Информатизация всех сфер общества, повышение роли учебной деятельности определяют процесс модернизации и новое видение роли основного общего образования. В современном мире общество всё больше зависит от технологий и поэтому большое внимание уделяется такой области нашего интеллекта, как инженерное мышление. Именно этот тип мыслительной деятельности является основной формой человеческой попытки преобразовать окружающий мир, преследуя собственные интересы.
В инженерном мышлении главное – решение конкретных задач для достижения установленных целей, получение качественного результата наиболее эффективным путем. Результат этот через рационализацию, изобретение и открытие порождает качественно новое в области науки и техники и отличается оригинальностью и уникальностью. Развивать инженерное мышление начинают еще в школе, для этого в школах открываются кружки робототехники.
Такое понятие, как «инженерное мышление» является объектом изучения многих наук: философии, психологии, педагогики, гуманитарных и технических наук. Анализ реального опыта решения творческих инженерных задач позволяет утверждать, что основой инженерного мышления являются высокоразвитое творческое воображение и фантазия, владение методологией технического творчества, позволяющей сознательно управлять процессом генерирования новых идей.
Инженерное мышление должно опираться на хорошо развитое воображение и включать различные виды мышления: логическое, творческое, наглядно-образное, практическое, теоретическое, техническое, пространственное и др. Главные из них – творческое, наглядно-образное и техническое.
Многие школьники мечтают быть изобретателями и желают реализовать свои инженерные амбиции. Однако, в рамках школьной программы в настоящее время недостаточно возможностей для их реализации.
Формирование инженерного мышления происходит на фоне игр, общения через познавательные игры, исследования, конструирования и экспериментирования. Для того, чтобы оценить есть ли предпосылки для прединжинерного мышления, целесообразно обратить внимание на желание ребенка экспериментировать и конструировать с разными моделями. Неотъемлемой частью оценки является наблюдение за способностями ребенка уметь из различных деталей конструктора используя умения, навыки и знания создавать различные модели или объекты с последующим объяснением созданного предмета. У учеников начальной школы начинает осознанно формироваться инженерное мышление, основанное на соответствии требованиям ФГОС.
Особо необходимо обратить внимание при обучении в начальной школе на проектно-исследовательскую деятельность с необходимостью оказания дозированной помощи со стороны учителей и родителей. Постановка целей и задач в проектно-исследовательской деятельности должна строго соответствовать умственным особенностям каждого ребенка быть четко мотивирована и выстроена траектория успеха для каждого ученика. В инженерных классах в начальной школе кардинально необходимо менять учебный план. Вторая половина должна быть полностью построена на выделении дополнительных часов на занятия математикой, LEGO-конструктора, применением Arduino, 3D-моделированием и IT-технологиям. Основной деятельностью в начальной школе должна стать естественно-научная составляющая.
Начиная с пятого класса основной школы продолжается реализация программы ФГОС, которая плавно переходит во все классы основной школы. Нельзя забывать, что цели и задачи ФГОС в основной школе основываются на базовых понятиях ФГОС начальной школы.
Появилась возможность и назрела необходимость в непрерывном образовании в сфере робототехники. Заполнить пробел между детскими увлечениями и серьезной подготовкой позволяет изучение робототехники в системе дополнительного образования на основе специальных образовательных конструкторов. Основы моделирования должны естественным образом включаться в процесс развития ребенка.
Кружковые занятия играют большую роль в развитии индивидуальных способностей детей. Основной метод, применяемый на занятиях, проектный.
Платформа микроконтроллера Arduino – это отличный инструментом для исследования мира электроники, программирования, взаимодействия человека с компьютером, систем управления и многих других областей. В техническом плане на уроках робототехники необходимо опираться на использование Arduino как эффективной аппаратно-программной платформы для проектирования и создания новых устройств, состоящей из платы и программного обеспечения.
Актуальность работы обусловлена противоречием между необходимостью формирования и развития инженерного мышления учащихся общеобразовательной школы и недостаточным уровнем развития методической базы для развития их инженерного мышления на внеурочных занятиях
Объект исследования – процесс организации внеурочной деятельности учащихся средних общеобразовательных учреждений.
Предмет исследования – пути развития инженерного мышления школьников на внеурочных занятиях по Arduino-конструированию.
Цель работы – разработать методические рекомендации для организации внеурочных занятий по Arduino-конструированию для развития инженерного мышления школьников.
В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:
1. Провести анализ научной и методической литературы по организации внеурочной деятельности учащихся общеобразовательных учреждений.
2. Определить понятие инженерного мышления школьника.
3. Определить возможности применения платформы Arduino на внеурочных занятиях для формирования и развития инженерного мышления школьника.
4. Разработать программу кружка Arduino-конструирования, направленную на формирование и развитие инженерного мышления школьника.
5. Разработать методические рекомендации для осуществления кружковой деятельности Arduino-конструирования, направленной на формирование и развитие инженерного мышления школьника.
Методы исследования:
– теоретические – анализ литературы связанной с кругом проблем, обозначенных задачами исследования;
– эмпирические – наблюдение, сравнение, педагогический эксперимент, анализ полученных результатов.
Практическая значимость исследовательской работы заключается в разработке методического обеспечения, которое могли бы использовать учителя при подготовке внеурочных занятий по Arduino-конструированию.
Представленная работа состоит из введения, двух глав, состоящих из пяти подразделов, выводов по главам, заключения, библиографического списка и приложения. Работа изложена на 50 страницах, библиографический список содержит 30 наименований, использовано 5 таблиц и 3 рисунков.
Весь текст будет доступен после покупки
