Инженерное направление в начальной школе
Обновлено: 05.07.2024
Ключевые слова: инженерное образование, гуманитаризация инженерного образования, метапредметность инженерного образования.
Мы родились в материальном мире и практически с момента рождения пытаемся его изменить под себя. Мы настолько привыкли к этому, что простые, каждодневные задачи по преобразованию окружающего пространства решаются нами на бытовом уровне. Мы называем их техническими или даже инженерными.
Другим аспектом грамотных инженерных решений является учёт накопленного человечеством опыта и на этой основе определение точных целей и планирование действий для достижения результата. Творчество без обозначенных заранее целей и случайные пути движения к результату не относятся к понятию инженерные.
Насколько же ситуация в нашей школе соответствует вызовам времени в рассматриваемом контексте? Рассмотрим подробно положения ФГОС НОО как одного из основных документов, регламентирующих образовательную деятельность. Это позволит нам определить ключевые задачи пропедевтической подготовки школьников начальных классов к инженерному образованию. Как следует из нижеприведённого анализа, в личностных и метапредметных требованиях к результатам содержатся вполне конкретные пересечения с инженерной направленностью:
Адаптация в современном мире неразрывно связана с личностным и профессиональным самоопределением. ФГОС НОО в этом положении даёт вполне чёткие указания к началу инженерного образования в понимании его как одного из основных направлений в формировании компетенций будущего, поскольку современный мир слишком динамичен для делегирования этого в среднюю и, тем более, старшую школу.
В данном положении идёт речь о формировании навыков командной работы – вида совместной деятельности группы людей, направленной на скорейшее достижение поставленной задачи. Значение командной работы в современном мире трудно переоценить – сейчас перед нами стоят настолько сложные вопросы, что их решение возможно только в коллективном творчестве. Это в полной мере относится и к инженерной сфере.
Думается, нет необходимости разбирать подробно приведённые выше положения – их все можно рассматривать как характеристику требований к формированию инженерных навыков. Остановимся лишь на определяющих моментах: п.2 и п.8 – творчество и поиск – это прямые задачи области инженерного проектирования и конструирования; п.3 – изначальная постановка задачи и самые эффективные способы её реализации – это свойство инженерного подхода; п.4 и п.5 – анализ и систематизация проделанной работы, выводы на будущее из успешных или не очень результатов, наработка опыта и не повторение ошибок – это стандартные этапы инженерной деятельности; п.10 – инженерия основана на логических выводах и причинно-следственной связи явлений; п.11 и п.12 – компетенции командной работы, без которой сегодня немыслим ни один технический проект; п.14 – поскольку инженер взаимодействует с объектами материального мира, создавая или модифицируя их, он должен чётко понимать их суть и особенности; п.16 – сегодня, как никогда ранее проявляется теснейшая связь между материальным и информационным: владеть программными инструментами (информационная составляющая) для создания материальных объектов современный инженер обязан в совершенстве.
Примечательно, что почти полный набор заложенных в документе метапредметных результатов, что показывает приведённая выше цитата, можно отнести к инженерному образованию, это позволяет рассматривать его как универсальное и общекультурное образование, во всяком случае, в начальной школе.
В предметных требованиях ФГОС НОО по таким традиционно техническим предметам, как математика и технология, мы видим следующую картину: все пункты по математике [10, с.8] и половину по технологии (с 4-го по 6-ой) [10, с.10] можно с полным правом отнести к инженерным.
Кроме того, в последнее время образовательные организации всё большее внимание уделяют техническому творчеству детей. Это могут быть как внеклассные занятия, так и кружковая деятельность. Родители школьников так же поддерживают такие шаги. Преподавание 3D моделирования, работа на 3D принтерах и на лазерном оборудовании в начальной школе в этой связи может как нельзя лучше сказаться на актуализации полученных на уроках математики и технологии знаний, перевод их в умения и навыки как технического профиля, так и универсальные.
Рис. 1. Задание TIMSS 2015 для 4-х классов по математике.
Здесь перед нами задача деления окружности, которая очень часто встречается при 3D моделировании объёмных фигур и построении чертежей.
