Ульяновский государственный педагогический университет имени И.Н. Ульянова
Модель реализации проектной технологии при формировании инженерной компетенции учащихся основного общего образования
Фаритов Анатолий Тависович, аспирант
Россия, Ульяновск
Аннотация
Статья посвящена методологическим вопросам организации инженерной деятельности учащихся в рамках федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования. Данная работа содержит результаты проведенного исследования, цель которого состоит в определении возможности и целесообразности применения проектной технологии при формировании инженерной компетенции учащихся основного общего образования общеобразовательной организации. Разработана модель, которая содержит целевой, структурный и технологический блоки, подходы, принципы, компоненты, этапы и условия реализации в образовательном процессе. Определены требования к инженерным проектам, выполнение которых во внеурочной деятельности учащимися обеспечивает мотивацию на профессиональную деятельность, социальную направленность и развитие познавательных интересов и творческих способностей. Работа базируется на широкой базе уже имеющихся научных трудов, соответствующих теме исследования.
В качестве объекта исследования выступает инженерная подготовка, в качестве предмета была определена инженерная проектная деятельность как эффективная технология, способствующая формированию инженерной компетенции у учащихся общеобразовательного учреждения. Представленные результаты получены посредством первичного содержательного контент-анализа тематической научной литературы, обобщения и структурирования собранной информации и последующего сравнительного анализа. Основные методы исследования представлены совокупностью общенаучных (описание, сравнение, обобщение) и частно-научных (описательный контент-анализ) методов. Научная и практическая значимость заключаются в разработке модели реализации проектной технологии при формировании инженерной компетенции учащихся основного общего образования, определение принципов для управления процессом формирования компетенции, уточнении этапов инженерного проектирования, описании деятельности учащихся и учителя. Реализация модели обеспечивает продуктивность формирования инженерной компетенции учащихся.
Ключевые слова: инженерная компетенция; проектная деятельность; метод проектов; школьники; общеобразовательные учебные заведения; научный подход; личностно-ориентированный подход; компетентностный подход; деятельностный подход; внеурочная деятельность.
Abstract
Faritov Anatoly Tavisovich,
Post-graduate Student, Ulyanovsk State Pedagogical University named after I. N. Ulyanov, Ulyanovsk, Russia
MODEL OF IMPLEMENTATION OF PROJECT TECHNOLOGY IN THE FORMATION OF ENGINEERING COMPETENCE OF STUDENTS OF BASIC GENERAL EDUCATION
The article is devoted to methodological issues of the organization of engineering activities of students in the framework of the Federal state educational standard of basic General education. This work contains the results of the study, the purpose of which is to determine the possibility and feasibility of using design technology in the formation of engineering competence of students of basic General education of General education organizations. A model has been developed that contains the target, structural and technological blocks, approaches, principles, components, stages and conditions of implementation in the educational process. The requirements for engineering projects, the implementation of which in extracurricular activities by students provides motivation for professional activity, social orientation and development of cognitive interests and creative abilities. The work is based on a broad base of existing scientific works corresponding to the research topic.
The object of research is engineering training, as the subject was defined engineering design activity as an effective technology that contributes to the formation of engineering competence in students of General education institutions. The presented results are obtained by means of primary content analysis of thematic scientific literature, generalization and structuring of the collected information and subsequent comparative analysis. The main research methods are represented by a set of General scientific (description, comparison, generalization) and private scientific (descriptive content analysis) methods.
Scientific and practical significance lies in the development of a model for the implementation of project technology in the formation of engineering competence of students of basic General education, the definition of principles for managing the process of competence formation, clarifying the stages of engineering design, describing the activities of students and teachers. The implementation of the model ensures the productivity of the formation of engineering competence of students.
KEYWORDS: engineering competence; project activities; project method; pupils; general educational institutions; scientific approach; personality-oriented approach; competency-based approach; activity approach; extracurricular activities.
Введение
Постановка проблемы. В ноябре 2 019 года на всероссийском открытом уроке «Школа завтрашнего дня» президент Российской Федерации Владимир Путин отметил, что страна, как и весь мир, стоит на пороге глобальных изменений в научно-техническом направлении развития промышленности и экономики. Большое значение имеет самоопределение современной молодежи в своем профессиональном будущем, в какой области они смогут проявить себя на благо страны [11].
Развитие образования в технологическом направлении отражено в Федеральном государственном образовательном стандарте основного общего образования (ФГОС) второго поколения [9]. Учащиеся должны получать результаты, такие как предметные, метапредметные и личностные. Определены следующие требования: внедрение проектной деятельности, интеграция образования с наукой и производством, обеспечение профессионального самоопределения учащихся.
Для достижения необходимых предметных результатов существуют отработанные учебные программы, методики преподавания, способы и педагогические технологии. Согласно ФГОС реализация проектной деятельности обучающихся в области инженерии, информационных технологий и творчества в рамках внеурочной деятельности обеспечивает достижение метапредметных и личностных образовательных результатов.
Организация самостоятельной работы по получению новых знаний, вовлечение в активную творческую деятельность, создание нового продукта с применением полученных ранее знаний и умений, профессиональное самоопределение - все это приводит к проблеме активизации проектной деятельности учащихся. Решение данной проблемы требует теоретического анализа, выделения особенностей и описание этапов процесса инженерного проектирования.
В данной статье автором поставлена цель - исследовать возможность и целесообразность применения проектной технологии при формировании инженерной компетенции учащихся основного общего образования общеобразовательной организации.
Изложение основного материала
Проектная деятельность в образовательном процессе изучалась многими педагогами и учеными. В частности, теоретические и методические основы отражены в работах И. И. Ляхова, А. В. Леонтовича, А. С. Обухова, В. В. Гузеева, практические решения предложены Н. В. Матяш, Е. С. Полат, М. В. Ретивых, Г. К. Селевко, Е. А. Пеньковским и другими.
