Информационная система сопровождения деятельности федеральных инновационных площадок

Формирование инженерного мышления в гуманитарной школе. педагогические условия успешности и диагностика результата

2018

Развитие цифровой экономики, информационно-коммуникационных средств, с одной стороны и дефицит квалифицированных инженерных кадров с другой стороны, заставляют задумываться об изменении подходов в образовании и созданию условий для формирования у обучающихся инженерных знаний, инженерного мышления. Одним из приоритетов развития образования сегодня является Национальная технологическая инициатива – долгосрочная программа, нацеленная на достижение к 2035 году глобального технологического лидерства России. Претворение этой программы в жизнь накладывает на педагогов, воспитывающих нынешних школьников, ответственность за профессионализм и компетентность будущих специалистов, от уровня которых зависит технологический прогресс.

Реализуя принцип гармоничного развития личности и принимая во внимание сложившуюся социокультурную ситуацию и индивидуально-личностную парадигму образования, мы уже не первый год работаем над развитием технического направления образования детей в нашей гуманитарной школе.

Динамика жизни оказывает влияние на педагогический инструментарий, порождает новые смыслы, вызывает необходимость создания организационно-педагогических условий, которые способствовали бы «успешности образования ученика». C появлением новых цифровых технологий, развитием медийных средств и интерактивных сетей стали широко доступны новые возможности, как по организации образовательного процесса, способам получения образования, так и по педагогическим инструментам и спектру содержательных линий. «Возрастает необходимость подготовки педагогов к конструированию новой среды обучения…» [1]. Освоение современных инновационных технологий требует сегодня от каждого школьника междисциплинарных и прикладных навыков, и должно включать в себя изучение естественных наук совокупно с инженерией, технологией и математикой, вне зависимости от специализации. Трансформация классических моделей образования и модернизация обучения приобретают особое значение для процесса формирования инженерного мышления школьников, как нового направления, не поддержанного напрямую предметно-дисциплинарной системой школы. Поэтому предметом данной статьи является обоснование шагов образовательной организации по созданию условий успешности формирования инженерного мышления в современной школе.

Обратимся к целому ряду вопросов, которые должны быть решены в комплексе и которые будут способствовать формированию инженерного мышления. Рассмотрим организационные, психолого-педагогические, финансово-экономические, материально-технические ресурсы школы, как отправную точку обоснования соответствующих условий.

Имея более, чем 10-летний опыт развития дополнительного образования технической направленности, мы предполагаем, что задача развития инженерного мышления в гуманитарной школе может быть решена путем создания в образовательной организации детского научно-образовательного центра естественно-научной и инженерно-математической направленности (далее ДНЦ). Разработка и внедрение системной педагогической поддержки формирования инженерного мышления является предметом опытно-экспериментальной работы ОУ № 255 в статусе Федеральной инновационной площадки, а концепция создания ДНЦ стала победителем конкурса 2018-03-03 «Инновации в школьном естественно-научном и инженерно-математическом образовании» на предоставление в 2018 году грантов в форме субсидий из федерального бюджета.

Для организации ДНЦ требуются кадровые, финансово-экономические, материально-технические и психолого-педагогические ресурсы. В условиях постоянно функционирующей образовательной организации часть ресурсов школы, которые задействованы во время основного образовательного процесса, могут быть использованы для организации занятий второй половины дня. Это такие ресурсы как: учебные помещения, учебное оборудование, кадровые педагоги, компьютерная сеть с выходом в интернет, часы внеурочной деятельности в соответствии с новыми образовательными стандартами. В основу организации ДНЦ могут быть положены апробированные программы внеурочной деятельности математического, технического и естественно-научного содержания, которые будут увязаны в единый учебный план второй половины дня и позволят выстроить системную образовательную траекторию учащихся, обучающихся в гуманитарной школе, но имеющие интерес к инженерному образованию.

Чтобы вся совокупность ресурсов сложилась в единый ДНЦ требуется особая системная педагогическая поддержка образовательного процесса учащихся во второй половине дня.

Основные концептуальные положения о педагогической поддержке в России были разработаны О. С. Газманом: определены ее сущность как оказание превентивной и оперативной помощи детям в решении их индивидуальных проблем, связанных с физическим и психическим здоровьем, успешным продвижением в обучении, эффективной деловой и межличностной коммуникацией, жизненным самоопределением - экзистенциальным, нравственным, гражданским, профессиональным, семейным, индивидуально-творческим выбором.»[2]

Планируя меры педагогической поддержки, необходимо учитывать, что современное общество подвергается серьезным изменениям, вызванным развитием техники, масс-медиа, воздействием сети Интернет. Как отмечает Орлов А. А. [3] назрела необходимость «серьезного пересмотра организационно-педагогических аспектов современного образовательного процесса, учитывающего всю совокупность влияний, оказываемых интернетом на психику развивающегося человека». Многие авторы сегодня, говоря о целях, содержании и технологиях педагогического взаимодействия всех субъектов образовательного процесса, подчеркивают необходимость учитывать особенности сетевой личности, ориентироваться «на развитие социально позитивной самоидентификации и самопрезентации подрастающих поколений» [там же].

