Формирование допрофессиональной естественнонаучной компетентности обучающихся с использованием современных, в том числе цифровых, технологий обучения и воспитания. (архив)
Аннотация инновационного образовательного проекта организации-соискателя
| 2.1 Наименование проекта (программы) организации-соискателя |
| Формирование допрофессиональной естественнонаучной компетентности обучающихся с использованием современных, в том числе цифровых, технологий обучения и воспитания. |
| Год подачи заявки |
| 2021 |
| 2.2 Период реализации проекта (программы) |
| Год начала: 2022. Год окончания: 2024. |
| 2.3 Направление деятельности инновационной площадки, в рамках которого реализуется представленный проект (программа) |
| Разработка, апробация и (или) внедрение: новых элементов содержания образования и систем воспитания, новых педагогических технологий, учебно-методических и учебно-лабораторных комплексов, форм, методов и средств обучения в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, в том числе с использованием ресурсов негосударственного сектора; новых механизмов саморегулирования деятельности объединений образовательных организаций и работников сферы образования, а также сетевого взаимодействия образовательных организаций |
| 2.4 Цель (цели) проекта (программы) |
| Создание системы непрерывного общего образования, ориентированного на профильные организации высшего и среднего профессионального образования по предметам естественнонаучного цикла с применением современных, в том числе цифровых, технологий обучения и воспитания. |
| 2.5 Задача (задачи) проекта (программы) |
| 1) построить и апробировать модели социального партнерства с профильными образовательными организациями высшего и среднего профессионального образования и сетевого взаимодействия с общеобразовательными организациями – участниками проекта; 2) построить инвариантную модель формирования в образовательной организации допрофессиональной естественнонаучной компетентности обучающихся с использованием современных, в том числе цифровых технологий обучения и воспитания; 3) создать комплексную учебную лабораторию с 3D визуализацией, оснащенную оборудованием для исследовательской деятельности обучающихся на метапредметном уровне (по предметам: физика, химия, биология, география) и формирования естественнонаучной компетентности соответствующих уровней; 4) экспериментально апробировать разработанную модель и определить ее вариативные составляющие в зависимости от особенностей образовательной деятельности ОО – участников проекта; 5) разработать и апробировать интегрированные образовательные программы курсов и модулей для обучающихся разных ступеней обучения, систему методического и научно-методического обеспечения их реализации для формирования допрофессиональной естественнонаучной компетентности обучающихся; 6) разработать и апробировать программу и методическое обеспечение внутрифирменного повышения квалификации участников проекта в области использования современных, в том числе цифровых технологий обучения и воспитания; 7) создать Интернет-ресурс для формирования допрофессиональной естественнонаучной компетентности обучающихся средствами образовательного сервиса, обеспечивающего формирование у обучающихся гибких навыков (soft skills). |
| Уровень образования |
| Общее образование |
| 2.6 Предмет предлагаемого проекта |
| Формирование допрофессиональной естественнонаучной компетентности обучающихся в образовательных организациях с разными особенностями образовательной деятельности с использованием современных технологий обучения и воспитания, включая цифровые технологии |
| 2.7 Обоснование значимости проекта (программы) для развития системы образования: |
| 2.7.1 Проблематика проекта (в частности, противоречие, на преодоление которого направлен проект) |
| Проблематика проекта обусловлена актуальностью преодоления следующего противоречия: необходимостью формирования допрофессиональной естественнонаучной компетентности обучающихся и отсутствием апробированной и технологически оснащенной педагогической системы, мотивирующей школьников к активному освоению предметов естественнонаучного цикла. Одной из основных проблем изучения естественных наук в школе является отсутствие междисциплинарной конвергентной идеологии и междисциплинарной интеграции, создающих систему непрерывного образования и формирующих у обучающихся целостную картину мира. Результаты 15-летних российских школьников в международном исследовании PISA-2015 свидетельствуют о невысоком уровне естественнонаучной грамотности (ЕНГ), при этом эти результаты не демонстрируют никакого прогресса на протяжении всех циклов исследования PISA, начиная с 2000 года (Г.