Введение 3
Глава 1 дидактические основы развития проектно -исследовательских компетенций в процессе обучения физике 8
1.1. Понятие инженерной деятельности, её виды и функции 8
1.2. Проектно-исследовательские компетенции 13
1.3. Анализ учебно-методической литературы по проблеме подготовки
обучающихся к инженерной деятельности 20
Глава 2. методика развития проектно-исследовательских компетенций у обучающихся в процессе подготовки их к инженерной деятельности 28
2.1. Диагностичные цели как основа для успешного формирования
проектно-исследовательских компетенций в процессе подготовки обучающихся к инженерной деятельности 28
2.2. Содержание учебного материала для формирования проектноисследовательских компетенций 31
2.3. Мониторинг сформированности у школьников проектно
исследовательских компетенций учащихся в процессе их подготовки к инженерной деятельности 39
Глава 3. организация, проведение и результаты опытно-поисковой работы . 45 3.1 Общие сведения об опытно-поисковой работе 45
3.2. Основные этапы опытно-поисковой работы 48
3.3. Результаты, их анализ и выводы 56
Заключение 60
На сегодняшний день тема «Развитие проектно-исследовательских компетенций у обучающихся при подготовке их к инженерной деятельности» весьма актуальна, так как в современном мире инноваций востребованы выпускники общеобразовательных учреждений, которые обладают навыками проектной и учебно-исследовательской компетенции; способностью и стремлением к самостоятельному поиску необходимой информации, поиску различных методов решения практических задач.
Творческие способности и профессиональное мастерство специалистов становятся главной производительной силой общества, и в целях преумножения достижений во всех областях науки и техники, необходимо планомерное и заблаговременное развитие у молодёжи творческого воображения, технических способностей, обучения методам
научнотехнического творчества, привлечения её к изобретательской деятельности.
В 2014 году вышел указ губернатора Свердловской области о проекте «Уральская инженерная школа». Данный проект рассчитан на период 2015 - 2034 годы. В этом проекте прописано «На данный момент в промышленном секторе Свердловской области имеется дефицит квалифицированных инженерных кадров по ряду специальностей. Существует острая нехватка подготовленных специалистов в области разработки и проектирования металлургических процессов. Доля специалистов высшего уровня квалификации составляет лишь 5 процентов от заявленной работодателями потребности.»
Министерством образования Российской Федерации в 2015 году разработан проект «Развитие инженерного образования». Реализация проекта осуществляется по трем направлениям:
• повышение престижа инженерных направлений подготовки и специальностей;
• модернизация содержания инженерного образования;
• определение оптимальных объемов и структуры подготовки инженерных кадров, основанных на привлечении ключевых работодателей к процессу формирования контрольных цифр приема граждан.
Основной задачей современного образования будущего инженера является подготовка компетентного специалиста, способного к саморазвитию и самореализации, умеющего решать нестандартные задачи, прогнозировать результат предстоящей деятельности и ориентированного на 3 общечеловеческие ценности. Такое понимание ставит основной задачей инженерного образования подготовку выпускников, готовых к профессиональной деятельности и обладающих профессиональными компетенциями и инженерным мышлением. Формирование обширного круга подобных умений, как ни удивительно, начинается еще у дошкольников и продолжается в школьном возрасте. В условиях отсутствия целенаправленной педагогической работы по их развитию творческие способности, заложенные в ребенка природой, не будут эффективно реализованы в деятельности человека, зона профессиональных интересов которого лежит в области технологий и инженерии.
Стоит отметить, что, проблема формирования проектноисследовательской компетенции школьников возникла лишь в последнее время. Хотя истоки подходов к организации учебной исследовательской деятельности можно увидеть еще в трудах отечественных (В.П. Вахтеров, К.Д. Ушинский, Н.И. Новиков и др.) и зарубежных (Дж. Брунер, Дж. Дьюи, С. Френе и др.) педагогов - классиков.
Проблема изучения компетентностного подхода в образовательном процессе рассматривается в работах Зимней И.А., Мерзляковой О.П., Лернера И.Я., Болотова В.А., Зеер Э.Ф, Усовой А.В, Загвоздкина В.К., А.Д Иванова и ДР. [21]
Анализ учебно-методической литературы показал, что при развитии проектно-исследовательских компетенций обучающихся важно включать в учебный процесс проектную, исследовательскую, проектно исследовательскую, конструкторскую деятельности и экспериментирование.
Использование конструкторской деятельности в процессе обучения освещено в работах В. А. Горского, В.И. Качнева, П.Н. Андрианова, В.Г. Разумовского, В.Е. Алексеева. Г.С. Альтшуллера, Н.И. Бабкина, А.В. Бычкова, В.А. Горского, М.М. Зиновкиной, Б. М. Игошева, Д.М. Комского, С.К. Никулина, М.Н. Поволяевой, В.Д. Путилина, В.Г. Разумовского, И.С. Столярова, П.М. Якобсон. Формирование инженерного мышления в своих работах рассматривали Зуев П.В., Кощеева Е.С. и др.
Однако, несмотря на то, что данного рода проблемой занималось немало ученых, многие аспекты еще не изучены. В основном концепции и методики, разработанные авторами, направлены на формирование отдельных проектных и исследовательских умений. На данном же этапе развития общества этого недостаточно, так как необходим полный комплекс умений и навыков для выполнения проектно-исследовательской деятельности. В связи с этим возникла проблема развития проектно-исследовательских компетенций обучающихся при подготовке их к инженерной деятельности.
Объект исследования - процесс подготовки обучающихся к инженерной деятельности.
Предмет исследования - развитие проектно-исследовательских
компетенций у обучающихся при подготовке их к инженерной деятельности.
Цель исследования заключается в теоретическом обосновании и разработке эффективных элементов методики развития проектноисследовательских компетенций у обучающихся в процессе подготовки их к инженерной деятельности.
