Тема: Методика разновозрастного обучения школьников робототехнике

На сегодняшний день, в условиях непрерывного технического прогресса, необходимы кадры, чьи умения и навыки смогли бы достойно отвечать современным вызовам времени. В перечень таких умений и навыков входят и работа с новейшим оборудованием, и решение спектра инженерно-технических задач, новых для нашего общества. Готовность принять такие кадры существует на самых разных уровнях общества, вплоть до прямой государственной поддержки. «Качество инженерных кадров становится одним из ключевых факторов конкурентоспособности государства...» - этот тезис был озвучен В.В. Путиным на заседании Совета при президенте по науке и образованию.
Высококвалифицированная инженерная деятельность, помимо необходимых знаний, умений и навыков, требует определённого подхода к пониманию поставленных задач и поиску способов их решения, определённого способа мышления, говорить о котором можно как об "инженерном". Закладывать основы такого мышления как раз и надо на этапе раннего профессионального ориентирования, чего на данный момент не происходит, в частности и по причине недостатка способов и методов формирования и развития инженерного мышления. «Есть объективный запрос на перемены в системе подготовки инженерных кадров» - подчеркнул президент.
Развитие робототехники, в настоящее время, включено в перечень приоритетных направлений технологического развития в сфере информационных технологий, которые определены Правительством в рамках «Стратегии развития отрасли информационных технологий в РФ на 2014–2020 годы и на перспективу до 2025 года» [21]. Важным условием успешной подготовки инженерно-технических кадров в рамках обозначенной стратегии развития является внедрение инженерно-технического образования в систему воспитания школьников, как в рамках общей, так и дополнительной системы образования. Примером такого внедрения может являться внеурочный кружок по робототехнике для школьников 6-10 классов, выступающий в роли пропедевтического этапа высшего технического образования и позволяющий провести раннюю профессиональную ориентацию.
Робототехника имеет прямое отношение к технической области научного знания, следовательно, ее изучение естественным образом способствует развитию особых форм мышления, в частности, инженерного мышления, иначе говоря - кружок по робототехнике имеет не только ярко выраженную предварительно-профессионально ориентационную функцию, но и развивающую. В связи с этим, занятие в кружке полезно не только ученикам старшей школы, как некоторый практический опыт инженерной деятельности, но и, даже в большей степени, более младшим, так как позволит увеличить время пропедевтического этапа, а значит - подготовить более конкурентоспособные кадры дефицитной, инженерной направленности.
Анализируя состояние системы образования в области подготовки инженерных кадров, мы можем выделить некоторые противоречия:
1) между требованиями современного общества к качественной подготовке инженерных кадров и недостаточной готовностью системы образования к обеспечению такой подготовки;
2) между необходимостью пропедевтической подготовки инженерных кадров на этапе школьного обучения и недостаточной разработанностью учебных программ и методического обеспечения для развития инженерного мышления у школьников среднего и старшего звена общеобразовательной школы;
3) между возможностью формирования инженерного мышления школьника в процессе изучения основ робототехники в разновозрастных группах и отсутствием методов и способов, обеспечивающих необходимый уровень сформированности инженерного мышления;
Выделенные противоречия позволяют сформулировать проблему исследования: какой должна быть методика обучения детей робототехнике в разновозрастных группах, формирующая инженерное мышление.
Объект исследования: процесс обучения робототехнике школьников 6-10 классов в разновозрастных группах.
Предмет исследования: методика обучения школьников 6-10 классов робототехнике в разновозрастных группах, формирующая инженерное мышление.
Проблема, объект и предмет исследования определяют цель исследования: теоретически обосновать и разработать методику обучения школьников 6-10 классов в разновозрастных группах, обеспечивающую формирование у них инженерного мышления.
В соответствии с выделенными проблемой, объектом, предметом и поставленной целью исследования была сформулирована гипотеза исследования: формирование инженерного мышления у школьников 6-10 классов, обучающихся в разновозрастных группах, будет обеспечено, если в методике обучения основам робототехники:
• уточнено понятие инженерного мышления, выделены предпосылки и этапы его формирования, формы его проявления на основе деятельностного подхода к исследованию мышления;
• расширен спектр целей обучения в программе курса «Основы робототехники» в сторону формирования у школьников навыков, способствующих формированию инженерного мышления;
• используются методы и приёмы обучения, включающие значительную долю поисковых методов, самостоятельной работы и работы в группах;
• применяются диагностики уровня сформированности инженерного мышления у школьников 6-10 классов...
Купить

В ходе исследования нами были получены следующие теоретические и практические результаты:
1. В процессе анализа литературы по проблеме инженерного мышления нами было выделено понятие инженерного мышления, описаны особенности такого мышления, способы его выявления и диагностики и закономерности его развития;
2. В процессе анализа литературы по проблеме разновозрастного обучения подростков были выявлены особенности организации работы разновозрастных групп, а так же особенности разработки учебных программ для таких групп;
3. Были выделены формы инженерного мышления, которые могут быть выявлены и сформированы при изучении робототехники в разновозрастных группах: идеомоторно-сенсорная, образно-модельная, алгоритмически-рецептурная, логически-теоретическая и выполнено описание проявления этих форм в теоретической, коллективной и самостоятельной деятельности.
4. Были выделены предпосылки и этапы формирования инженерного мышления при изучении робототехники в разновозрастных группах, описаны цели и образовательные результаты каждого этапа.
5. Было разработано методика обучения основам робототехники, позволяющая формировать инженерное мышление при изучении курса, включающая:
• описание ведущих дидактических принципов обучения, требований к программе;
• формулировку целей и задач обучения школьников 6-10 классов робототехнике в разновозрастных группах;
• программу соответствующего целям и задач курса;
• указание ведущих методов и приемов, форм, средств обучения и способов контроля успеваемости учеников.
6. Была разработана программа учебного курса по основам робототехники, реализуемого в рамках работы школьного робототехнического кружка, рассчитанная на 108 часов.
7. Был подобран тестовый материал, позволяющий диагностировать степень сформированности выделенных особенностей (характерных черт) инженерного мышления.
8. Был проведен педагогический эксперимент в рамках деятельности кружка по робототехнике по апробации и оценке качества разработанной методики.
Таким образом, все поставленные задачи были выполнены, цель достигнута. Теоретико-логические основы работы в совокупности с результатами эксперимента позволяют говорить о том, что гипотеза исследования подтверждена и формирование инженерного мышления в процессе изучения робототехники в разновозрастных группах возможно.
Купить