Scientific journal

Научное обозрение. Педагогические науки

ISSN 2500-3402

ПИ №ФС77-57475

В настоящей статье ставится цель рассмотреть вопрос выбора диагностического инструментария для определения уровня сформированности инженерной компетенции обучающихся основного общего образования.

На сегодняшний день повышение уровня престижа профессии инженера становится стратегически важной для Российской Федерации задачей, требующей безотлагательного решения. Для эффективного и стабильного развития производственного кластера требуются высококвалифицированные кадры с инновационным и рационалистическим мышлением, способные конкурировать на международном рынке промышленного производства. Данный фактор обуславливает, с одной стороны, возрастающую роль преподавания в школе внеурочной деятельности по направлению инженерия, с другой стороны – изучение вопроса формирования инженерной компетенции обучающихся основного общего образования.

Новое время, новые тенденции в развитии экономики определят вектор преобразований в инженерном образовании. Наступает время для сосредоточения государственной поддержки и оказания адресной помощи в воспитании молодого поколения будущих инженеров-новаторов, от которых ожидают прорывных идей в секторе научного, промышленного производства.

В требованиях Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования (ФГОС ООО) определены условия для формирования совокупности значимых личностных качеств обучающихся, навыков и умений к научно-техническому творчеству, изобретательству [1]. В данном контексте формирование инженерной компетенции обучающихся становится стратегически важным ресурсом развития общества в целом.

Результаты исследования и их обсуждение

И.А. Зимняя раскрывает понятие компетенция как «…некоторые внутренние, потенциальные, сокрытые психологические новообразования (знания, представления, программы (алгоритмы) действий, системы ценностей и отношений), которые затем выявляются в компетентностях человека как актуальных, деятельностных проявлениях» [2, с. 40].

К рассмотрению инженерной компетенции школьников обращаются ряд отечественных авторов. Так, И.С. Шмыгова, М.Е. Чекулева [3], В.Е. Михайлова [4], Л.А. Морамзина, Н.П. Безрукова [5] рассматривают изучаемое понятие с точки зрения формирования навыков работы с техническими устройствами, развития творческих способностей с помощью решения прикладных задач. Ю.А. Подворчан [6] под инженерной компетенцией понимает готовность школьников к анализу инженерных проблем, способность осуществлять поиск информации и внедрять инновации.

Под инженерной компетенцией обучающихся основного общего образования мы понимаем совокупность личностно-мотивационного, коммуникативно-деятельностного, когнитивного рефлексивно-оценочного компонентов, выражающихся в позитивном отношении к инженерной деятельности и её осуществлении на основе полученных знаний, умений и навыков. Содержательное наполнение данных компонентов включает: мотивацию и ценностные установки к инженерной деятельности; набор определенных знаний и умений, обеспечивающих успешное выполнение инженерной деятельности; способность к сотрудничеству, самоанализу и самоконтролю; дисциплинированность и организованность.

В содержании ФГОС ООО второго поколения можно выделить личностные характеристики выпускника школы, которые можно отнести к инженерной компетенции:

1) креативное мышление, стремление к активному познанию мира, проявление интереса к науке и технике, человеческому труду;

2) осознание основ научных методов познания окружающего мира;

3) повышенный интерес к инновационной и творческой деятельности;

4) готовность к сотрудничеству, способность выполнять проектную и исследовательскую деятельность [1].

Развитие технического мышления обучающихся общеобразовательной школы является актуальной проблемой современного образования, для решения которой необходимо применять новые подходы и методы, позволяющие мотивировать на выбор профессии инженера [7]. Согласно ФГОС ООО внеурочная деятельность является частью неотъемлемой программы основного общего образования, направлена на формирование и развитие умений, навыков и способностей обучающихся, вхождение ученика в сферу социальных отношений [1]. Применение инновационных методов во внеурочной деятельности открывает для учителей новые возможности по ранней профориентации, помощи в приобретении школьниками социального знания (знания об общественных нормах, об устройстве общества, о социально одобряемых и неодобряемых формах поведения в обществе и т.д.); получение ими опыта переживания и позитивного отношения к базовым ценностям общества; опыта самостоятельного общественного действия [8].

