Проект "Развитие инженерного мышления учащихся в процессе обучения"

МБОУ «СОШ №8», г. Ханты-Мансийск, Кузнецова В.А., заместитель директора по УВР
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №8»
Проект: Развитие инженерного мышления
учащихся в процессе обучения
Автор проекта: Кузнецова Валентина Александровна,
заместитель директора по УВР
МБОУ «СОШ №8»
г. Ханты-Мансийск, 2020
МБОУ «СОШ №8», г. Ханты-Мансийск, Кузнецова В.А., заместитель директора по УВР
Пояснительная записка
Новизна проекта «Развитие инженерного мышления учащихся в
процессе обучения» заключается в том, что он отвечает последним вызовам
экономики страны, которая испытывает дефицит инженерных кадров.
Оригинальность проекта в том, что формирование инженерного
мышления осуществляется не огромным научным массивом,
«придавливающим» ученика, а реализуется поэтапно по мере развития и
совершенствования его мышления, способности воспринимать и
преобразовывать специфическую информацию.
Проект направлен на усиление содержательного компонента
образовательного процесса, на повышение мотивации к изучению предмета
«Физика» и программ внеурочной деятельности.
Актуальность проекта обусловлена необходимостью приобщения
обучающихся к тому пласту информации, который формирует комплекс
процессов и результатов, обеспечивающих решение задач в инженерно-
технической деятельности.
Страна в целом и Югра в частности, нуждаются в специалистах,
способных строить процветающую экономику, восстанавливать народное
хозяйство и развивать его с точки зрения глобального подхода.
Нужны дороги и аэропорты, здания и оборудования для добычи полезных
ископаемых, новые виды транспорта, а, следовательно, новые источники
энергии.
Проект «Развитие инженерного мышления учащихся в процессе
обучения» способствует накоплению огромного запаса знаний, имеет ярко
выраженный профориентационный аспект, который поддерживается
социальным партнёром в лице Югорского государственного университета на
основе договора №028-01/14 ЮГУ-Р от 10.01.2014.
На базе ЮГУ действуют следующие направления, позволяющие
получить специальности, где нужна физика:
1)
Управление в технических системах (профиль «Автоматика и
управление»).
2)
Информатика и вычислительная техника.
3)
Программная инженерия.
4)
Информационные системы и технологии.
5)
Приборостроение.
6)
Конструкторское и технологическое обеспечение машиностроительных
производств.
7)
Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов.
8)
Автоматизация технологических процессов и производств.
Возрастная группа: обучающиеся в возрасте 14 – 17 лет.
В программе предусматривается следующая последовательность и
порядок изучения:
МБОУ «СОШ №8», г. Ханты-Мансийск, Кузнецова В.А., заместитель директора по УВР
Возрастная группа 14-17 лет
8 класс
9 класс
10 класс
11 класс
35 часов
34 часа
35 часов
34 часа
Цель программы: создать организационно-педагогические условия для
формирования инженерного мышления у обучающихся 8-11-х классов
посредством сетевого взаимодействия с социальными партнёрами.
Задачи:
1.
Разработать и внедрить практико-ориентированные технологии, формы и
инструменты обучения по актуальным направлениям науки и техники.
2.
Обеспечить преемственность между основным и средним уровнем общего
образования в совершенствовании инженерного мышления.
3.
Формировать у обучающихся осознанное стремление к получению
образования по инженерным специальностям и рабочим профессиям
технического профиля.
4.
Способствовать комплексному взаимодействию наук технической
направленности (математика, информатика и ИКТ, предметы научно-
естественного цикла и др.), обеспечивающих качественное развитие
инженерного мышления.
Контроль осуществляется через:
1.
Участие в научно-практической конференции имени Дунина-Горкавича.
2.
Ежегодное участие в Дне науки, который проводит Югорский
государственный университет.
3.
Участие в региональной научно-практической конференции «Математика и
информатика – предметы формирования основ логического мышления».
4.
Участие в школьной научно-практической конференции «Шаг в будущее».
Нормативная база проекта
Закон Российской Федерации от 29 декабря 2012 г. N 273-ФЗ «Об
образовании в Российской Федерации».
Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего
образования (приказ Министерства образования и науки Российской
Федерации от 06 октября 2009 № 373).
