Публикация "Проблемы внедрения изобретательских технологий в систему образования"
статья (10, 11 класс)

Автор: Бергутова Разиля Фаритовна,

методист МБУ ДО «Детский эколого-биологический центр» НМР РТ,

педагог дополнительного образования высшей квалификационной категории

объединения по компьютерному черчению «Компас» (10-11 кл.)

Выступление «Проблемы внедрения изобретательских технологий в систему образования»

Важные понятия. Понятие изобретательства раскрывается в Патентном Законе Российской Федерации.  Изобретательство - это создание нового решения конкретной проблемы, имеющейся в практической деятельности и указание путей его достижения. Творчество же - это создание любой новизны, возможно и не связанной с материальной деятельностью человека.

Анализ сложившихся условий

Вся учебно-воспитательная деятельность педагогов направляется на формирование успешной личности выпускников, способных к самостоятельной жизни, трудовой и преобразовательной деятельности. Решая вопросы профессионального самоопределения, школа старается сформировать в обучающихся универсальные личностные качества, обеспечивающие успешную адаптацию выпускника в любых сферах человеческой деятельности.

Но сегодня для успешной самореализации недостаточно владеть универсальными учебными действиями, обозначенными стандартами образования. Необходимость формирования всесторонне развитого, творчески мыслящего, инновационно созидающего человека становится актуальнейшей проблемой современной школы. Творческие личности - рационализаторы во все времена определяли прогресс цивилизации, создавая материальные и духовные ценности, отличающиеся новизной и креативностью. Сегодня в обществе особенно остро ощущается потребность в людях инициативных, готовых найти новые подходы к решению насущных конструкторско-технологических, политэкономических, социокультурных задач, способных жить в новом, активно развивающемся мире. 

Сложившиеся противоречия

Среди факторов, формирующих общий тендем противоречий, является рассогласование между потребностями родителей в формировании креативных, предприимчивых, самостоятельных детей-выпускников, а также задачами общества по переходу на новый уровень научно-технического и социального прогресса. А, с другой стороны, задачами школы в воспитании дисциплинированных исполнителей, преодолевающих стандарты образования.

Противоречие проявляется и в том, что, с одной стороны, для появления «Кулибиных 21 века» необходимо уже со школьной скамьи формировать у учащихся устойчивый интерес к изобретательству, а, с другой стороны, отсутствие методического обеспечения для организации подобного образования.

Противоречием является и то, что современное общеобразовательное учреждение, имея современную материально-техническую базу, могло бы обеспечить новое качество образования на уроках технологии посредством усиления его новаторским обучением. Но, к сожалению, в учебных планах идёт постепенное сокращение часов в образовательной области «Технология». На других школьных предметах обучение изобретательским технологиям не предполагается вообще.

Противоречием двуединого характера является и то, что сегодня учащийся это, во-первых, субъект в образовательном процессе, он активный созидатель, выстраивающий свою траекторию творческого развития, создатель образовательных продуктов, материальных и духовных ценностей, в том числе характеризующихся субъективной новизной. Во-вторых, он же является и объектом образовательного процесса, всецело зависящим от предлагаемых ему методик, способов, приёмов, видов образовательных технологий. Ученик в современной школе, становится «заложником» того обучения, которое предлагаются школой, не имея возможности повлиять на процесс. Проявляется противоречие и между тем, что хочет и может ученик, и тем, что он должен изучать в соответствие с учебным планом, даже если он имеет явно выраженные способности и таланты в различных областях образования.

Противоречием также можно назвать необходимость участия старшеклассников в олимпиадах по технологии, где в полной мере учащиеся проявляют свои технические творческие способности. Но при этом часов на обучении технологии, как образовательного предмета, не предусмотрено учебным планом.

Выявление проблемы

Анализ выявленных противоречий позволяет, с учётом требований современной действительности, сделать вывод о необходимости введения в систему общего образования элементов изобретательских технологий. Такое нововведение обуславливается необходимостью формирования у учащихся умений создавать инновационные технологии. Заметим, что изобретательность – это заданное от природы личностное качество человека, которое было крайне важно для выживания в процессе эволюционного развития. Сегодня необходимо восстановить в детях природные способности креативно мыслить и смело изобретать. В них должно быть сформировано некое понимание, что в жизни не бывает безвыходных ситуаций, бывает непонимание проблемы в связи с недостаточной творческой активностью мысли.

Нужно заметить, что изобретательские способности можно применить во всех сферах жизнедеятельности человека. Великим примером является Леонардо да Винчи, живший в XV веке и обладавший огромным количеством талантов и способностей. Он был великим художником, учёным, мыслителем и изобретателем. Именно ему принадлежит первый проект швейной машины, смывной унитаз с техническими эскизами, чертежами, описанием принципа работы. Элементы изобретательства и новизны он проявлял во всех своих творениях.