Рис. 2. Задание TIMSS для 4-х классов по математике (демонстрационный вариант тетради Д2 по материалам исследования TIMSS 2011 года, 2015 г.).
Данное задание представляет собой типичный тест на пространственное мышление для определения инженерных способностей ребёнка.
Рис. 3. Пример задания PISA на математическую грамотность (по материалам международного исследования образовательных достижений учащихся PISA 2003 года, 2012 г.).
Мы видим пример абсолютно инженерной задачи как теста навыков практического применения математических знаний.
Текущая действительность всё более и более чётко определяет роль инженера в развитии общества как одну из ведущих. Но инженер ближайшего будущего это не только конструктор объектов материального мира без обязательных требований к пониманию влияния этих новшеств на сам мир вокруг, без необходимости гармонично встраивать свои творения в существующую реальность, как это было в ХХ веке и ранее. Инженер должен будет обладать значительно более широким знаниями, нежели только технические. И не только знаниями, но и моральными убеждениями и нравственными принципами, поскольку уровень развития технической мысли приближается к тому рубежу, когда инженер будет создавать не просто предметы потребления или отдельные технологии, а преобразовывать целые сектора экономики и связанные с этим условия и образ жизни общества.
Поэтому в современных условиях подготовку такого специалиста необходимо рассматривать взаимосвязанно с позиции воспитания духовно-нравственной, профессионально-трудовой и гражданской культуры человека [7], а это прямая задача общеобразовательной школы в целом и начальной её ступени в первую очередь, как определяющей направления дальнейшего учебного процесса.
Ustinov V. Yu.
graduate student of 1 course of the Moscow City University, Moscow
Annotation. The article defines the concept of «engineering education”, discusses the possibility of teaching basic engineering knowledge in primary school in the courses of subjects mathematics and technology, metasubject engineering education and its humanitarization, shows the connection of the engineering aspect with the tasks of testing tools for assessing the quality of education TIMSS and PISA, emphasizes the most important role of upbringing in the training of an engineer.
Keywords: engineering education, humanitarization of engineering education, metasubject of engineering education.
Выбор профессии – одно из наиболее серьезных, самых важных решений в жизни. Сделав выбор, мы не только определяем основное занятие на всю жизнь, но и часто определяем этим свой круг общения, стиль своей жизни, общение в социуме, и даже судьбу. И наше благополучие в жизни зависит от собственных решений, которые мы выбрали для себя.
Поэтому сегодня одним из приоритетных направлений государственной политики в сфере образования является инженерное образование. Возродить интерес школьников к техническим специальностям – важная задача подготовки инженерных кадров и рабочих специальностей.
Основными преимуществами профессии инженера являются: востребованность на рынке труда, творческая деятельность, высокая степень ответственности, постоянная высокая концентрация внимания. А значит, дети уже с начальных классов интересуются вопросами физики и математики и используют закономерности этих наук. И самое главное, что дети интересуются различными изобретениями, новинками техники. Такие дети посещают кружки, где конструируют роботов, модели, механизмы. Зачастую выбирают технический ВУЗ и становятся инженерами.
На базе лицея были открыты инженерные классы в рамках регионального проекта специализированных классов. А работа по изучению инженерных специальностей начинается в лицее с начальных классов. Именно в начальной школе большая роль отводится сотрудничеству с родителями. Организация партнерских отношений лицея с родителями влияет и на профессиональную ориентацию обучающихся. Наши родители с удовольствием участвуют в организации внеурочной деятельности, направленной на профориентацию младших школьников.
Бабушка – Чепкасова Лидия Вильгельмовна, выпускница РТФ НЭТИ, радиоинженер и инженер-патентовед
Дедушка – Чепкасов Иван Трефильевич, выпускник РТФ НЭТИ, радиоинженер
Папа – Горбач Александр Владимирович, выпускник ПГС НГАСУ, инженер ПГС
Мама – Горбач Юлия Ивановна, выпускник ГТС НГАВТ, инженер-эколог.