Федеральная целевая Программа развития образования на 2016- 2020 годы
(Постановление Правительства РФ от 23 мая 2015 года, №497).
Государственная программа Российской Федерации «Развитие образования»
2018-2025 годы (Постановление Правительства РФ от 26 декабря 2017 года,
№1642).
Письмо Министерства образования и науки РФ от 14 декабря 2015 г. 09-
3564 «О внеурочной деятельности и реализации дополнительных
общеобразовательных программ».
Письмо Министерства образования и науки Российской Федерации от 14
декабря 2015 г. 09–3564 «О внеурочной деятельности и реализации
дополнительных общеобразовательных программ».
МБОУ «СОШ №8», г. Ханты-Мансийск, Кузнецова В.А., заместитель директора по УВР
Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 24
ноября 2015 г. № 81«О внесении изменений № 3 в СанПиН 2.4.2.282110
«Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации
обучения, содержания в общеобразовательных организациях».
Государственная программа ХМАО-Югры «Развитие образования в ХМАО-
Югре на 2018-2025 годы и на период до 2030 года» (Постановление
Правительства ХМАО-Югры от 9 октября 2013 г. N 413-п).
Муниципальная программа развития образования г. Ханты-Мансийска.
Устав муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения
«Средняя общеобразовательная школа № 8».
Программа развития муниципального бюджетного общеобразовательного
учреждения «Средняя общеобразовательная школа № на 2016-2021 годы.
Сочетание проекта с требованиями ФГОС
Проект «Развитие инженерного мышления учащихся в процессе
обучения» опирается на Образовательную программу основного и среднего
общего образования муниципального бюджетного общеобразовательного
учреждения «Средняя общеобразовательная школа № 8» (http://www.school8-
hm.ru/informatsiya-o-shkole/obrazovanie/obrazovatelnye-programmy/
http://www.school8-hm.ru/informatsiya-o-shkole/obrazovanie/obrazovatelnye-
programmy/ ), которые разработаны в соответствии с требованиями ФГОС ООО
и ФГОС СОО и регламентируют создание условий для формирования у
подростков способности к осуществлению ответственного выбора собственной
индивидуальной образовательной траектории через полидеятельностный
принцип организации образования, организацию образовательной среды как
многополюсной и определение динамики смены форм образовательного
процесса на протяжении обучения подростка на уровне основного общего
образования, а также обеспечение соответствия образовательной программы
требованиям Федерального государственного
образовательного
Стандарта
среднего общего образования (далее - Стандарт):
обеспечение доступности получения качественного образования, достижение
планируемых результатов освоения основной образовательной программы
всеми обучающимися;
установление требований к воспитанию и социализации обучающихся как
части образовательной программы и соответствующему усилению
воспитательного потенциала школы, обеспечению индивидуализированного
психолого-педагогического сопровождения каждого учащегося, формированию
образовательного базиса, основанного не только на знаниях, но и на
соответствующем культурном уровне развития личности, созданию
необходимых условий для ее самореализации;
обеспечение эффективного сочетания урочных и внеурочных форм
организации образовательного процесса, взаимодействия всех его участников,
единства учебной и внеурочной деятельности;
взаимодействие образовательного учреждения при реализации
образовательной программы с социальными партнерами;
выявление и развитие способностей учащихся, их профессиональной
склонностей, в том числе одарённых детей, через систему работы с одаренными
МБОУ «СОШ №8», г. Ханты-Мансийск, Кузнецова В.А., заместитель директора по УВР
детьми, организацию общественно полезной деятельности, в том числе
социальной практики, с использованием возможностей образовательных
учреждений дополнительного образования детей;
организацию интеллектуальных и творческих соревнований, научно-
технического творчества, проектной и учебно-исследовательской деятельности;
участие учащихся, их родителей (законных представителей), педагогических
работников и общественности в проектировании и развитии внутришкольной
социальной среды, школьного уклада;
социальное и учебно-исследовательское проектирование, профессиональную
ориентацию обучающихся при поддержке педагогов, психологов, социальных
педагогов, сотрудничестве с базовыми предприятиями, учреждениями
профессионального образования, центрами профессиональной работы;
сохранение и укрепление физического, психического и социального здоровья
обучающихся, обеспечение их безопасности.