С. Ковалева и др.). В то же время ЕНГ определяется как основная цель школьного естественнонаучного образования в большинстве развитых стран мира и отражает способность человека применять естественнонаучные знания и умения в реальных жизненных ситуациях, в том числе в случаях обсуждения общественно значимых вопросов, связанных с практическими применениями достижений естественных наук. Анализ сложившейся ситуации в области обучения дисциплинам естественнонаучного цикла показал, что: – выпускники традиционно показывают более низкие результаты там, где вместо воспроизведения и применения формул для стандартного действия требуется понимание, объяснение, интерпретация; – у обучающихся вызывают затруднения метапредметные задания, требующие хорошего владения содержанием сразу нескольких разделов (например: химии и физики или биологии и географии); – только часть выпускников, имеющих достаточно полную систему теоретических знаний (понятия, закономерности), может применить свои знания в незнакомой ситуации для объяснения особенностей природы, провести полноценный всесторонний анализ ситуаций. Не случайно ежегодно от 60 до 85% выпускников российских школ пополняют список абитуриентов гуманитарных вузов, не используя возможность реализовать себя в приоритетных для государства прикладных научно-технической, инженерной, производственной сферах. К тому же в современных условиях интенсивный процесс прироста новых знаний, обновления технологий ведет к быстрой девальвации знаний специалистов, «полураспаду профессиональной компетентности», необходимости быстрого формирования «навыков будущего – стратегического, креативного, системного, критического мышления (Агентство стратегических инициатив, 2021). В связи с этим основной задачей общего образования становится не только побуждение человека к получению новых знаний, к «образованию в течение всей жизни», но и формирование необходимых для этого компетентностей. Это позволит выпускникам по завершении общего образования иметь четкие образовательные стратегии и ориентиры, имплементировать формальные, неформальные и информальные образовательные программы в свою жизнедеятельность. Лицей № 554 реализует образовательные программы общего образования, обеспечивающие дополнительную (углубленную) подготовку по предметам естественнонаучного и технического профилей, включая дополнительные общеобразовательные программы. Анализ ситуации с выбором выпускниками профиля дальнейшего обучения после окончания нашей школы показывает острую необходимость изменений в системе образования по естественнонаучным предметам. |
| 2.7.2 Инновационный потенциал проекта (какие новые нормы (институты) появятся в результате реализации проекта, какие новые отношения будут регулировать новые нормы) |
| Высокий уровень сформированности мотивации к изучению естественных наук возможен только при качественном изменении всей образовательной среды, включая технологии преподавания, наличие оборудования для коллективных и индивидуальных практических работ, организации проектной и научно-исследовательской деятельности школьников, проведение ранних профессиональных проб в учебных лабораториях. Важными условиями формирования естественнонаучной компетентности в образовательной организации является урочная, внеурочная и воспитательная деятельность, дополнительное образование с учетом специфики соответствующих учебных предметов и требует качественного изменения всей образовательной среды, включая технологии обучения и воспитания, наличие оборудования для коллективных и индивидуальных практических работ, проведения ранних профессиональных проб в учебных лабораториях, организации проектной и научно-исследовательской деятельности школьников в области естественнонаучного, экологического, здоровьесозидающего образования. С учетом современных требований важно также использовать возможности цифровых технологий, включая технологии дополненной реальности, формировать цифровые компетенции в условиях цифровой образовательной среды. Для формирования допрофессиональной естественнонаучной компетентности важно также создание соответствующего образовательного контента для всех ступеней общего образования. Такая деятельность немыслима без модернизации воспитательной работы школы, объединения усилий всех участников образовательных отношений: обучающихся, педагогов, родителей. Инновационный проект направлен на формирование новой интегрированной образовательной системы, которая основана на: 1) активном включении методов исследовательского обучения в образовательный процесс (урочную, внеурочную и воспитательную деятельность, дополнительное образование), в частности, при метапредметном изучении физики, химии, биологии; 2) создании учебных лабораторий с 3D-визуализацией