукт – модель, которую они могут представить, защитить, презентовать.
А это уже следующий этап в системе обучения. В чем ценность такого подхода формирования инженерного мышления?
Плюсов несколько:
— самостоятельно исследуют проблему, ищут пути ее решения;
— оценивают полезность созданного продукта,
— связывают теоретические знания и практические,
— собирают устройство, определяют принцип его работы.
Потенциал презентационных умений является важной составляющей инженерного мышления. Именно поэтому мы даем возможность авторам наиболее проработанных проектов стать участниками конференций разных уровней.
Например, проекты «Умный светильник» и «Зеленая энергетика» после презентации на школьной УИК был представлен на муниципальном уровне, а затем на научно-практической конференции учащихся, студентов и молодых ученых в филиале МИФИ в г. Лесном, конкуре проектов обучающихся центров образования ТОЧКА РОСТА г. Екатеринбург ИРО и на Всероссийском конкурсе естественно-научных и инженерных проектов школьников и студентов «Реактор» в г. Москве.
Проект «Исследование загадочного явления самоиндукции» представлен на школьной, муниципальной исследовательской конференции и на конкурсе проектов обучающихся центров образования, а затем в рамках конкурса научно-технологических проектов «Большой вызов» в г. Сочи на площадке «Сириуса».
Школьный, муниципальный и региональный путь прошел проект «Исследование механических характеристик. Тормозной путь».
На уровне среднего общего образования и учитель и обучающиеся получают уникальную возможность приобрести более глубокие знания в период углубленного изучения физики, самостоятельно использовать полученные знания при разработке проекта и даже, в некотором роде, выступить тьютором.
В последние три года нами реализован школьный проект «Ночь науки» — внеурочное мероприятие, где ежегодно старшеклассники выступают в роли наставников для учеников 4-х классов в лабораториях Точки роста. В условиях мини- лаборатории ребята организуют исследование физических явлений, изготавливают «Лава-Лампу». Под их руководством каждый младший школьник ощущают себя младшим научным сотрудником, инженером- разработчиком при сборке электрической цепи.
Система формирования инженерных навыков – это модель естественно-научного образования в современной школе. Это условие, которое обеспечивает выполнение государственного заказа образованию. Это шаги в профессиональном самоопределении выпускников.
Динамика выбора физики для изучения на профильном уровне, представленная на слайде, показательна. Старшеклассники осознанно делают выбор предмета и планируют поступление в технические вузы.
|
|
2022-2023 |
2023-2024 |
2024-2025 |
|
Профильная подготовка |
30% |
50% |
50% |
Погружение в среду предмета в профильной группе мотивирует выпускников на продолжение образования в лучших высших учебных заведениях технического профиля:
Системный подход к формированию инженерного мышления у школьников обеспечивается системой развития методического потенциала учителя. Это параллельные процессы, если мы говорим о конкурентном технологическом обществе.
Результат системы профессиональной деятельности учителя физики в системе формирования и развития инженерного мышления школьников, основанного на логических связях предметов, явлений, законов, — это самореализация выпускников.