Тема: ТРИЗ-ПЕДАГОГИКА КАК РЕСУРС РАЗВИТИЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА ОБУЧАЮЩИХСЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЫ

Актуальность проблемы. Активные процессы преобразований в российской системе образования, в соответствии с Национальным проектом «Образование» и Президентским проектом «Билет в будущее» предъявляют новые требования и одновременно открывают новые возможности для развития научно-технического творчества обучающихся, в том числе в форме проектной деятельности. Эти возможности поддерживаются молодёжными программами Национальной технологической инициативы (НТИ): «Кружковое движение», «Проектные школы», «Наставники» и др. Федеральный образовательный стандарт среднего общего образования в качестве особой формы организации деятельности обучающихся, предусматривает выполнение индивидуальных проектов. Значительная часть этих проектов может быть результатом научно-технического творчества.
Важность научно-технического творчества обучающихся нашла отражение в Концепции дополнительного образования детей до 2030 года, утверждённой Распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 марта 2022 года № 678-р. [17]. П. 21 Плана мероприятий по реализации Концепции (I этап) предусматривает «Вовлечение обучающихся общеобразовательных организаций в научно-техническое творчество под научным руководством образовательных организаций высшего образования, научных организаций, высокотехнологичных компаний».
Развивается материальная база научно-технического творчества и проектной деятельности учащихся: «Кванториумы», Центры молодёжного инновационного творчества (ЦМИТ) оснащены устройствами /принтерами с SD-печатью, лазерными гравёрами и другим высокотехнологичным оборудованием. Предпринимаются шаги в развитии методологии проектирования. «Кружковым движением» НТИ [19] предусмотрена разработка методологии на базе лучших отечественных и международных технологий работы наставника: (теория решения изобретательских задач - ТРИЗ [1, 28], STEM-игротехника [29], дизайн-мышление и др.).
Ряд из названных технологий находит применение в реальной конструкторской деятельности, в создании инновационных решений конструкторскими подразделениями крупнейших транснациональных корпораций, отвечающих этим на проблемы-вызовы четвёртой технологической революции (Индустрии 4.0). Тем важнее применение этих технологий в научно-техническом творчестве обучающихся, для их предварительной подготовки к последующей профессиональной деятельности, где возрастают требования к креативности.
Международная практика последних двух десятилетий показывает тенденцию перехода инновационной деятельности крупнейших инновационных корпораций (Боинг, Самсунг, Кодак, Моторола, Дженерал Электрик, Сименс и многих других) на применение ТРИЗ, которая приносит им дополнительно сотни миллионов долларов и евро. Всё шире методология ТРИЗ применяется в этих целях в зарубежном высшем образовании, включая университеты, входящие в Top-100. На базе Университета Синьхуа (г. Синьчжу, «Силиконовая долина» Тайваня) создано и активно действует Международное общество систематических инноваций, задача которого - внедрение методологий (в особенности ТРИЗ), позволяющих конструкторам различных видов техники и технологий постоянно (а не от случая к случаю, по озарению) создавать инновационые решения. Начинают применять ТРИЗ и отечественные корпорации: Ростех, РусГидро, Роскосмос, Роснано, «Еп+», обучая этой методологии своих сотрудников.
Методология ТРИЗ уже с 50-х гг. прошлого века применялась в небольшом количестве организаций общего, профессионального и дополнительного образования России и давала результаты не только в виде побед и призовых мест на конкурсах НТТМ, но в отдельных случаях и в виде изобретений и полезных моделей, т.е. объектов интеллектуальной собственности, что является принципиально новым для школьного образования.
Возрастающие потребности импортозамещения современных техники и технологий в особенности вызывают важность расширения применения ТРИЗ в научно-техническом творчестве обучающихся.
Объект исследования: научно-техническое творчество обучающихся общеобразовательной школы
Предмет исследования: организационно-педагогические условия, при которых ТРИЗ-педагогика выступит ресурсом развития научно-технического творчества обучающихся общеобразовательной школы.
Цель исследования: выявить, обосновать и реализовать организационно-педагогические условия, при которых ТРИЗ-педагогика выступит ресурсом развития научно-технического творчества обучающихся.
Гипотеза. ТРИЗ-педагогика выступит ресурсом развития научно-технического творчества обучающихся общеобразовательной школы, если в ней будут созданы следующие организационно-педагогические условия:
- применение метода инновационных проектов;
- обеспечение недирективной поддержки развития научно-технического творчества обучающихся.
Задачи исследования.
1. Анализ педагогической, методической, психологической литературы по предмету исследования.