Мама – Романова Софья Славовна, выпускник СГУВТ, инженер по комплексному использованию и охране водных ресурсов
Работа педагога с родителями невозможна без сотрудничества, активного вовлечения родителей в учебную и внеурочную деятельность, что предполагает участие родителей совместно с детьми в различных технических конкурсах, в исследовательских проектах.
Инженерно-техническая направленность актуальна в условиях стремительного развития науки, техники и производственных технологий. Инженерное образование сегодня формирует экономический потенциал страны. Современные требования к инженерному образованию предполагают подготовку профессионалов, способных к исследовательской, проектной и предпринимательской деятельности.
Популярность научно-технических знаний среди учащихся лицея, начиная с начальной школы. Вовлечение школьников в проектно-исследовательскую и инженерную деятельность формирует у младших школьников позитивное мнение о высокой роли и перспективности творческой работы в научно-технической сфере. А главное создает условия для реализации потенциала учащихся, склонных к научно-техническому и инженерному творчеству.
Конструкторская деятельность, начально-техническое моделирование, исследовательские проекты младших школьников начинаются с уроков технологии и внеурочной деятельности. Особое значение имеют уроки и занятия внеурочной деятельности, которые расширяют кругозор детей, воспитывают интерес к техническому творчеству, технике. Конструирование и моделирование имеет не только познавательное, но и большое воспитательное значение, т. к. ученики знакомятся с историей развития техники и её создателями – инженерами.
Уже в начальной школе ученики лицея начинают выполнять творческие проекты. На основе полученных знаний и умений, младшие школьники самостоятельно выбирают темы проектов. Всё это приводит к тому, что дети стремятся показать окружающим свои достижения. Ребята с удовольствием принимают участие в различных конкурсах и соревнованиях. А также проводят мастер-классы на уроках технологии.
Горбач Илья и мама Юлия Ивановна проводят мастер-класс во 2 А классе. Икосаэдр.
Цель комплексной работы не только определить уровень сформированности метапредметных результатов у учащихся и установить уровень овладения ключевыми компетенциями, позволяющими успешно продвигаться в освоении учебного материала на следующем этапе обучения, но и сформулировать несложные выводы, основываясь на тексте, сопоставлять и обобщать содержащуюся в разных частях текста информацию, понимать текст, опираясь не только на содержащуюся в нём информацию, но и на жанр, структуру, выразительные средства текста. Узнать историю профессии инженер, узнать другие профессии.
Список литературы
2. Дик Н.Ф. Весёлые классные часы и родительские собрания в 3 – 4 классах. Учебное пособие. – Ростов-на-Дону, 2005.
В настоящий момент в школьном образовании применяют самые различные педагогические инновации. Это зависит, прежде всего, от традиций и статусности учреждения. Под инновациями в образовании понимается процесс совершенствования педагогических технологий, совокупности методов, приемов и средств обучения. В настоящее время инновационная педагогическая деятельность является одним из существенных компонентов образовательной деятельности любого учебного заведения. И это не случайно. Именно инновационная деятельность не только создает основу для создания конкурентоспособности того или иного учреждения на рынке образовательных услуг, но и определяет направления профессионального роста педагога, его творческого поиска, реально способствует личностному росту воспитанников. Сегодня одним из приоритетных направлений государственной политики в сфере образования является инженерное образование. Возродить интерес школьников к техническим специальностям – важная задача в проблеме подготовки инженерных кадров 2 слайд
Последняя инициатива президента.
Необходимо: пропагандировать и повышать престиж профессии инженера, преобразовать содержание инженерного образования и привести его в соответствие с потребностями экономики, пробуждать интерес к инженерии с раннего возраста с целью выявления способностей и воспитания талантов.