При разработке проекта «Развитие инженерного мышления учащихся в
процессе обучения» учитывалась особенность компонента образовательного
процесса, которая предусматривает разнообразие предлагаемых обучающимся
видов деятельности, возможность «погружения» в неё, создание условий для
осознанного самоопределения и добровольности участия.
Проект направлен на развитие важных качеств личности: духовно-
нравственных, социальных, общеинтеллектуальных, общекультурных.
Проект является неотъемлемой частью образовательного процесса, но
характеризуется как образовательная деятельность, осуществляемая в формах,
отличных от классно-урочной системы, т.к. имеет свои собственные задачи, но,
одновременно направлен на достижение планируемых результатов освоения
основной образовательной программы.
Проект «Развитие инженерного мышления учащихся в процессе
обучения» призван решать задачу индивидуального подхода к выбору
содержательного компонента занятости школьников с учетом их состояния
здоровья, разнообразия форм обучения и воспитания, интересов и профильной
ориентации.
Учет основных задач развития образования в ХМАО-Югре
Проект учитывает стратегические ориентиры развития системы
образования Ханты-Мансийского автономного округа Югры до 2020 года,
указанные в третьей задаче, в частности: повышение эффективности системы
воспитания и социализации обучающихся и воспитанников.
Также проект «Развитие инженерного мышления учащихся в процессе
обучения» ориентируется на вторую задачу Государственной программы
ХМАО-Югры «Развитие образования в ХМАО-Югре на 2018-2025 годы и на
период до 2030 года», в которой сделан акцент на модернизацию системы
дошкольного, общего и дополнительного образования детей, подразумевающей
индивидуализацию образовательных траекторий.
Учет требований образовательной программы и уровня образования,
на который рассчитан проект
В соответствии с требованиями Образовательной программы основного
общего образования муниципального бюджетного общеобразовательного
МБОУ «СОШ №8», г. Ханты-Мансийск, Кузнецова В.А., заместитель директора по УВР
учреждения «Средняя общеобразовательная школа № 8» (приказ от 30.08.2014
№591-о)(http://www.school8-hm.ru/informatsiya-o-
shkole/obrazovanie/obrazovatelnye-programmy/) проект «Развитие инженерного
мышления учащихся в процессе обучения» сочетается с разделом 1.2.2.4.
«Естественно-научные предметы (физика, химия, природоведение, биология)»,
где ученик успешно выполняет задачи, требующие овладения системой
учебных действий (универсальных и специфических для данного учебного
предмета: личностных, регулятивных, коммуникативных, познавательных) с
учебным материалом, и, прежде всего с опорным учебным материалом,
служащим основой для последующего обучения
Организация самостоятельной деятельности обучающихся
проистекает из форм работы, которые являются средством развития
коммуникативных умений и информационной компетентности, а именно:
1.
Школьная
научно-практическая
конференция.
2.
День открытой лаборатории
кабинета физики.
3.
День науки.
3.
Интеллектуальная
инженерная
игра «Что? Где? Когда?».
4.
Школьный фестиваль инженерной
мысли (7-11-е классы).
Важно отметить, что вышеперечисленные формы деятельности носят
рефлексирующий характер, отражающий успешность и активность учеников,
включенность в совместную деятельность с одноклассниками, социальными
партнёрами и общую работу школы.
Самостоятельная деятельность учащихся обусловлена:
1)
свободным выбором любой из предложенных форм, ориентированных на
интерес и максимально комфортное взаимодействие со сверстниками и
взрослыми;
2)
системным подходом, позволяющим осмыслить важность
последовательности действий и аналитический прогноз будущих событий.
В рамках проекта учащиеся изучают способы подготовки,
систематизации и хранения информации, осваивают технологии деятельности,
когда практическая работа объединяется с теоретической, замыкая тем самым
логический цикл. Ученики понимают, что для успешной реализации каждого
последующего этапа проекта, необходима качественная работа на предыдущем
этапе. Они учатся выявлять недочеты и корректировать свою деятельность.
Использование проектом современных учебных материалов
Для эффективной реализации проекта «Развитие инженерного мышления
учащихся в процессе обучения» использованы материалы З.С. Сазонова, Н.В.