2. Выявление и формулирование базовых идей ТРИЗ-педагогики.
3. Применение метода инновационных проектов для развития научно - технического творчества обучающихся общеобразовательной школы
4. Обеспечение недирективной поддержки развития научно - технического творчества обучающихся общеобразовательной школы.
Практическая значимость заключается в создании возможностей для предварительной подготовки обучающихся к работе в условиях Индустрии 4.0.
Вместе с этим, прикладная диалектика (ТРИЗ, расширенная на неантропогенные и социальные системы), на которой базируется ТРИЗ- педагогика, способствует формированию созидательных, творческих личностей обучающихся, ориентирует их в современном быстро меняющемся мире, показывая постоянство фундаментальных законов развития мира, давая положительные эмоции от успешности в создании собственных идей, отвлекает от девиантного поведения, наркотиков и других антисоциальных проявлений. Формируемая в сознании обучающихся системная картина мира воспитывает патриотизм и настойчивость в достижении поставленных целей.
Основной метод исследования.
Всеобщий метод: диалектический, включая прикладную диалектику (ТРИЗ, расширенную на нетехнические и неантропогенные системы).
Методы теоретического исследования: системный анализ и синтез, индукция и дедукция, аналогия, обобщение, абстрагирование, анализ литературы, сравнение.
Методы эмпирического исследования: наблюдение, педагогический эксперимент, беседа.
Обзор источников и литературы.
В настоящее время научно-техническому творчеству обучающихся посвящён ряд изданий: журналы «Юный техник», «Юный натуралист», «Моделист-конструктор», «Техника-молодёжи» и другие. Значительное внимание научно-техническому творчеству обучающихся отводят журнал «Дополнительное образование и воспитание», Единый национальный портал дополнительного образования детей, журналы «Директор школы», «Педагогический журнал», «Педагогические науки», «Педагогика. Вопросы теории и практики» и др. Серьёзное внимание научно-техническому творчеству школьников уделяют вузы в целях формирования контингента подготовленных абитуриентов. Особую активность проявляет Московский государственный технологический университет «СТАНКИН», на базе которого действует Федеральный центр технического творчества учащихся, издающий журнал «Техническое творчество молодёжи».
В статьях, публикуемых в этих и других журналах в последние годы, отмечается важность формирования такой компетенции, как креативность, ещё в школьном, довузовском образовании, и не только в старших классах, так как в этом возрасте у детей ещё не сформировались стойкие мыслительные стереотипы. Вопросами развития креативности, в том числе в НТТУ, активно занимаются: Московский методологический кружкок (Г.П. Щедровицкий, Н.Г. Алексеев, О.И. Генисаретский и другие), методологическая школа организации коллективной мыследеятельности, теории развивающего обучения (В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконин), психолого¬педагогическая школа, продолжающая подходы Л.С. Выготского, научный коллектив под руководством Ю.В. Громыко, объединившего подходы Методологического кружка и теории развивающего образования). Ими разработан метод организации проектной деятельности учащихся, построенный на разработках мыследеятельностной педагогики.
Анализ названных публикаций и программ показывает, что в них преобладает традиционный подход, когда развитие творческих способностей (креативности) школьников лишь стимулируется внешними факторами: популяризацией, конкурсами, укреплением материальной базы и т.п. Аналогично обстоит дело и за рубежом, где на стимулирование выделяется больше средств. Например, широко отмечается День детских изобретений (Kid Inventors’ Day) (17 января - День рождения Бенджамина Франклина - одного из «отцов-основателей» США, придумавшего ласты для плавания в 12 лет).
Отдельно можно отметить серию издаваемых в г. Екатеринбурге журналов: «Юный учёный», «Школьная наука», «Старт в науке», «Наука без границ». Эти журналы предназначены специально для школьников и студентов. Публикации в них учитываются, как научные (РИНЦ, Google Scolar). В них публикуются статьи, являющиеся результатом научно-технического творчества обучающихся в школах, но не обязательно статьи, предметом которых является научно-техническое творчество. Тем не менее, по публикациям в этих журналах можно судить об уровне существующих передовых практик в области научно-технического творчества учащихся.
Из зарубежных изданий в наибольшей степени связаны с ТРИЗ «The International Journal of Systematic Innovation» («Международный журнад систематических инноваций), издающийся на Тайване, а таже «IEEE Xplore Digital Library» - цифровая библиотека Международного института инженеров IEEE. Названные источники индексированы в Scopus. Однако в них публикации по вопросам применения ТРИЗ касаются в основном «взрослой» профессиональной деятельности.