предметных областей; 3) сетевой форме реализации проекта с использованием нескольких организаций с разными особенностями образовательной деятельности, позволяющей апробировать инновационный опыт в вариативных условиях профессионального сетевого взаимодействия школ-партнеров; 4) системе социального партнерства с вузами, научными центрами, учреждениями повышения квалификации, разработчиками инновационных продуктов для системы образования, позволяющей целенаправленно выстраивать допрофессиональную подготовку школьников. Целенаправленная работа позволит школьникам в дальнейшем продолжить свое образование посредством обучения в образовательных организациях высшего и среднего профессионального образования, и вне таких организаций (путем самообразования), что соответствует приоритетным направлениям реализации Федерального Закона от 29.12.2012 № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в части развития подсистем формального (предметного), неформального (системы дополнительного образования) и информального (сетевого, средового) образования современных школьников. Начать реализацию данного проекта представляется целесообразным уже на этапе стартового освоения предметов начального образования – предмет «Окружающий мир» и «Математика»; основного общего образования – в 5-9 классах предметы «Химия», «Физика», «Биология», «География», «Математика», чтобы в этот период сформировать у обучающихся высокую мотивацию к изучению предметов для получения долговременного устойчивого интереса Основным объединяющим конвергентным началом считаем естественнонаучную парадигму с использованием при этом математического аппарата и современных 3D-технологий. Выбор оборудования для укомплектования учебных лабораторий с 3D-визуализацией осуществляется исходя из возможности их широкого применения для организации научно-практической и экспериментальной деятельности школьников. Оборудование, использующее технологию стереоскопической 3D-визуализации, позволит выполнять работы при обучении естественнонаучным предметам по учебному плану любого профиля. Включение в перечень оборудования приборов, применяемых в экологических и психофизиологических исследованиях, позволит организовывать проектно-исследовательские работы с обучающимися не только естественнонаучного профиля обучения, что полностью удовлетворяет требованиям Федеральных государственных образовательных стандартов среднего общего образования в части выполнения обучающимися индивидуальных проектов (учебных исследований, а также социальных, творческих, исследовательских, конструкторских, инновационных, инженерных и прикладных учебных проектов), подготовки обучающихся 9 и 11 классов к ОГЭ и ЕГЭ. Новизна и специфика реализации проекта заключается в существенном изменении организации образовательной деятельности в целях повышения мотивации обучающихся к изучению предметов естественнонаучного направления с использованием при организации образовательного процесса учебных лабораторий, применяющих стереоскопические 3D-технологии, которые предполагают определенные принципы, методы и средства обучения, направленные на формирование метапредметных компетенций и профессиональной ориентации в медицинских, естественнонаучных и инженерных областях. Проект предполагает создание благоприятной образовательной среды в целях формирования естественнонаучной компетентности обучающихся, их подготовки к продолжению образования и деятельности в современных областях нанотехнологий, биотехнологий, информационных и когнитивных технологий: – позволит организовать взаимодействие с педагогическими работниками образовательных организаций высшего и среднего профессионального образования в целях включения внутрисетевых и межсетевых ресурсов в области профильной подготовки обучающихся по естественнонаучному направлению; – в полной мере соответствует требованиям федерального государственного образовательного стандарта в части требований к приобретению прикладных навыков учебной и исследовательской деятельности; – позволит расширить сферы использования в учебном процессе современных образовательных технологий, развития системы электронных образовательных ресурсов, тестовых и обучающих программ, учебных видеофильмов; ¬ – обеспечит соответствие современным требованиям материальной базы учебного процесса школы и научных исследований, обучающихся; – обучающиеся приобретут позитивный опыт индивидуальной и коллективной деятельности и коммуникации, в том числе – 3D-визуализации в процессе разработки исследовательских проектов под руководством учителей и преподавателей вузов; – обучающиеся ознакомятся с современной технологией виртуального инжиниринга. Участие в проекте позволит повысить мотивацию к обучению и качество образования по предметам естественнонаучного профиля. |