Ещё одним ярким примером высокой результативности использования изобретательских технологий является старейший Кембреджский университет Англии. Образовательный процесс этого учебного заведения полностью ориентирован на формирование студента как будущего специалиста рационализатора, предприимчивого человека, инженерно мыслящего профессионала. И, как результат, среди выпускников Кембриджского университета 121 Нобелевский Лауреат, что составляет 12% от общего количества лауреатов в мире 981 (для сравнения - 21лауреат за всю историю России).

В каждой области можно вычленить изобретательские технологии. Умение увидеть инновацию, наполнить его творческим содержанием и применить в конкретной области есть один из важнейших показателей сформированности изобретательских способностей у человека. Воспитание и научение такого видения в современном школьнике является большой проблемой, которую необходимо будет решать педагогу – наставнику, изобретателю.

Решение проблемы

Определение требований к проблеме

Внедрение изобретательских технологий в общеобразовательные школы рассмотрим в рамках определённых требований, необходимых для решения обозначенной проблемы:

• Адекватность - проблема внедрения изобретательских технологий должна соответствовать реальному объективному состоянию дел в образовании.
• Актуальность - проблема внедрения изобретательских технологий должна быть актуальной и своевременной.
• Гибкость - возможность и способность изобретательских технологий к изменениям и дополнениям в соответствии с новыми требованиями образованного процесса в течение определённого времени и ситуации.
• Достаточность - подготовленность всех необходимых данных для внедрения изобретательских технологий в систему общего образования.
• Доступность - возможность получения информации своевременно и беспрепятственно по вопросам внедрения изобретательских технологий.
• Стабильность - способность изобретательских технологий функционировать, не изменяя собственную структуру, и находиться в стабильном взаимодействии с общим образованием.
• Универсальность - возможность использования изобретательских технологий на всех уровнях и областях всем участникам образовательного процесса.
•  Эффективность – необходимость положительной динамики результативности внедрения изобретательских технологий к затратам, обуславливающим и обеспечивающим его адаптацию в системе общего образования.

Поиск вариантов решения проблемы

Одним из вариантов решения проблемы внедрения изобретательских технологий является вынесение его за пределы общего образования, например, в систему дополнительного образования. При этом каждый ребёнок может всецело посвятить себя любимому занятию, посещая, предположим, кружок на станции юных техников. Сегодня в дополнительном образовании также складывается парадоксальная ситуация. По учебным требованиям стандартов дополнительного образования необходима наполняемость детей не менее 15 человек, учебная работа должна проводиться строго по расписанию. Но, к сожалению, не все дети могут «втиснуться» в промежутки обозначенного времени. Важным моментом является и то, что не будет всеобщего охвата детей, не будет системности и последовательности в обучении технологии изобретательства. В кружках, как правило, нет научной составляющей подачи материала. Дети относятся к подобным занятиям как к развлечению, как к любимому занятию в свободное от основных уроков время. Желание сделать что-либо своими руками доминирует над тем, что изобретательству надо учиться, что это техническая наука, требующая к себе серьёзного, ответственного отношения. Как правило, детская увлечённость со временем проходит, и на её место встают проблемы подготовки к ОГЭ (9кл.) и ЕГЭ (11кл.). Таким образом, возможности развития у детей врождённых качеств изобретательства так и не будут раскрыты и развиты до состояния практического применения этих качеств в реальной жизни.

Обоснование выбора основного решения

Великий изобретатель Генрих Альтшуллер еще мальчиком увлекся изобретательством и уже в 17 лет получил свое первое авторское свидетельство. Среди его изобретений — катер с ракетным двигателем, пистолет-огнемет, газотеплозащитный скафандр и многое др. Будучи уже состоявшимся ученым и инженером, Альтшуллер задался целью выяснить, как создаются изобретения и есть ли у творчества свои закономерности. Другими словами, можно ли научить изобретательскому искусству любого, кто проявит к этому интерес, или же это удел избранных, и надеяться стоит лишь на внезапное озарение. Для достижения своей цели за период с 1946 по 1971 годы ученый исследовал свыше 40 тысяч патентов и авторских свидетельств, создал классификацию решений по 5-ти уровням изобретательности и выделил 40 стандартных приёмов, используемых изобретателями. В результате этого исследования была создана теория решения изобретательских задач - ТРИЗ. Созданию и совершенствованию этой теории Альтушуллер посвятил около 50 лет своей жизни. Своей системой ученый доказывает, что любой человек может научиться изобретать, и для этого не обязательно иметь врожденный талант.

Каждый человек в онтогенетическом развитии эмпирическим путем нарабатывает определенный опыт изобретательской деятельности, связанный с удовлетворением повседневных потребностей (придумывание различных приспособлений для облегчения бытового труда, усовершенствование орудий труда и бытовых объектов и т.д.) Можно считать, что такой опыт непрофессиональной рационализаторской деятельности основывается на генетически заданном качестве личности - смекалке. Она в большей или меньшей степени присуща каждому человеку, независимо от происхождения и социального статуса, но может быть освоена и использована только в процессе научно-обоснованного обучения, в том числе и посредством самообразования.