В вышеназванных источниках ТРИЗ-педагогка упоминается крайне редко. Вместе с этим, издаются и переиздаются книги по ТРИЗ-педагогике, среди авторов которых такие известные специалисты по ТРИЗ-педагогике, как А.А. Гин, С.И. Гин, С.Ю. Модестов, И.Л. Викентьев, В.И. Тимохов и другие [7 - 11 и др.]. Существуют сайты по ТРИЗ-педагогике, например, «Креативный мир» компании TRIZAND (инициативный проект В. Тимохова) [18]. В названных источниках содержатся в основном наборы творческих задач по различным предметам и дисциплинам.
Таким образом, задача разработки конкретной методологии применения ТРИЗ в научно-техническом творчестве обучающихся является актуальной.
Работа структурирована и состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованной литературы и приложений..
Первая глава имеет теоретический характер и посвящена изучению назначения ТРИЗ-педагогики, её связи с диалектическим методом познания, её сформировавшимся методам, преимуществам, а также посвящена истории ТРИЗ-педагогики от зарождения до настоящего времени.
Вторая глава имеет аналитический характер и посвящена современному состоянию научно-технического творчества обучающихся, современным требованиям к нему, его проблемам и возможностям решения этих проблем методами ТРИЗ-педагогики, а также требованиям к ТРИЗ- педагогике, при выполнении которых ТРИЗ-педагогика может эффективно решать названные проблемы.
Третья глава посвящена выполнению современного требования к ТРИЗ-педагогике: распространению ТРИЗ-педагогики с традиционной области применения - этапа учебного процесса, посвящённого решению задач (метод творческих задач), также на научно-техническое творчество обучающихся, в том числе на проектную деятельность (авторский метод инновационных проектов). Показана сущность метода инновационных проектов, а также особенности применения метода в различных мероприятиях по научно-техническому творчеству. Сформулированы организационно-педагогические условия, при которых ТРИЗ-педагогика выступит ресурсом развития научно-технического творчества обучающихся.
В четвёртой главе рассмотрен опыт работы автора по апробации и реализации метода инновационных проектов. Приведены примеры выполнения проектов обучающихся этим методом. Приведён пример совместной работы с Всероссийским оргкомитетом Фестиваля «Наука 0+» и Президентским лицеем «Сириус» по разработке предложения в план Десятилетия науки и технологий России.
Научная новизна заключается в разработке и апробации метода ТРИЗ- педагогики «Метод инновационных проектов», распространяющий ТРИЗ- педагогику на научно-технической творчество, в том числе проектную деятельность, и рекомендаций по организации работы с интеллектуальной собственностью в школах и организациях дополнительного образования.
Апробация.
Теоретические и практические результаты исследования докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях и форумах:
X Всероссийская (с международным участием) научно-методическая конференция «Инновации в естественнонаучном образовании». Красноярск, КГПУ им. В. П. Астафьева, 23 октября 2018 г.
XI Всероссийская научно-методическая конференция «Современная дидактика и качество образования», г. Красноярск, 24-25 января 2019 г.
XV Международная научно-практическая конференция «От школьного проекта - к профессиональной карьере», г. Саратов, 27-28 марта 2019 г. (дистанционное участие).
XXVI Всероссийская научно-практическая конференция «Практики развития: теоретические и технологические решения и вопросы в цифровую эпоху», г. Красноярск, 25 - 27 апреля 2019 г.
VIII Международный научно-образовательный форум «Человек, семья и общество: история и перспективы развития», г. Красноярск, КГПУ им. В. П. Астафьева, 26 - 28 ноября 2019 г.
XII Всероссийская научно-методическая конференция «Современная дидактика и качество образования», г. Красноярск, 30-31 января 2020 г.
Декадник науки Института психолого-педагогического образования памяти М.Н. Высоцкой в составе Международного научно-практического форума студентов, аспирантов и молодых учёных «Молодёжь и наука XXI века», г. Красноярск, КГПУ им. В.П. Астафьева, май 2020 г. (дистанционное участие).
Международная конференция по систематическим инновациям (ICSI- 2020), Тайвань, г. Синчжу, Университет Синьхуа, 23 - 24 октября 2020 г. (дистанционное участие).
Конференция с международным участием «Психолого-педагогические чтения памяти Л.В. Яблоковой «Современное психолого-педагогическое образование», г. Красноярск, КГПУ им. В.П. Астафьева, 29 - 30 октября 2020 г. (дистанционное участие).
Международная конференция «Устойчивое развитие. Мировые вызовы», г. Санкт-Петербург, СПбПУ им. Петра Великого, 3 июня 2021 г. (дистанционное участие).