Что такое инженерное образование? Как его формировать? А главное, с какого возраста стоит начать, чтобы не упустить момент, когда ребенку еще интересно мастерить, но, чтобы уже было понятно, зачем это делать и где это применить? Эта проблема, которая стоит перед образованием сегодня. Оценивая ситуацию в целом, мы понимаем, что это проблема не одного отдельно уровня образования. Интеграция инженерно-технического образования с наукой и производством должна создать динамичную многокомпонентную систему, начинающуюся с дошкольного и начального образования. На наш взгляд, работа по обучению и воспитанию нового поколения инженеров должна начинаться с дошкольного возраста, активно развиваться в начальных классах. Конечно, научные знания и практические умения инженера проявляются в исследовательской, конструкторско-проектной и производственной деятельности. Необходимость развития данных видов деятельности у специалистов хорошо согласуется с вводимыми новыми федеральными государственными образовательными стандартами в образовании:
В первую очередь от качества урока зависит реализация требований ФГОС. Главная цель современного урока использование деятельностной технологии, при которой ребёнок не получает знания в готовом виде, а добывает их сам в процессе собственной учебно-познавательной , учебно-практической деятельности. В этом случае при организации учебного процесса главное место отводится активной самостоятельной познавательной деятельности школьника.
5 слайд6.7. 8 В часть формируемую участниками образовательных отношений мы ввели, курс решение проектных задач с 1-4 класс. С нашей точки зрения, полноценная проектная деятельность не соответствует возрастным возможностям младших школьников. Переносить способы работы из основной школы в начальную школу, не подготовив для этого необходимую почву, неэффективно и, как правило, вредно. Прообразом проектной деятельности основной школы для наших младших школьников являются проектные задачи. Основная педагогическая цель проектных задач – способствовать формированию разных способов учебного сотрудничества. Именно такие задачи, по мнению А. Б. Воронцова, дают возможность учителю наблюдать за способами работы как отдельных учащихся, так и целой группы школьников.
Введён так же курс Математика и конструирование, главной задачей которого сформировать начальные элементы конструкторского мышления, т.е. научить детей анализировать представленный объект невысокой степени сложности, мысленно расчленяя его на основные составные части (узлы) для детального исследования, собирать предложенный объект из частей, выбрав их из общего числа предлагаемых деталей, усовершенствовать объект по заданным условиям, по описанию его функциональных свойств или назначения на доступном для детей материале
Сл.9-10 Конструкторская деятельность и начально-техническое моделирование младших школьников начинается на уроках технологии. Особое значение имеют уроки технологии, которые расширяют кругозор детей, воспитывают интерес к техническому творчеству, технике. Конструирование и моделирование имеет не только познавательное, но и большое воспитательное значение. Учащиеся знакомятся с историей развития техники, её создателями, строительством крупных предприятий по производству тракторов, автомобилей, самолётов и других машин, т.е. с историей Родины. Создавая те или другие изделия, дети знакомятся с различными профессиями, людьми труда, что очень важно для профессиональной ориентации в школе.
11 12 13 14 15 16 слайд
Организация внеурочной деятельности вопрос, который продолжает остро стоять перед образовательными учреждениями.
Мир вокруг настолько быстро развивается, что на смену учебникам в школьные рюкзаки пришли планшеты, а трёхлетние дети учат взрослых работать на компьютере. Информационные технологии ускоряют развитие общества, появляются новые профессии и навыки, а значит уже сегодня необходимо формировать компетенции, которые помогут адаптироваться к таким изменениям спустя годы.
С той целью в учебный план внеурочной деятельности введена
Программа получила положительные отклики как от детей, так и от родителей. В процессе обучения у детей формируются навыки исследования и поиска информации, развивается самостоятельность, аналитическое мышление, внимание, умение сопоставлять, сравнивать и систематизировать информацию, что является основой успешного перехода в основную школу. Интеллектуальная подача материала делает процесс обучения похожим на игру, весёлым и увлекательным, развивая эрудицию и познавательный интерес учащегося, ассоциативно- образное мышление и навыки успешной коммуникации.
Сегодня наши обучающиеся младших классов изучают робототехнику, играя с конструкторами ЛЕГО, собирая простейшие модели, участвуют в соревнованиях. Любому ребенку необходимо развиваться, творить, для этого необходимо сделать возможным реализацию идеи школьника. Будь то радиоуправляемая, стендовая модель или робот, выполняющий элементарные функции, все они должны быть реальны. Эти модели повышают интерес учащихся к конструированию устройств и приборов.
