Формирование профессионального интереса к инженерному проектированию у старшеклассников в процессе изучения физики в общеобразовательной школе

• Автор: Гундырев, Вадим Борисович
• Шифр специальности: 13.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Чебоксары
• Количество страниц: 197 с.

Содержание
Введение
Глава 1. Теоретические основы формирования у старшеклассников профессионального интереса к инженерному проектированию в курсе обучения физике.
1.1 Сущностно-содержательные характеристики профессионального интереса старшеклассников к инженерному проектированию в решении технических и метатехнических проблем
1.2 Педагогические основы формирования у старшеклассников профессионального интереса к инженерному проектированию
1.3 Модель формирования у старшеклассников профессионального интереса к инженерному ■ проектированию в процессе изучения физики
Глава 2. Опытно экспериментальная работа по формированию профессионального интереса к инженерному проектированию у старшеклассников в процессе изучения физики в системе их профессиональной ориентации.
2.1 Организация и ход экспериментальной работы по формированию у
старшеклассников профессионального интереса к инженерному
проектированию в процессе изучения физики
2.2 Анализ результатов реализации экспериментальной
работы
Заключение
Список используемой литературы
Приложения
Введение
Актуальность исследования. Происходящие на протяжении последних трехсот лет глубокие цивилизационные преобразования в мире привели к такой области человеческой деятельности как инженерное проектирование. Являясь, с одной стороны, результатом промышленной революции, инженерное проектирование стало вместе с тем одним из мощных инструментов, ускоряющих процессы общественных преобразований. Если исторически инженерное проектирование возникло и выросло для решения технических проблем, то в настоящее время этот инструмент активно используется для решения проблем самой разной природы - от технических до метатехнических и социальных. К инженерному проектированию теснейшим образом примыкают такие междисциплинарные методы, как исследование операций, теория систем, кибернетика, а в последнее время, все значительнее - теория информации.
Дж. Диксон характеризует инженерное проектирование как поиск научно обоснованных и технически осуществимых решений для проблем разного рода [55, 5]. Он подчёркивает, что инженерное проектирование не искусство, а прикладная дисциплина, которой можно и нужно обучать. Инженерное проектирование включает в себя такие аспекты, как творчество, изобретательство и анализ, процессы принятия решений и выбора оптимального пути развития системы (как технической, так и метатехнической). Программа общеобразовательной школы по таким предметам как физика [129, 116], математика [130, 43], информатика достаточна для того, чтобы подготовить школьников к возможности самостоятельного анализа технических противоречий и принятия оптимального решения в модельных ситуациях. В меньшей степени программа ориентирована на развитие творческих способностей, необходимых будущим инженерам. П.Я. Гальперин отмечает: «Творческому мышлению надо учить и этому учат... Ему учат и в средней школе, и в высшей, но как?» [27, 323].
Методам активизации творческого и интеллектуального потенциала исследователя посвящено довольно много работ, как в нашей стране, так и за рубежом. Прикладным методам развития способностей людей разного возраста посвящены работы Г.С. Альтшуллера [4], Дж. К. Джонса [54], Дж. Диксона [55], Я. Дитриха [56], Б.П. Никитина [111], Е.И. Регирера [133], [134], Ю.Г, Тамберга [158], П. Хилла [174], A.B. Хуторского [177], [178], и ряда других.
Теоретические основы исследования и развития интеллектуальных способностей разрабатывали Л.С. Выготский [25], П.Я. Гальперин [27], Д. Кэмпбелл [86], М.А. Холодная [175], В.А. Яковлев [187] и др.
Существует ряд учебных пособий по основам инженерного и научно-технического творчества, а так же профессиональной ориентации ([103],[106], [92], [143]).
На основании анализа работ по развитию творческих и интеллектуальных способностей, необходимых для успешного овладения методами инженерного проектирования и последующей конкуренции на рынке груда можно прийти к следующим выводам:
1) начинать процесс изучения методов инженерного проектирования, в том числе и методов развития творческих способностей, необходимо как можно раньше;
2) начинать процесс обучения творчеству можно в любом возрасте независимо от знаний и уровня интеллекта;
3) общеобразовательная школа, имея большой потенциал в области обучения инженерному проектированию, практически не использует его, за исключением кружковой и факультативной работы энтузиастов.
4) наибольшие возможности в плане обучения основам научного творчества в рамках школьной программы имеют такие учебные предметы как физика, математика и информатика.
Согласно статистическим данным [137, 229-264], доля выпускников физико-математических и естественнонаучных специальностей высших учебных заведений монотонно снижалась от 9% в 1990 году до 2,5% в 2

«учиться самостоятельно и постоянно» (Японский совет по аккредитации инженерного образования) заложенные в школе основы инженерного проектирования будут развиваться и совершенствоваться в дальнейшем как при обучении в вузе, так и в процессе профессиональной деятельности. Ещё раз подчеркнём, что под инженерным проектированием мы понимаем не просто развитие творческих способностей, владение определённым набором знаний и т.п. Этот вопрос в отечественном и зарубежном образовании достаточно подробно исследован, в том числе применительно к урокам физики ([131], [132] и др.). Инженерное проектирование для нас — систематическое развитие и системное применение всех необходимых компонент этого процесса. Именно системность инженерного проектирования способствует, на наш взгляд, формированию у школьников того, что А. Моль назвал традиционной культурой в противовес культуре мозаичного типа: «Роль культуры состоит в том, что она даёт человеку «экран понятий», на который он проецирует...свои восприятия внешнего мира. У традиционной культуры этот «экран понятий» имел рациональную «сетчатую» структуру, обладавшую, так сказать, почти геометрической правильностью. <...> современная культура, которую мы называем «мозаичной», предлагает для такого сопоставления экран, похожий на массу волокон, сцеплённых как попало,- длинных, коротких, толстых, тонких, размещённых почти в полном беспорядке. Этот экран вырабатывается в результате погружения индивидуума в поток разрозненных, в принципе никак иерархически неупорядоченных сообщений - он знает понемногу обо всём на свете, но структурность его мышления крайне ограничена». [103,44]. Инженерное проектирование с одной стороны, само способствует структурированию знаний, с другой - учит структурировать знания, пусть даже первоначально неструктурированные. Вместе с тем, для создания условий, способствующих «упиться самостоятельно и постоянно» не достаточно сообщить ученикам определённый набор знаний, пусть даже систематически выстроенных. Эти знания, подобно фундаменту, являются необходимым условием построения