Международный форум «Биотехнологии: наука, образование, индустрия», г. Барнаул, 23-26 сентября 2021 г. (дистанционное участие).
VII Всероссийская конференции по экологическому образованию «Образование-2030. Учиться. Пробовать. Действовать», г. Москва, 27-29 октября 2021 г. (дистанционное участие).
IX Всероссийская научно-практическая конференция «Социализация личности в условиях образовательного процесса», г. Лесосибирск Красноярского края, ЛИИ - филиал СФУ, 26-27 ноября 2021 г. (дистанционное участие).
XIII Международная научно-практическая конференция «Инновации в образовательном пространстве: опыт, проблемы, перспективы», г. Лесосибирск Красноярского края, ЛИИ - филиал СФУ, 14-15 апреля 2022 г. (дистанционное участие).
Конференции «30-летие Программы ЮНЕСКО «УНИТВИН: вклад в развитие образования, науки и культуры»», г. Санкт-Петербург, СПбПУ им. Петра Великого, 17 июня 2022 г. (дистанционное участие).
Международная научно-практическая конференция «Трансформация образовательного пространства для устойчивого будущего», посвящённая 30- летию Университета управления «ТИСБИ» и 30-летию программы кафедр ЮНЕСКО/УНИТВИН. г. Казань, 29 сентября - 1 октября 2022 г. (заочное участие).
Всероссийская (национальная) научно-практическая конференция «Профессиональное самоопределение молодежи инновационного региона: проблемы и перспективы», г. Красноярск, 14 - 25 ноября 2022 г.
По теме выпускной квалификационной работы имеется 6 опубликованных статей:
1. Ecological engineering of the sixth innovation wave in system of continuous training and Municipal Facilities Development / A. A. Lepeshev, V. V. Kuimov, O. V. Sidorkina, A. V. Kozlov, T. V. Pogrebnaya // MATEC Web of Conferences (SCOPUS) 170 (2018).
2. Естественнонаучные предметы в новой политехнической школе / О.В. Сидоркина, Т.В. Погребная, А.В. Козлов // Инновации в естественнонаучном образовании: X Всероссийская (с международным участием) научно-методическая конференция. Красноярск, 23 октября 2018 г. / Ответственный редактор И.Б. Чмиль. - Красноярск : КГПУ им. В.П. Астафьева. - 2018, С. 257 - 265.
3. Новая политехническая школа: ТРИЗ-педагогика индустрии 4.0 / А.А. Лепешев, В.В. Куимов, Д.А. Толстой, А.В. Козлов, Т.В. Погребная, О.В. Сидоркина // ТРИЗ нужна России: проблемы технического творчества. Сборник статей. Выпуск 2.- Чебоксары: ОО ТРИЗ-Чебоксары-Казань- Нижний Новгород, 2018, С. 308 - 322.
4. Владимирова О.Н., Погребная Т.В. Управление интеллектуальной собственностью в общеобразовательной организации // The Newman in Foreign Policy. 2019. № 51 (95). С. 30-33.
5. «Университет 4.0» для ракетно-космической отрасли: метаспециальность «Инноватор» / А.А. Лепешев, В.А. Курешов, А.В. Козлов, Т.В. Погребная, О.В. Сидоркина // Решетнёвские чтения. Материалы XXIII Международной научно-практической конференции, посвященной памяти академика М.Ф. Решетнёва (11-15 ноября 2019 г., г. Красноярск). В 2-х частях. / Под общей редакцией Ю.Ю. Логинова; Сибирский Госудаственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева - Красноярск. - 2019. Ч. 2. С. 688-690 — URL: https://disk.sibsau.ru/index.php/s/L9sHGlDFLhGZbCx.
6. Formation of Project Environmental Thinking in the Training of Engineers /A A Lepeshev, Y Y Loginov, V V Kuimov, D A Tolstoy, A V Kozlov, T V Pogrebnaya, O V Sidorkina // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering (SCOPUS), 822 (2020).

Купить

Задача раннего развития у обучающихся в общеобразовательных школ креативного мышления на основе современной высокоэффективной отечественной методологии ТРИЗ в современных условиях очень актуальна. Для быстрого и эффективного импортозамещения высокотехнологичной продукции необходимо интенсивно создавать инновационные решения, а значит, опережать крупнейшие транснациональные корпорации в применении методов генерации таких решений, наиболее эффективным из которых в мире признана ТРИЗ.