Чечеткина «Развитие инженерного мышления – основа повышения качества
МБОУ «СОШ №8», г. Ханты-Мансийск, Кузнецова В.А., заместитель директора по УВР
образования Учебное пособие», в котором освящается актуальность
профессиональной педагогики инженерной педагогика. Выделение
инженерной педагогики в качестве самостоятельной междисциплинарной науки
было вызвано объективной необходимостью решения комплексных глобальных
проблем инновационного развития образования, науки и производства как
единой метасистемы, определяющей технологический и экономический
прогресс общества
В сборнике Е.С. Кощеевой «Развитие инженерного мышления учащихся в
процессе обучения» рассматриваются вопросы формирования инженерного
мышления у обучаемых на основе принципа преемственности и
метапредметности.
В сборнике Т.Н. Шамало и А.П. Усольцева «Формирование инженерного
мышления в процессе обучения: материалы междунар. науч.-практ. конф.»
представлены материалы международной научно-практической конференции
«Формирование инженерного мышления в процессе обучения», состоявшейся в
г. Екатеринбурге на базе Уральского государственного педагогического
университета 7-8 апреля 2015 г.
Используемые методические пособия адаптированы к требованиям ФГОС
второго поколения, Концепции духовно-нравственного развития и воспитания
личности гражданина России. В данных источниках раскрывается широкий
круг вопросов организационно-методического сопровождения внеурочной
деятельности в современном нормативно-методическом поле: нормативное
обоснование, целевые ориентиры, результаты и модели, специфика
дополнительного образования детей в структуре внеурочной деятельности.
Использование проектом современных образовательных технологий
Для реализации практической части проекта используются следующие
образовательные технологии:
Проблемное обучение.
Информационно-коммуникационные технологии.
Научно-исследовательская и проектная деятельность.
Интерактивное обучение.
Решение творческих задач.
Использование проектом современных оценочных средств
Оценочные средства проекта «Развитие инженерного мышления
учащихся в процессе обучения», которые основываются на ФГОС,
представлены на четырёх уровнях:
1.
Диагностика динамики компетентности обучающихся:
ключевые компетенции по трем направлениям (компетенции самопроявления,
информационная компетенция, коммуникативная компетенция);
метапредметные компетенции;
предметные компетенции.
2.
Диагностика коллективного результата деятельности (целого класса).
3.
Индивидуальная оценка результатов внеурочной деятельности.
МБОУ «СОШ №8», г. Ханты-Мансийск, Кузнецова В.А., заместитель директора по УВР
4.
Качественная и количественная оценка эффективности деятельности ОУ по
направлениям внеурочной деятельности на основании суммирования
индивидуальных результатов обучающихся.
5.
Качество участия в городских и региональных научно-практических
конференциях.
6.
Удовлетворенность участников деятельности ее организацией и
результатами.
Развитие образовательной среды школы средствами проекта
«Развитие инженерного мышления учащихся в процессе обучения» направлено
на:
1.
Формирование образовательной среды школы, выражающееся в
совершенствовании материально-технической базы.
2.
Подбор программно-методического сопровождения для реализации проекта.
3.
Организацию форм деятельности, объединяющих обучающихся и
социальных партнёров.
4.
Разработку структуры управления проектом.
5.
Распределение статусов и ролей для реализации проекта.
6.
Обеспечение разнообразия методических обучающих средств.
7.
Обеспечение участия всех субъектов проекта в конструировании и
оптимизации образовательного процесса.
8.
Участие в реализации школьной программы «Одаренные дети».
9.
Участие в реализации программы «Система патриотического и духовно-
нравственного воспитания «Отечество», благодаря которой школе присвоен
статус региональной и федеральной инновационной площадки.
Привлечение социальных партнеров
Постоянным социальным партнером в реализации проекта «Развитие
инженерного мышления учащихся в процессе обучения» являются Югорский
государственный университет, с которым заключен договор №028-01/14 ЮГУ-
Р от 10.01.2014.
Рабочий план реализации проекта
Тематическое содержание
Кол-во
часов
1
Разработка совместных мероприятий на учебный год
2
2
Подбор технического оборудования для использования в
школе и Югорском государственном университете
2
3
Разработка нормативного обеспечения
2
4
Инструктаж по технике безопасности
1
5
Определение состава проектной группы
1
6
Практическая реализация проекта
27
ИТОГО:
35
МБОУ «СОШ №8», г. Ханты-Мансийск, Кузнецова В.А., заместитель директора по УВР
Содержание программы
Тема
Количество
часов
1
Разработка совместных мероприятий на учебный год
2
2
Подбор технического оборудования для использования в
школе и Югорском государственном университете
2
3
Разработка нормативного обеспечения
2
4
Инструктаж по технике безопасности
1
5
Определение состава проектной группы
1
6
Планирование подпроектов в рамках реализации
основного проекта «Развитие инженерного мышления
учащихся в процессе обучения»:
6
6.1.