Вопросы инженерного образования на сегодняшний день являются одними из актуальных в исследованиях отечественных и зарубежных учёных [9–11]. Данные исследования посвящены процессу инженерного образования, в основе которого заложено обучение конструированию и моделированию от элементарных предметов домашнего быта до объектов промышленного производства. В своих работах авторы приводят практические рекомендации и делятся полученным опытом интеграции в образовательный процесс процесса обучения инженерному делу. Однако некоторые учёные выявили ряд противоречий между требованиями федерального государственного стандарта и образовательными программами учебных заведений, они приходят к выводу о необходимости включения в образовательный процесс дополнительных дисциплин для формирования навыков командной работы, умений производить материальный продукт, получения знаний о работе с высокотехнологичным оборудованием [12–14].

Формированию инженерной компетенции у школьников способствует технология проектной деятельности [7]. В процессе работы над проектом учащиеся сталкиваются с проблемой нехватки практических навыков моделирования объектов. Для решения данной проблемы можно использовать в образовательном процессе 3D-принтер, с помощью которого можно тактильно ощутить проектируемый объект. Интеграция 3D-печати в проектную деятельность позволяет корректно и точно разработать модель, внести изменения, доработать.

Для обеспечения эффективного исследуемого процесса необходимо разработать и обосновать педагогическую модель, в которой отражены педагогические условия, методологические подходы, принципы, средства, методы, диагностический инструментарий, планируемый результат.

Инженер – это профессионал, осуществляющий техническое творчество, получивший высшее (или специальное) образование, который в своей деятельности соединяет науку и производство [15]. Инженерная деятельность заключается в осуществлении технических действий, основываясь на приобретённом опыте, умениях, практических навыках и научных знаниях.

С целью проверки эффективного функционирования разработанной модели нами была проведена опытно-экспериментальная работа. При организации и проведении экспериментальной работы мы опирались на следующие принципы: принцип целостности, принцип научности и принцип результативности. Данные принципы отражают общие требования, предъявляемые к осуществлению педагогического эксперимента. Согласно цели нашего исследования, в качестве одной из задач было определение диагностического инструментария, выявление критериев, показателей и уровней сформированности инженерной компетенции обучающихся.

Под критерием понимают «признак, на основании которого производится оценка, определение или классификация чего-либо, мерило суждения, оценки» [16, с. 238]. Критерием сформированности инженерной компетенции обучающихся выступают её компоненты (личностно-мотивационный, коммуникативно-деятельностный, когнитивный, рефлексивно-оценочный). При определении критериев мы опирались на принцип адекватности. На основе анализа современной педагогической литературы по проблеме инженерного образования [17–19] нами были составлены критерии, показатели, методы и средства диагностики уровня сформированности инженерной компетенции обучающихся основного общего образования (таблица).

Более подробно рассмотрим диагностический инструментарий. Для диагностики личностных качеств обучающихся был использован 14-факторный опросник Кеттела, включающий шкалы «конформность – доминантность» (самостоятельность, фактор E), «низкая нормативность – высокая нормативность» (ответственность, фактор G), «застенчивость – авантюризм» (уверенность в себе, фактор H) [20].

Шкала E отражает качество личности «конформность», которое характерно для подростка, руководствующегося мнением окружающих, который не в силах отстоять свою точку зрения, тогда как «доминантность» присуща подросткам, которые стремятся занять лидирующие позиции в коллективе, нацеленным на самоутверждение себя, своей самостоятельности и независимости. Средние значения являются наиболее приемлемыми и отражают сформированность личности как самостоятельного индивида, способного обдуманно и взвешенно принимать решения.