Становится очевидным, что накопленный человечеством опыт инновационного решения технологических проблем, соединённый с врождёнными способностями людей, необходимо переложить на уровень системного и целенаправленного обучения изобретательству. Чем раньше дети начнут постигать азы этой науки, тем более серьёзных результатов можно ожидать.

Сегодня дополнительное образование является стартовой площадкой для начального обучения изобретательству. По всей стране открываются кванториумы, технопарки, иннополюсы, в которых создаются современные условия для качественного технологического образования с учетом современных требований. Но данный процесс разрознен, каждое образовательное учреждение идет своей траекторией развития. А нужно стабильное непрерывное и поступательное развитие детей изобретательству, базирующее на научной основе.

Анализ педагогических подходов, методов и форм по развитию изобретательской мысли у обучающихся показал, что важным являются психологический (Э.Ф. Зеер), логический (В.И. Белозерцев), познавательный (Б.М. Кедров), методический (Д. Росман) аспекты развития технического творческого мышления и принципы решения изобретательских задач (Г.С. Альтшуллер). Используя уже имеющиеся фундаментальные научные труды, необходимо разработать концепцию и методологию обучения «Технологии изобретательства» как части образовательного процесса в современной школе. Важно подключить к этой работе лучших учёных практиков современности.

Пути реализации основного решения

При освоении «Технологии изобретательства», как и при освоении других школьных предметов, для педагогов общеобразовательных учреждений главными вопросами преподавания станут, чему учить (отбор содержания) и как учить (дидактические условия обучения). Таким образом, образовательной целью «Технологии изобретательства» будет являться совокупность средств и методов образовательных процессов, базирующихся на научно-технических достижениях и формировании в учащиеся изобретательских способностей, сопровождающихся процессом воспитания всесторонне развитой гармоничной личности.

Для достижения поставленной цели необходимо обозначить пути её реализации.

1. Целесообразно ввести в процесс общего образования новый предмет «Технология изобретательства», который будет включать в себя разделы: философия изобретательства, культура изобретательства, история изобретательства, методика решения конструкторских задач, теория и практика решения конструкторских задач, патентология, юридические аспекты изобретательства, современная наука и техника, техническое творчество и др.
2. Должна быть разработана дидактическая и методическая система обучения изобретательству.
3. В образовательных программах педагогических ВУЗов и учреждений повышения квалификации учителей следует предусмотреть обучение «Технологии изобретательства» для переподготовки желающих педагогов.
4. Для создания преемственности и взаимосвязи с другими школьными дисциплинами необходимо разработать концепцию обучения технологии изобретательства в системе общего образования.
5. Целесообразно активизировать научную деятельность педагогов в направлении технологического изобретательства с использованием достижений педагогики и технологии.
6. Необходимо организовать выпуск учебников, пособий, рабочих тетрадей, методической литературы и др. для обучения технологии изобретательства.
7. Необходимо разработать общее положение для создания инкубаторов изобретательских идей обучающейся молодёжи и возможности их реализации через коммерческие структуры. Такой подход позволит не только выявлять перспективные разработки, но и обеспечивать их необходимыми условиями для дальнейшего развития.
8. Необходимо разработать методические рекомендации по оцениванию и мониторингу объектов и этапов развития изобретательской деятельности учащихся.
9. Целесообразно создать научно-исследовательское бюро изобретателей и рационализаторов (НИБИР) для рассмотрения и оценки инновационных технических предложений обучающейся молодёжи.
10. Целесообразно организовать взаимосвязь с конструкторскими бюро предприятий Республики для создания общей зоны взаимодействия по вопросам реализации взаимовыгодных рационализаторских проектов.

Анализ предполагаемых результатов

В результате введения «Технологии изобретательства» в систему общего образования можно предположить, что мы получим выпускника нового типа, с кардинально новым мышлением, умеющим думать аналитически, решать системно поставленные задачи, планировать работу и прогнозировать её результаты. При этом изобретательство, как сформированное личностное качество, может проявиться в будущем в любой области жизнедеятельности человека, приобретая оттенки креативности, творчества, предпринимательства, логического мышления, сопоставления фактов, выявления причинно-следственных связей и всего того, что мы называем нестандартным мышлением. 

Выявление новых проблем

При внедрении элементов изобретательских технологий в образовательный процесс необходимо предусмотреть появление новых проблем и решение новых задач. Это обеспечение материально – технической базы соответствующих мастерских и кабинетов необходимым оборудованием, техническими, наглядными и иными средствами обучения. Подготовка, обучение технологии изобретательства педагогического состава. Внесение изменений в учебные планы, создание новых учебников, разработка образовательных и рабочих программ, адаптация всего образовательного процесса нововведениям по технологии изобретательства.

Использовалась литература для изучения материала (без цитат)