- День открытой лаборатории кабинета физики
6.2.
- Интеллектуальная инженерная игра «Что? Где?
Когда?»
6.3.
- Школьный фестиваль инженерной мысли (7-11-е
классы)
6.4.
- Школьный день инженера-конструктора:
- архитектура дорог нового поколения;
- город будущего:
- транспорт будущего.
7
Реализация проекта в текущем режиме
1
8 кл.
1.Тепловые явления.
1
2. Электрические явления.
1
3. Электромагнитные явления.
1
4. Световые явления.
1
9 кл.
1.Законы взаимодействия и движения тел.
1
2. Механические колебания и волны.
1
3. Электромагнитное поле.
1
4. Строение атома и атомного ядра. Использование
энергии атомных ядер
1
10 кл.
1. Механика.
1
2. Молекулярная физика. Тепловые явления.
1
3. Основы электродинамики.
1
11 кл.
1. Колебания и волны.
1
2. Оптика.
1
3. Квантовая физика.
1
7
Участие в научно-практической конференции имени
Дунина-Горкавича
1
8
Ежегодное участие в Дне науки, который проводит
Югорский государственный университет
1
9
Участие в VI региональной научно-практической
1
МБОУ «СОШ №8», г. Ханты-Мансийск, Кузнецова В.А., заместитель директора по УВР
конференции «Математики и информатика – предметы
формирования основ логического мышления»
10
Участие в школьной научно-практической конференции
«Одарённые дети»
1
11
Участие в городской научно-практической конференции
«Шаг в будущее»
1
12
Презентация результатов реализации проекта на Дне
открытых дверей
1
ИТОГО:
35
Список литературы
1.
Зуев, П.В, Кощеева Е.С. Развитие инженерного мышления учащихся в
процессе обучения/П.В. Зуев, Е.С. Кощеева. Екатеринбург: Уральский гос.
пед. универ, 2011. – 116 с.
2.
Малых, Г.И., Осипов, В.Е. История и философия науки и техники:
методические указания/Г.Т. Малых, В.Е. Осипов. Иркутск: ИрГУПС, 2008.
91 с.
3.
Мустафина, Г.А., Мустафина, Д А., Короткова, Н.Н. Преодоление
формализма знаний студентов технического вуза через формирование
инженерного мышления. – Волгоград: ВолгГТУ, 2009. – 192 с.
4.
Мустафина, Д.А., Рахманкулова, Г.А., Короткова, Н.Н. Модель
конкурентоспособности будущего инженера программиста. Журнал
Современные наукоемкие технологии. – 2010. № 8 – С. 16-20
5.
Полат, Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе
образования/ Е.С.Полат. – Москва: Просвещение, 2005. – 272 с.
6.
Румбешта, Е.А. Обучение деятельности на уроках физики/ Е.А. Румбешта,
«Физика в школе» №7. 2003.
7.
Сазонова, З.С., Чечеткина, Н.В. Развитие инженерного мышления основа
повышения качества образования: учеб.пособие / МАДИ (ГТУ). Москва,
2007. 197 с.
8.
Сазонова, З.С., Чечеткина Н.В. Развитие инженерного мышления основа
повышения качества образования. Учебное пособие/ З.С. Сазонова, Н.В.
Чечеткина. – Москва: МАДИ (ГТУ), 2007. – 195 с.
9.
Шамало, Т.Н., Усольцева, А.П. Формирование инженерного мышления в
процессе обучения [Текст] : материалы междунар. науч.-практ. конф., 7-8
апреля 2015 г., Екатеринбург, Россия : / Урал. гос.пед.ун-т; отв. ред. Т.Н.
Шамало. – Екатеринбург: [б.и.], 2015. – 284 c.
10.
Шилов, В.Ф. Экспериментальные задания. Ученические мини-проекты /
В.Ф.Шилов. – Москва: Обучение для будущего, 2004. – 182 с.