Реализовать такое педагогическое взаимодействие в современном образовании возможно за счет развитых и доступных сегодня информационно-коммуникационных сервисов.

Поддержка деятельности ДНЦ осуществляется комплексным электронным учебно-методическим комплексом под кодовым названием «ИСКРА» (далее ЭУМК), объединяющим различные интернет-ресурсы, диагностические материалы, видеоуроки и прочие электронные образовательные ресурсы, размещенные на портале proiskra.ru. Название ЭУМК символично. В аббревиатуре «ИСКРА» отражены следующие принципы: Инновационное развитие, взаимообогащающее Сотрудничество, Креативность в педагогическом поиске, Развитие и Адресность.

Выбор сети интернет в качестве среды локализации ЭУМК «ИСКРА» позволяет решить задачу педагогической поддержки и педагогического взаимодействия. Эффективность такого подхода неоднократно была доказана педагогическими исследованиями. Так, Нахметов И. Н. в своей диссертации «Интернет-поддержка учебного процесса как фактор становления ключевой информационной компетентности старших школьников» определяя педагогическую сущность понятия «интернет-поддержка учебного процесса», говорит о системе совместной деятельности субъектов учебного процесса в старшей школе, основанной на использовании Интернет-технологий, согласованной с целями и содержанием учебного процесса [4].

Создание в сети портала и размещение на нем разработанного комплексного ЭУМК «ИСКРА» решает задачу тиражирования инновационного решения и является системообразующим для функционирования ДНЦ не только в ОУ № 255, но и в любом другом заинтересованном образовательном учреждении. Созданный портал - средство быстрого доступа к нормативным, программно-методическим, иллюстративным, диагностическим и др. материалам, а также навигатор по другим качественным интернет-ресурсам. Выбор материалов для представления на портале производится на основании опыта ОУ № 255, сетевых партнеров, анализа мнения экспертного профессионального и общественно-профессионального сообществ.

Мы рассматриваем педагогическую поддержку как комплекс мероприятий, направленных на создание максимально комфортных условий в рамках образовательного процесса, способствующих раскрытию внутреннего потенциала ребенка, усвоению им новых знаний и укреплению в нем желания к совместной исследовательской, инженерно-технической деятельности. Педагогическая поддержка реализуется в качестве образовательной деятельности, воспитательной работы, возможности использования дистанционных способов приобретений знаний (интернет-технологий), профориентационной работы и обеспечивает успешность образования ученика, в нашем случае, в аспекте формирования инженерного мышления.

Следует также отметить, что в основу образовательного процесса в ДНЦ заложены идеи интеграции общего и дополнительного образования, межпредметные связи математики, физики, химии, биологии, информатики (в мировой педагогической практике STEM-технологии). STEM (Science Technology Engineering and Maths) — это комплекс образовательных мероприятий, способствующий изучению компьютерных наук, естественных наук, инженерного дела и математики обучающимися. Помимо преподавания технических дисциплин, образовательный процесс в этом комплексе направлен на помощь в приобретении школьниками умений 21-го века: командной работы, коммуникации, управления проектами, генерации идей. Межпредметное взаимодействие педагогов, погружение учащихся в групповую межпредметную проектную деятельность – ресурс ДНЦ.

Педагоги школы тесно сотрудничают с родителями, это позволяет родителям глубже узнавать характер деятельности, в которую вовлечен их ребенок. Нередко такое общение вызывает отклик у родителей. Они проявляют интерес и желание участвовать, на каких-то этапах помогать: например, сопровождать учащихся на различные мероприятия, участвовать на этапе замысла в начале новой проектной деятельности, нередко родители с интересом принимают участие в работе над проектом. Такое взаимодействие с родителями очень ценно для развития идеи ДНЦ. Совместная деятельность нередко становится для воспитанника определяющим фактором, позволяет сохранять интерес к обучению при столкновении с трудностями, помогает преодолеть препятствия и успешно продолжать обучение, проектную деятельность.

Важным элементом педагогической поддержки успешности является психолого-педагогический диагностический инструментарий. Интерес к успешности в обучении учащихся волнует умы ученых уже не одно десятилетие. Подтверждение тому можно найти в трудах многих классиков отечественной педагогики и психологии. Сейчас интерес к изучению этого феномена не угасает, многие современные ученые изучают проблемы с новых сторон и при помощи новых инструментов диагностики.