Гипотеза исследования - развитие проектно-исследовательских компетенции обучающихся будет более эффективным, если:
• Будет разработан и реализован план деятельности учителя по развитию
проектно-исследовательских компетенций при подготовке обучающихся к инженерной деятельности;
• Содержание обучения будет базироваться на выполнение разного вида проектно-исследовательских заданий;
• Будет разработан мониторинг для проверки уровня сформированности проектно-исследовательских компетенций у обучающихся;
• Будет осуществляться систематический контроль и коррекционная деятельность.
Для достижения цели и подтверждения гипотезы были определены следующие задачи исследования:
1. Раскрыть сущность понятий «инженерная деятельность», «проектноисследовательская деятельность», «компетенция» и «проектно - исследовательская компетенция»;
2. Провести анализ учебно-методической литературы по вопросам подготовки обучающихся к инженерной деятельности;
3. Сформулировать диагностические цели, направленные на развитие
проектно-исследовательских компетенций при подготовки обучающихся к инженерной деятельности;
4. Провести отбор содержания учебного материала для развития проектно - исследовательских компетенций;
5. Определить критерии оценки по сформированности у школьников проектно-исследовательских компетенций;
6. Провести опытно-поисковую работу с целью проверки эффективности отбора исследовательских заданий.
Для того, чтобы решить поставленные нами задачи и проверить выдвинутую гипотезу использованы следующие методы исследования: общетеоретические (анализ, синтез, сравнение и сопоставление, обобщение, систематизация, группирование и др.); прогностические (педагогическое моделирование), эмпирические (пед. наблюдения, пед. измерения, пед. эксперименты).
Магистерская диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения и библиографического списка. Общий объем работы составляет 70 страниц, список использованной литературы состоит из 51 источника.
Итак, в настоящее время социум нуждается в людях, которые обладают навыками проектно-исследовательской компетенции. Поэтому проблема развития проектно-исследовательских компетенций обучающихся при подготовке их к инженерной деятельности очень актуальна.
В ходе написания магистерской диссертации нами были выполнены поставленные задачи:
1. Раскрыта сущность понятий «инженерная деятельность», «проектноисследовательская деятельность», «компетенция» и «проектноисследовательская компетенция». Используя контент-анализ дано определение понятию «компетенция». Компетенция - это совокупность личностных качеств, включая опыт, знания, умения и навыки, а также способность действовать в условиях неопределённости. По А.В. Хуторскому дали определения проектно-исследовательской компетенции, как совокупность знаний в определенной области, знаний о структуре проектной и исследовательской деятельности, наличие проектных и исследовательских умений, наличие способности применять эти знания и умения в конкретной деятельности. Также мы установили, что под проектно-исследовательской деятельностью понимается творческая деятельность по проектированию собственного исследования, характеризующаяся выделением целей и задач, выделением принципов отбора методик, планированием хода
исследования, определением ожидаемых результатов, оценка
реализуемости исследования, определением необходимых ресурсов. А под инженерной деятельностью понимается процесс, который охватывает разработку, проектирование и конструирование новой техники и технологии, а также творческий процесс изобретения, исследования, расчёты, сервис текущего производственного процесса, использование техники и технологии, проверку качества, следование образцам производства, технологического поведения, нормам и нормативам охраны окружающей среды, техники безопасности, техники пожарной безопасности, а также разработку и реализацию перспективных планов по оцениванию и внедрению достижений научно-технического прогресса в производство.
7. Проведён анализ учебно-методической литературы, которая включает в себя статьи и учебники по: формированию компетенций, проведению проектно-исследовательской деятельности, развитию технического творчества, развитию инженерного мышления.;
8. Сформулированы диагностические цели, направленные на развитие
проектно-исследовательских компетенций при подготовки
обучающихся к инженерной деятельности:
• Способность извлекать сведения из различных источников, систематизировать и анализировать их, представлять разными способами;
• Умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение и делать выводы;
• Способность определять тему, выделять ключевую мысль, определять главные факты, прослеживать логическую связь между ними.
• Умение самостоятельно определять цели, ставить и формулировать задачи, планировать пути достижения целей, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;
• Умение вести самонаблюдение, самооценку, самоконтроль в ходе коммуникативной деятельности;
• Умение работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов.
9. Проведен отбор содержания учебного материала для развития проектноисследовательских компетенций.
Развивать проектно-исследовательские компетенции необходимо не только на школьных уроках, но и вовремя внеурочных занятий, в лагерях с профильной направленностью, а также принимая участия во всевозможных олимпиадах, конкурсах, турнирах, научно-практических конференциях различного уровня.
10.Определены критерии оценки по сформированности у школьников проектно-исследовательских компетенций:
• проектно-исследовательские умения;
• коммуникативные умения;
• организационные и проекционные умения;
• способность к саморазвитию и к самоопределению, самообразованию, конкурентоспособности.;
11. Проведена опытно-поисковая работа с целью проверки эффективности отбора исследовательских заданий.
• На констатирующем этапе в форме небольшого опроса проводилась предварительная оценка уровня сформированности проектноисследовательских компетенций учащихся МАОУ СОШ№ 22 города Верхняя Пышма 5-8 классов.
• На формирующем этапа осуществлялся подбор учебной программы, разрабатывались лабораторные работы, физические эксперименты, практические работы, направленные на формирование проектноисследовательских компетенций. Проводились уроки и внеурочные мероприятия в различных формах.
• Контрольно-оценочный этап содержал проведение итоговой диагностики, анализ полученных результатов, определение динамики уровня сформированности проектно-исследовательских компетенций.
Цель достигнута, гипотеза подтверждена, задачи, поставленные в исследовании успешно выполнены.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
