Введение 3
Глава 1. Формирование технического мышления в процессе обучения основам робототехники в разновозрастных группах 7
§1. Мышление как психологический процесс 7
§2. Техническое мышление как особый способ мыслительной деятельности 12
§3. Особенности разновозрастного обучения, влияющие на процесс формирования инженерного мышления при изучении робототехники 19
Выводы по главе 1 26
Глава 2. Методика обучения школьников 13-15 лет основам робототехники 27 § 1. Дидактические принципы, цель и содержание программы работы кружка по робототехнике 27
§ 2. Методы, приемы, формы и средства обучения основам робототехники в разновозрастных группах 34
§ 3. Методы и формы контроля результатов обучения 43
§ 4. Анализ результатов педагогического исследования 49
Выводы по главе 2 62
Заключение 62
Библиографический список 65
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 инженернотехнических задач, новых для нашего общества. Готовность принять такие кадры существует на самых разных уровнях общества, вплоть до прямой государственной поддержки. Согласно президентской программе В.В. Путина: "Интенсивное развитие высокотехнологичных отраслей российской экономики требует привлечения квалифицированных инженерных кадров". Однако, формировать кадры высокого уровня лишь на этапе высшего профессионального образования по меньшей мере недостаточно. Это подтверждает и заместитель Министра промышленности и торговли РФ, который в своём интервью интернет-изданию "Капитал страны" одним из путей решения проблемы дефицита инженерных кадров в стране назвал необходимость: "уделять большее внимание раннему профессиональному ориентированию, начиная со старших классов школы".
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 развития инженерного мышления.
Одно из возможных решений данной проблемы - добавление в систему дополнительного образования детей 7-9 классов кружка по робототехнике. Такой кружок, выступающий в роли пропедевтического этапа высшего технического образования, позволяет провести раннюю профессиональную ориентацию.
Робототехника имеет прямое отношение к технической области научного знания, следовательно, ее изучение естественным образом способствует развитию особых форм мышления, иначе говоря - кружок по робототехнике имеет не только ярко выраженную предварительнопрофессионально ориентационную функцию, но и развивающую. В связи с этим, занятие в кружке целесообразно как ученикам 9 классов, так и более младшим, что позволит увеличить время пропедевтического этапа высшего технического образования, 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 раннего профессионального ориентирования в направлении подготовки инженерных кадров на этапе школьного обучения и недостаточной разработанностью учебных программ и методического обеспечения для осуществления раннего профессионального ориентирования и 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 основам робототехники в средней школе в разновозрастных группах, позволяющая реализовать задачи раннего профессионального ориентирования и формирующая инженерное мышление
Объект исследования: обучения школьников 7-9 классов в разновозрастных группах основам робототехники.
Предмет исследования: методика обучения школьников 7-9 классов в разновозрастных группах основам робототехники, формирующая инженерное мышление.
Проблема, объект и предмет исследования определяют цель исследования: теоретически обосновать и разработать методику обучения школьников 7-9 классов в разновозрастных группах, обеспечивающую формирование у них инженерного мышления, а также успешность освоения учебного материала.
В соответствии с выделенными проблемой, объектом, предметом и поставленной целью исследования была сформулирована гипотеза исследования: формирование инженерного мышления, а также успешность усвоения учебного материала в области робототехники у школьников 7-9 классов, обучающихся в разновозрастных группах, будут обеспечены, если в методике обучения основам робототехники:
- уточнено понятие инженерного мышления, выделены формы его проявления на основе деятельностного подхода к исследованию мышления;
...
В ходе исследования были получены следующие теоретические и практические результаты:
1. В процессе анализа литературы по проблеме технического мышления было 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. Было разработано методика обучения основам робототехники, позволяющая формировать техническое мышление при изучении курса, включающая:
• описание ведущих дидактических принципов обучения, требований к программе;
• формулировку целей и задач обучения школьников 7-9 классов робототехнике в разновозрастных группах;
• программу соответствующего целям и задач курса;
• указание ведущих методов и приемов, форм, средств обучения и способов контроля успеваемости учеников.
4. Была разработана программа учебного курса по основам робототехники, реализуемого в рамках работы школьного робототехнического кружка, рассчитанная на 54 часа.
5. Был подобран тестовый материал, позволяющий диагностировать степень сформированности выделенных особенностей (характерных черт) технического мышления.
6. Был проведен педагогическое исследование в рамках деятельности кружка по робототехнике по апробации и оценке качества разработанной методики.
Таким образом, все поставленные задачи были выполнены, цель достигнута. Основная работа в совокупности с результатами исследования позволяют говорить о том, что гипотеза подтверждена и формирование технического мышления в процессе изучения робототехники в разновозрастных группах возможно.