Под проектной деятельностью подразумевается особый вид учебно-познавательной дятельности, направленный на создание или изменение объекта, включающий анализ, постановку целей и задач, определение проблемы, выбор ресурсов для ее решения, разработку плана, реализацию проекта, рефлексию полученных результатов [7, с. 127].
Проектную деятельность можно воспринимать как проблемное или развивающее обучение, так как при решении проблемной задачи учащийся получает новый опыт или навык, заранее определенный учителем [1, с. 68]. Непосредственное руководство учителя делает обучающихся объектом педагогического воздействия, однако, активное участие в деятельном процессе, самостоятельная организация и творческое осуществление проектной работы, саморазвитие и самореализация переводит их в субъект педагогической деятельности [6, с. 20]. Конечный продукт проектирования представляет собой материализацию субъективного опыта учащегося. Информацию школьники находят самостоятельно, учитель выступает в роли консультанта, наблюдателя, эксперта, разработчика, координатора. Учитель предоставляет простор для самостоятельной деятельности детей [14, с. 88].
Сегодня инженерное образование принято рассматривать как специально организованный процесс обучения, в котором формы, методы и содержание образовательной деятельности ориентированы на мотивацию учащихся к приобретению профессии инженера. Проектная деятельность является одним из наиболее эффективных средств формирования инженерной компетенции учащихся [3, с. 64].
1. В обязанности инженеров входит как анализ, сбор, обработка информации, так и проведение эксперимента, расчетов, подведение итогов, вывод о полученном результате - все это невозможно без специального обучения или предварительной подготовки.
2. Инженерная деятельность требует применения творческого и интеллектуального подходов, способностей креативно мыслить, решать междисциплинарные проблемы, коммуникативных навыков, умения работать в команде. Проектная деятельность позволяет раскрыть творческий потенциал учащихся [13, с. 164].
В данной статье под инженерным проектом понимается творческая деятельность учащихся с инженерным и техническим содержанием, с проведением расчетов, обоснований и необходимых испытаний. Результатом проекта является прототип объекта или системы, функционирование которых подтверждает или опровергает выдвинутую гипотезу.
По мнению автора данной статьи, проектная деятельность может быть применена как технология для формирования инженерной компетенции учащихся общеобразовательной школы.
А.В. Хуторской раскрывает понятие компетенция как совокупность взаимосвязанных качеств личности (знаний, умений, навыков, способов деятельности), задаваемых по отношению к определенному кругу предметов и процессов, необходимых для качественной продуктивной деятельности по отношению к ним [15, с. 143].
Сущности инженерной компетенции посвящены работы И. С. Шмыговой и М. Е. Чекулевой, И. В. Ребро, Г. А. Рахман- кулова, Д. А. Мустафина. Причина малого объема работ, посвященных инженерной компетенции учащихся общеобразовательных школ, заключается в том, что необходимость развития инженерной компетенции была закреплена нормативно относительно недавно.
Под инженерной компетенцией учащихся общеобразовательной организации мы понимаем совокупность шести взаимосвязанных и неравномерно развивающихся компонентов: мотивационного, деятельностного, личностного, интеллектуального, когнитивного и рефлексивного. Содержательное наполнение данных компонентов выражается в позитивном отношении к исследовательской деятельности, осуществлении проектной деятельности на основе приобретенных ранее умений, владении средствами саморазвития и навыками умственной операционализации, оперировании теоретическими знаниями при решении проектных задач, а также самоопределении и самовыражении учащихся.
У А. В. Хуторского формирование компетенции представляет собой развитие способностей, полученных при помощи образовательных средств, которые проявляются в возможности находить оптимальные решения для реальных проблем повседневности - социальных, бытовых, производственных и так далее [15, с. 253].
Анализ связи между указанными определениями позволяет сформулировать комплексное определение понятия «формирование инженерной компетенции учащихся», подкрепленное положениями ФГОС второго поколения. Это целенаправленный процесс, осуществляемый в рамках школьного образования, направленный на усвоение проектно-исследовательских знаний и умений и формирование соответствующих характеристик учащегося (широта кругозора, творческий потенциал, критическое мышление, осознание общественной ценности науки и образования, интерес к инновационной и творческой деятельности, высокая мотивация к проектной деятельности и другие).
Разработка модели реализации проектной технологии. В нашем исследовании мы используем возможности компетентностного, личностно-ориентированного и деятельностного подходов, а также комплекс принципов организации проектной деятельности учащихся.
Компетентностный подход ориентирован не только на получение знаний, но и на приобретение опыта решения проблемных задач, выполнения социальных функций и ролей [18, с. 75]. Ученику необходимо не просто понять требования задачи, но и предложить способ решения определенной проблемы инженерного характера, применив знания, умения, навыки и опыт практической деятельности, а также проанализировать полученный результат и адекватно принять корректировки и дополнения со стороны учителя или одноклассников.
По мнению В. В. Сериковой, личностно-ориентированный подход предполагает признание самоценности и индивидуальности каждого «субъекта коллектива» с его уникальным жизненным опытом, включение которого (опыта) в процесс обучения обеспечивает формирование учебной деятельности школьника на основе его индивидуальных потребностей, стремлений и интересов [12, с. 55].
В соответствии с определением В. В. Давыдова, под деятельностным подходом в рамках проведенного исследования следует понимать такой способ построения процесса обучения, при котором его ключевой составляющей являются проектно-исследовательские виды деятельности. При этом деятельность выступает главным условием и средством развития личности учащегося как субъекта обучения, занимающего активную позицию.