| 2.7.3 Практическая значимость проекта (результаты проекта, имеющие практическую значимость) |
| Ожидаемыми результатами выполнения проекта станут: – внедренные в образовательный и воспитательный процесс современные технические, технологии обучения и воспитания, включая цифровые технологии; – формирование допрофессиональной естественнонаучной компетентности обучающихся средствами образовательного сервиса, обеспечивающего формирование у обучающихся гибких навыков (soft skills). Вышеперечисленные задачи проекта и ожидаемые результаты работают в комплексе за счет взаимодействия Лицея и других ОУ – участников проекта с организациями высшего и среднего профессионального образования, научными организациями, сетевой формы реализации проекта и интеграции программ основного общего образования, внеурочной деятельности и программ дополнительного образования, ориентированных на формирование и развитие естественнонаучной компетентности, реализации предпрофильной и профильной подготовки будущих специалистов. Практическая значимость предлагаемых решений заключается в создании учебно-методического комплекта для администрации и педагогов ОУ «Система формирования естественнонаучной допрофессиональной компетентности обучающихся в зависимости от особенностей образовательной деятельности ОУ» и Интернет-ресурса для формирования допрофессиональной естественнонаучной компетентности обучающихся средствами образовательного сервиса, обеспечивающего формирование у обучающихся гибких навыков (soft skills). |
| 2.7.4 Реализуемость проекта (реальность достижения целей и результатов проекта и пр.) |
| Реальность достижения целей и результатов проекта обусловлена следующими факторами: – Наличие достаточно высокого уровня профессиональной компетентности у педагогов Лицея № 554 в сфере естественнонаучного образования школьников, применения современных в том числе цифровых образовательных технологий по итогам реализации прежней темы ФИП «Формирование системы допрофессиональных компетентностей естественнонаучного профиля с использованием средств цифровой образовательной среды» в 2019-2020 гг. – Наличие опыта инновационной деятельности в условиях цифровой образовательной среды ОУ и сетевого взаимодействия ОУ в рамках деятельности инновационного кластера ОУ по теме «Разработка эффективных средств коммуникации между участниками образовательного процесса» (региональная инновационная площадка, 2016 – 2018 гг.), в котором участвовали ОУ с разными особенностями образовательной деятельности. Результатом деятельности инновационного кластера стало издание 12 методических пособий и сборников методических материалов, 3 сборника материалов конференций, 70 публикаций по результатам ОЭР в периодических изданиях. – Наличие сложившейся системы естественнонаучного образования в Лицее № 554, включенность ОУ в систему социального партнерства с вузами (РГПУ им. А.И. Герцена, НИУ ИТМО, политехнический университет), научными центрами (НМИЦ им. В. А. Алмазова), учреждениями повышения квалификации (ГБУ ДПО СПб АППО, ИМЦ Приморского района), разработчиками инновационных продуктов для системы образования (ООО «СВЕГА-Компьютер») и др. |
| 2.7.5 Корреляция проекта (программы) с национальными целями и стратегическими задачами, предусмотренными Указами Президента Российской Федерации от 7 мая 2018 г. № 204 и от 21 июля 2020 г. № 474 |
| Проект соответствует: 1) национальным целям и стратегическим задачам Национального проекта «Образование» (Указ Президента Российской Федерации от 7 мая 2018 г. № 204): – подпроект «Современная школа» – внедрение на уровнях основного общего и среднего общего образования новых методов обучения и воспитания, образовательных технологий, обеспечивающих освоение обучающимися базовых навыков и умений, повышение их мотивации к обучению и вовлеченности в образовательный процесс, целевой показатель «численность обучающихся, охваченных основными и дополнительными общеобразовательными программами цифрового, естественнонаучного и гуманитарного профилей»; – подпроект «Успех каждого ребенка» – формирование эффективной системы выявления, поддержки и развития способностей и талантов у детей и молодежи, основанной на принципах справедливости, всеобщности и направленной на самоопределение и профессиональную ориентацию всех обучающихся, целевой показатель «число детей, получивших рекомендации по построению индивидуального учебного плана в соответствии с выбранными профессиональными компетенциями (профессиональными областями деятельности); 2) Указу Президента Российской Федерации № 474 от 21 июля 2020 г.: – в рамках национальной цели «Возможности для самореализации и развития талантов», целевой показатель «формирование эффективной системы выявления, поддержки и развития способностей и талантов у детей и молодежи, основанной на принципах справедливости, всеобщности и направленной на самоопределение и профессиональную ориентацию всех обучающихся». |