Cuboro – это деревянный конструктор-игра, который предоставляет равные возможности для проявления своих способностей абсолютно всем. Является необходимым условием при командной работе для обсуждения путей создания лабиринта или решения задачи. Развивает логическое мышление, развивает пространственное воображение и абстрактное мышление.
23 сл Проводя диагностику, мы наблюдаем положительную динамику увеличения количества учащихся, которые учувствуют в различных конкурсах, олимпиадах, а также повышается количество учащихся которые занимают призовые места. Анализируя персональный состав участников, можно заметить значительный рост результатов
Достижения учащихся начальной школы по пропедевтике инженерного образования
1 ИНЖЕНЕРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ Подготовил: учитель технологии ГБОУ СОШ 547 Кузнецов С.А.
3 АКТУАЛЬНОСТЬ И СОЦИАЛЬНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Инженерно-техническая направленность весьма актуально в условиях стремительного развития науки, техники и производственных технологий. Инженерное образование сегодня формирует экономический потенциал страны, именно с повышением качества последнего связаны надежды на выход России из социально-экономического кризиса. Современные требования к инженерному образованию предполагают подготовку профессионалов, способных к комплексной исследовательской, проектной и предпринимательской деятельности, направленной на разработку и производство конкурентоспособной научно-технической продукции и быстрые позитивные изменения в экономике страны.
4 СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ С основами инженерных знаний ученики знакомятся на уроках технологии, физики, информатики, робототехники, математики, кружках технической направленности и т.д. Правильный подход к осуществлению взаимосвязи наук и трудового обучения позволяет полнее раскрыть перед учащимися объективные законы природы и общества, дать обобщенные понятия закономерностей экономики, производства и социальной жизни общества.
5 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ШКОЛЕ Цель: формирование технологической культуры обучающихся, получение качественного образования, являющихся основой профильного и далее профессионального образования. Задачи инженерного образования в начальной школе: формирование у учащихся интереса к науке и технике; вовлечение учащихся в исследовательскую конструкторскую деятельность; и проектно- развитие и поддержка технической любознательности; формирование основ конструкторской мысли и конструкторской грамотности; создание условий для технического творчества; освоение навыков работы разными материалами.
6 ПЛАН РЕАЛИЗАЦИИ На уроках технологии и кружках декоративно-прикладного творчества младшие школьники успешно получают за 4 года следующие знания и умения: 1. Проектирование изделия; 2. Конструирование изделия ; 3. Способы обработки различных материалов; 4. Создание моделей; 5. Основы черчения; 6. Основы материаловедения; 7. Основы машиноведения; 8. Расчёт затрат на изготовления изделия; 9. Организация труда; 10. Правила и нормы охраны труда и т.д.
7 ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Популяризация научно-технического знания среди учащихся школы, начиная с начальной школы; Вовлечение школьников в проектноисследовательскую и инженерную деятельность; Формирование у школьников позитивного мнения о высокой роли и перспективности творческой работы в научно-технической сфере; Создание условий для реализации потенциала учащихся, склонных к научно-техническому и инженерному творчеству; Создание условий для осознанного выбора учащимися школ будущей профессии.
8 НАШИ ВОЗМОЖНОСТИ И УСПЕХИ Уже в начальной школе ребята начинают выполнять творческие проекты. На основе полученных знаний и умений, младшие школьники самостоятельно выбирают темы проектов. В помощь ребятам есть всё нужное оборудование и материалы: компьютерные классы с доступом в интернет и библиотека для сбора информации; учебная мастерская для создания изделий с модульными станками UNIMAT 1, кружок робототехники. Всё это приводит к тому, что дети стремятся показать окружающим свои достижения. Ребята с удовольствием принимают участие в различных конкурсах и соревнованиях.
9 МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ Наборы геометрических тел и плоских фигур; Чертежные инструменты: линейки, циркули, лекала; Расходный материал: картон, клей, бумага и др.; Конструкторы; Мобильный компьютерный класс; Доступ к интернету; Модульные станки Unimat 1; Мультимедийный проектор.
Читайте также: