"Формирование научного мировоззрения и инженерного мышления у школьников 5-11 класса"
Статья
Автор: Варламов Вадим Сергеевич, заместитель директора по ИКТ, ГБОУ №617 Приморского района Санкт-Петербурга, Санкт-Петербург
В раздел основное общее образование
Формирование научного мировоззрения и инженерного мышления у
школьников 5-11 класса
Современный мир – мир технологий. Со всех сторон нас окружают компьютеры, системы искусственного интеллекта, роботы. На информационные технологии опираются не только инженерные специальности, но также гуманитарные и рабочие. Станки с ЧПУ, роботы, системы умного дома, системы контроля от бытовой техники до автомобиля и прочее – все это требует не только создания и программирования, но обычного обслуживания. В инженерные области знаний попали не только естественнонаучные направления, но и гуманитарные: социология, реклама, психология. Все это означает, что для полноценной социализации ребёнка, особое внимание надо обратить на такие предметы, как информатика и технология. В этой статье автор постарается найти решение педагогической задачи: как сформировать в ребёнке научное мировоззрение и инженерное мышление. Очевидно, что можно добиться этой задачи через совмещение предметов информатики, технологии, ОДОД и не только научить ученика использовать инструменты ИКТ, но и сформировать соответствующие метапредметные навыки и умения, которые будут востребованы не только во время школьного обучения, но и в широком спектре специальностей при разном уровне социализации человека. Достаточно-ли просто создать метапредметные уроки? Либо нужно изменить образовательный маршрут? Ранее, проблема формирования научного мировоззрения и инженерного мышления традиционно возлагалась на обучение в ВУЗе. Однако, как справедливо было указано [1], основа инженерного мировоззрения закладывается еще за школьной партой. Что же является основой для формирования у учеников научного подхода и инженерного мышления? Как справедливо заметил Михаил Васильевич Ломоносов в своей книге "Краткое руководство к красноречию": Логика первая после грамматики «предводительница» наук. Однако, в качестве отдельной
дисциплины, предмет Логика был исключён из школьной программы. Отдельные темы данного предмета представлены в дисциплинах Информатика и ИКТ, Математика, Русский язык. К сожалению, подобное распыление дисциплины Логика в рамках иных дисциплин, не позволяет cформировать у учащихся целостные навыки применения логического мышления, что, в свою очередь, затрудняет формирование у учащихся инженерного мышления. Для устранения этого недостатка автор предлагает использовать следующий образовательный маршрут. (рис.1), которое целесообразно назвать инженерным направлением Из представленного образовательного маршрута нетрудно заметить, что обучение учащихся по программе Информатики и ИКТ уже предоставит возможность учащимся выработать в себе научное мировоззрение. Инженерное мышление будет сформировано посредством обучения предмету технологии. Кружки дополнительного образования, такие как «Программирование» и «Робототехника» в предлагаемом образовательном маршруте расширят технический кругозор и выработают дополнительные практические навыки и умения у учащихся, выбравших для себя информационно-техническое направление. Безусловно, автор берет на себя смелость включить в программу курса ИКТ 5-6 класса темы, не указанные в действующем образовательном стандарте, однако данная статья является не рекомендацией к действию, а приглашением к обсуждению проблемы формирования научного мировоззрения и инженерного мышления у школьников. Отдельно стоит обратить внимание на преподавание предмета технология в рамках предложенного образовательного маршрута. В настоящий момент, на основании методических рекомендаций [2] предмет «Технология» может преподаваться в 3 направлениях: Технический труд; Обслуживающий труд; Сельскохозяйственный труд.
Рис.1 В настоящее время во многих школа устанавливают современное оборудование, в связи с чем обучение 3-d моделированию, включающие в себя работу с на печатающих или лазерных гравировальных станках и сканирующих 3- Инженерное направление Технология Информатика и ИКТ ОДОД Программирование Робототехника Программирование на С++ Робототехника 3-й год Программирование в среде Лого 2-й год Робототехника 1-й год Робототехника 2-й год Программирование в среде Лого 1-й год Логика Комбинаторика Информатика Информатика (углублённый курс) Информатика (углублённый курс) 3-D моделирование Черчение/ Инженерная графика Информатика Информатика 3-D моделирование 3-D моделирование
5
кл.
асс
6
кл.
асс
7
кл.
асс
8
кл.
асс
9
кл.
асс
10
кл.
асс
11
кл.
асс
d устройствах, можно соотнести с направлением: «Технология. Технический труд», включающему в себя базовый раздел «Создание изделий из конструкционных и поделочных материалов» и дополнительные разделы «Электротехнические работы», «Технологии ведения дома», «Черчение и графика», «Современное производство и профессиональное образование». Очевидно, что инженерное направление, и такие его составляющие как ИКТ и Технология, являются лишь вспомогательным предметами для естественнонаучного направления. В связи с чем образовательный маршрут составлен таким образом, что – бы заложить у учеников понимание научного мировоззрения, основы инженерного мышления и проектной работы, начиная с младших классов основной школы. Подобный подход не только предоставляет обучающимся необходимые в обучении и современном мире навыки, но и дает возможность выбрать свое направление в старшей школе. Рассмотрим представленный образовательный маршрут более подробно: В рамках преподавания предмета Информатика, в 5 классе учебный год посвящен Логике. Основной задачей данного курса является формирование у учеников научного мировоззрения и навыков правильного, последовательного мышления. Для закрепление полученных навыков и получения первичных навыков по программированию в 5 классе предусмотрены занятия по программированию на объектно-ориентированном языке «Лого миры». Кружок «Робототехника» в пятом классе закладывает основы понимания механики, являющейся разделом предмета Физики. Основной целью обучения в 6 классе является изучение разделов Комбинаторики для закрепления навыков последовательного мышления. Второй год занятий по Программированию и Робототехнике, посвящен закреплению навыков программирования компьютера и получению навыков объектно- ориентированного программирования роботов с использованием обратной связи. С седьмого по девятый класс школы Предмет Информатика и ИКТ преподается в соответствии с требованиями ФГОС. [3] Целью обучения учащихся по дополнительным программам «Программирование» и «Робототехника»
третьего года обучения является изучение низкоуровневого языка программирования и получение навыков программирования сложных систем. Изучение учебного предмета «Технология» на протяжении 5-8 классов строится на основе проектной и метапредметной деятельности и имеет своей целью формированием у учащихся соответствующих навыков в работе. Первые 3 года обучения способствуют развитию пространственного мышления и являются базой для 4 года обучения «Черчение / Инженерная графика» Для учащихся, выбравших для себя информационно технологическое направление, обучение в 10-11 классах строится на основании углублённой программы ИКТ. Литература: [1] Алексанр Алексейчук «Инженеры» [2] Методическое письмо о преподавании учебного предмета «Технология» в условиях введения Федерального Компонента Государственного стандарта общего образования. [3] Стандарт основного общего образования по информатике и ИКТ
В раздел основное общее образование