В практической работе мы сталкиваемся с рядом вопросов: что можно считать успешностью в обучении? Как правильно оценить успешность учащегося по тому или иному предмету? Как не подменить понятие «успешность» понятием «успеваемость»? Многие педагоги разрабатывают критерии успешности в обучении.

Проецируя сказанное на поставленную задачу формирования инженерного мышления, заметим, что инженерное мышление – феномен особый, формирование которого выходит за рамки школьной программы, и инструментов его оценивания в школе нет. Прежде чем диагностировать, приведем несколько дефиниций феномена. Инженерное мышление – вид мышления, проявляющийся при решении инженерных задач позволяющих быстро и точно решать поставленные задачи, направленные на удовлетворение технических потребностей [6, с. 13]. Инженерное мышление – это специфическая форма активного отражения морфологических и функциональных взаимосвязей предметных структур практики, направленная на удовлетворение технических потребностей в знаниях, способах, приемах, с целью создания технических средств и организации технологий [5, c. 7]. Сложность и многогранность феномена очевидна, поэтому диагностический инструментарий должен быть многокритериальным. За основу педагогической диагностики успешности формирования инженерного мышления взята система оценки, разработанная авторами У.Ф. Дума, К.В. Кибаева, Д.А. Мустафина, Г.А. Рахманкулова, И.В. Ребро [5].

Система включает следующие компоненты:

• техническое мышление,
• конструктивное мышление,
• исследовательское мышление,
• экономическое мышление,
• самостоятельность,
• нацеленность на успех и достижения,
• ответственность,
• творческий потенциал,
• инженерная рефлексия,
• правовая компетенция.

По этим десяти компонентам системы были разработаны адаптированные для средней школы критерии. По каждому из них были выделены и описаны следующие уровни: нулевой, низкий, средний, высокий, очень высокий, профи. Разработанный диагностический инструментарий доступен на портале в разделе https://proiskra.ru/diagnostik/, данный раздел содержит следующие подразделы:

• Критерии оценки формирования у школьников инженерного мышления;
• Организация деятельности по формированию инженерного мышления у обучающихся по этапам;
• Компоненты формирующего оценивания;
• Диагностические критерии оценки успешности;
• Диагностическая google-форма для он-лайн заполнения;
• Оценка прогресса обучающихся.

Кроме описанной авторской диагностики для оценки успешности подобраны психологические валидные методики, с помощью которых можно диагностировать степень мотивации и удовлетворенности обучением учащихся, уровень развития определенных сторон мышления, таких как техническое и конструктивное.

Ниже приведены примеры таких методик для разных возрастных  групп: группы 7-9 лет – цветной вариант прогрессивных Матриц Равена, для 10-13 лет - тест на определение уровня технического мышления учащегося, 14-17 лет - тест на механическую понятливость Беннета.

Литература:

1. Заир Бек Е. С. Подготовка педагогов к конструированию образовательной среды методами педагогического дизайна // Письма в Эмиссия.Оффлайн: электронный научный журнал. 2018. выпуск # 2 (февраль). Арт: 2581URL http://www.emissia.org/offline/2018/2581.htm .        

-[Дата обращения 07.07.2018].

1. Педагогическая поддержка: понятие, сущность. //DealEducations новая педагогика. http://www.dealeducation.ru/gowems-138-1.html - [Дата обращения 07.07.2018].
2. Орлов А. А. Обучение будущих учителей педагогическому взаимодействию с сетевой личностью //Письма в Эмиссия.Оффлайн: электронный научный журнал. 2018. выпуск # 2 (февраль). Арт: 2580URL http://www.emissia.org/offline/2018/2580.htm-[Дата обращения 10.07.2018].
3. Нахметов И. Н. «Интернет-поддержка учебного процесса как фактор   становления ключевой информационной компетентности старших школьников». URL: http://nauka-pedagogika.com/pedagogika-13-00-01/dissertaciya-internet-podderzhka-uchebnogo-protsessa-kak-faktor-stanovleniya-klyuchevoy-informatsionnoy-kompetentnosti-starshih-shkoln - [Дата обращения: 06.07.2018].
4. Дума У. Ф., Кибаева К. В., Мустафина Д. А, Рахманкулова Г. А., Ребро И. В. Уровни сформированности инженерного мышления//Успехи современного естествознания ISSN 1681-7494 – 2013. – № 10 – С. 143-144. URL: https://www.natural-sciences.ru/ru/article/view?id=33024 - [Дата обращения 06.07.2018]
5. Мустафина Д. А. Негативное влияние формализма в знаниях студентов при формировании инженерного мышления / Д.А. Мустафина, И.В. Ребро, Г.А. Рахманкулова // Инж. образование. – 2011. –№ 7. – C. 10-15.