В экономике известны позиция догоняющего и позиция опережающего развития. Национальные цели России однозначно определяют позицию опережающего развития. В современных условиях достижение опережающего развития возможно только за счёт инноваций. Следовательно, задача образования - подготовка достаточного количества людей, обладающих сильным инновационным мышлением.
Учитывая ситуацию с применением и обучением ТРИЗ в технологически развитых странах, можно сделать следующий вывод:
Позицию опережающего развития может обеспечить начало изучения ТРИЗ в общеобразовательной школе, когда у обучающихся ешё не успели сформироваться стойкие стереотипы мышления, и обучение в достаточном объёме, в интеграции с другими предметами, с научно-техническим творчеством и проектной деятельностью.
По проведённой работе можно сделать выводы:
В первой главе изучены сущность теории решения изобретательских задач, как конструктивного продолжения философской науки о развитии диалектики, устанавливающего, что создание инновационных решений - это качественные скачки в развитии антропогенных систем, происходящие путём преодоления противоречий развития. ТРИЗ содержит конкретные конструктивные механизмы преодоления противоречий и поэтому позволяет существенно ускорить процесс создания инновационных решений. Изучены история и базовые принципы ТРИЗ-педагогики, интегрирующей изучение ТРИЗ с различными предметами, а также с научно-техническим творчеством и проектной деятельностью обучаемых. В особенности рассмотрен метод инновационных проектов, позволяющий эффективно внедрять ТРИЗ в научно-техническое творчество и проектную деятельность.
Во второй главе рассмотрены история и современное состояние научно-технического творчества обучающихся, в котором происходят существенные изменения главным образом путём организационных мер: формирования и развития различных проектов, программ и движений, а также путём улучшения материального оснащения, и ставится задача развития методологии. Показана важность применения методологии ТРИЗ. Определены требования по развитию системы ТРИЗ-педагогика, интегрирующей изучение ТРИЗ с различными предметами. В числе этих требований - повышение эффективности и массовости применения ТРИЗ в научно-техническом творчестве и проектной деятельности обучающихся.
В третьей главе рассмотрены пути выполнения требований к системе ТРИЗ-педагогика для того, чтобы ТРИЗ-педагогика выступила в качестве ресурса развития научно-технического творчества обучаемых. Описан авторский метод инновационных проектов, реализующий первую часть гипотезы магистерской диссертации: двойное и групповое руководство научно-техническим творчеством обучаемых. Показана авторская разработка, выполненная во время обучения в магистратуре - вторая часть метода инновационных проектов, реализующая вторую часть гипотезы магистерской диссертации: объединение интеллектуальных и материальных ресурсов различных образовательных организаций. Описаны авторские разработки мероприятий, реализующих метод инновационных проектов, в том числе проект «Школьная лаборатория 4.0», созданный в сотрудничестве с Всероссийским оргкомитетом Фестиваля «Наука 0+» и Президентским лицеем «Сириус» и заявленный в план Десятилетия науки и технологий России.
В четвёртой главе рассмотрен опыт диссертанта по работе методом инновационных проектов на примерах создания проектов обучающимися. В том числе, полный цикл от создания инновационного проекта до представления образца на конкурсах и призового места в России; полный цикл от создания идеи до получения гранта и подачи заявки на изобретение. Этот опыт на практике подтвердил правильность выдвинутой диссертантом гипотезы.
Представленные в магистерской диссертации материалы позволяют организовывать различные массовые мероприятия творческого характера и могут стать основой для создания методических материалов для педагогов.
Практическая значимость исследования состоит в том, что его результаты позволяют организовывать научно-техническое творчество обучаемых на современном методологическом уровне, а также, в порядке маркетинга, выходить с предложениями в корпорации, финансирующие специализированные классы, в Федеральные и региональные программы по развитию научно-технического творчества обучаемых. Уже начата работа с Оргкомитетом Фестиваля «Наука 0+», подана заявка в Оргкомитет Десятилетия науки и технологий в России, разработка публикуется в онлайн - журнале «Кружковое движение», представлена руководству Научно- образовательного центра мирового уровня «Енисейская Сибирь».
Проведенное исследование. в том числе опыт работы автора с обучающимися как в общеобразовательных школах г. Красноярска и Красноярского края, так и на территории креативного развития детей и молодежи «Сириус» подтвердило выдвинутую гипотезу о том, что ТРИЗ- педагогика выступит ресурсом развития научно-технического творчества обучающихся общеобразовательной школы, если в будут созданы следующие организационно-педагогические условия:
- применение метода инновационных проектов;
- обеспечение недирективной поддержки развития научно-технического творчества обучающихся.

Купить