Качество «нормативность» поведения присуще подросткам, проявляющим слабый интерес к выполнению общественно значимых работ, пренебрегающим своими обязанностями, с отсутствием стойкой мотивации. «Высокая нормативность» отражает степень ответственности, настойчивости в достижении поставленной цели, дисциплинированности. Такие подростки в будущем будут трудолюбивы, аккуратны и ответственны.

Фактор H отражает степень взаимоотношений подростка с окружающими людьми. Робкие и застенчивые учащиеся не уверены в своих силах, часто терзаются чувством собственной неполноценности, как правило, медлительны и сдержанны. Преобладание качества «смелость» может выражаться в решительности, предприимчивости, активности, способности принимать самостоятельные, неординарные решения, что, несомненно, необходимо в профессиональной работе инженера.

Для определения уровня коммуникативных и организаторских склонностей применяется методика В.В. Синявского, В.А. Федоришина [21]. Опросник содержит 40 вопросов, рассчитан на 20–25 мин. При помощи данной методики можно выявить способности обучающихся к взаимодействию в команде, устанавливать деловые и товарищеские контакты с людьми, проявлять инициативу и т.д.

Тест механической понятливости Беннета применяется для определения склонности подростков к работе с техническими устройствами. Тест состоит из 60 заданий, проиллюстрированных изображениями [22]. Задания школьники могут выполнять в любой последовательности, выбирая один из четырех представленных вариантов, при этом за каждый правильный ответ начисляется один балл. Интерпретация результатов производится исходя из особенностей конкретной выборки. С помощью теста Бенната определяют такие навыки, как: а) инженерный склад ума; б) пространственное мышление; в) владение основными законами физики; г) понимание базовых принципов устройства окружающего мира.

Для определения уровня развития такого личностного свойства, как рефлективность, применяется методика А.В. Карпова [23]. Методика направлена на раскрытие степени развития рефлексивности личности, которая представляет собой способность индивида производить действия, выходя за рамки собственного «Я», проводить качественный анализ и осмысление через сравнение своего «Я» с окружающими событиями. Рефлексия направлена на раскрытие внутреннего состояния школьника перед принятием решения в определённой ситуации, с учётом различных вариантов конечного исхода события. Выявленный высокий уровень рефлексивности у ребёнка означает наличие в большей степени таких умений, как осмысливать, изучать и анализировать ситуацию. Способность к мысленной проверке гипотез, прежде чем принять тот или иной вариант развития событий.

Результаты диагностики обрабатываются и анализируются экспертной группой. Метод экспертных оценок позволяет наиболее объективно оценить экспериментальные данные [24]. Привлеченные эксперты осуществляют интерпретацию полученных результатов, предоставляют заключение об эффективности реализации модели формирования инженерной компетенции обучающихся основного общего образования.

Заключение

На сегодняшний день обеспечение независимости и конкурентоспособности страны должно осуществляться за счёт создания эффективной системы наращивания и наиболее полного использования интеллектуального потенциала нации. Для достижения поставленной цели необходимо решить задачу создания возможности для выявления талантливой молодежи и построения успешной карьеры в области науки, технологий и инноваций, обеспечив тем самым развитие интеллектуального потенциала страны. В связи с этим подготовка инженерных кадров должна начинаться ещё на этапе основного общего образования.

Проведённая работа позволила провести диагностику уровня сформированности инженерной компетенции обучающихся основного общего образования на констатирующем и обобщающем этапе опытно-экспериментальной работы. Диагностика осуществлялась с помощью комплекса методов: наблюдение, тестирование, опрос, экспертные оценки. Применяемая нами методика оценки уровня сформированности инженерной компетенции с помощью различных тестов может не в полной мере отражать реальный уровень знаний, умений и навыков обучающихся. В дальнейших исследованиях необходимо изучить влияние и на отдельные компоненты инженерной компетенции: коммуникативный, деятельностный, рефлексивный и когнитивный.