| 2.7.6 Иная информация, характеризующая значимость проекта (программы) |
| Новизна и специфика реализации проекта заключается в существенном изменении организации образовательной деятельности в целях повышения мотивации обучающихся к изучению предметов естественнонаучного направления с использованием при организации образовательного процесса учебных лабораторий, применяющих стереоскопические 3D-технологии, которые предполагают определенные принципы, методы и средства обучения, направленные на формирование метапредметных компетенций и профессиональной ориентации в медицинских, естественнонаучных и инженерных областях. Целевой аудиторией результатов реализации инновационного образовательного проекта являются руководители школ, учителя, педагоги дополнительного образования, специалисты высших и средних профессиональных образовательных организаций и обучающиеся. 3D-технология позволит разнообразить привычные уроки и внеурочные занятия, сделать образовательный процесс эффективным, интересным и визуально объемным. |
| 2.8 Исходные теоретические положения, на которых строится проект |
| Реализуемый в системе российского образования компетентностный подход в соответствии с требованиями ФГОС предполагает формирование у обучающихся общеобразовательной организации компетентности – «качественной характеристики реализации человеком сформированных в образовательном процессе знаний, обобщённых способов деятельности, познавательных и практических умений, компетенций, отражающих способность (готовность) человека активно и творчески использовать полученное образование для решения личностно и социально значимых образовательных и практических задач, эффективного достижения жизненных целей» (Федеральные государственные образовательные стандарты общего образования). Компетентность является ключевым понятием образовательного процесса и ориентирована на результат обучения. Формированию компетентности способствуют личностно ориентированный, деятельностный и системный подходы организации образовательного процесса: так, структура компетентности включает в себя ценностно-мотивационный, когнитивный, операционно-технологический, поведенческий и социальный компоненты. Компетентность, которая распространяется в пределах одной отрасли или касается узкой сферы конкретной научной дисциплины, например, естествознания, является предметной или отраслевой, в нашем случае – естественнонаучной компетентностью. При этом под естественнонаучной компетентностью понимается личностное образование, характеризующее способность ученика решать доступные социально и личностно значимые практические и познавательные проблемные задачи, связанные с реальными объектами природы в сфере отношений «человек - природа». К этой сфере относится комплекс учебных дисциплин, излагающих основы научных знаний о природе (И.Ю. Алексашина, Н.А. Григорьева, О.В. Защиринская и др.). Указанная выше необходимость реализовывать требования непрерывного образования (e-learning) предполагает необходимость выстраивания тесного взаимодействия между всеми ступенями общего образования, учитывающего потребности рынков труда, которое развивает необходимые навыки и способности у всех учащихся; профессионального обучения, высшего образования и профессиональной переподготовки на протяжении всей жизни. В нашем случае возникает необходимость формирования допрофессиональной естественнонаучной компетентности обучающихся, направленной: • на формирование профессиональной ориентации на профессии естественнонаучной направленности (прежде всего, через систему воспитательной, внеурочной деятельности, дополнительное образование); • формирование допрофессиональной готовности к обучению по выбранным профилям (выбор профиля класса для обучения: химия, биология); • Формирование допрофессиональной компетентности естественнонаучного профиля (способность осознанно выбрать и пройти «пробное обучение» будущей профессии). Социальный заказ школе состоит в том, чтобы ее выпускники были способны ориентироваться в новых условиях, приобретать необходимые знания и умения для своей профессиональной деятельности и повседневной жизни, самостоятельно планировать и контролировать свою работу, осуществлять поиск информации и критически ее оценивать, предвидеть результаты своих действий и последствия принимаемых решений. |
| 2.21 Иные материалы, презентующие проект (программу) организации-соискателя (видеоролик, презентации, публикации и др.) при их наличии. |