Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №6»

Образовательный проект

«Внедрение элементов

инженерного образования

на уроках технологии

на уровне основного общего образования»

Сорокин Олег Анатольевич,

учитель технологии

Мегион, 2018

Введение

Развитие инженерно-технического образования весьма актуально сегодня, поскольку формирует экономический потенциал страны. Однако, на сегодняшний день в Российской Федерации наблюдается инженерный кризис — нехватка инженерных кадров и отсутствие молодого поколения инженеров, что может стать фактором, который затормозит экономический рост страны. Это отмечают ректора крупнейших технических университетов, этот вопрос регулярно поднимается на правительственном уровне: «Сегодня в стране существует явная нехватка инженерно-технических работников, рабочих кадров и в первую очередь рабочих кадров, соответствующих сегодняшнему уровню развития нашего общества. Если недавно мы ещё говорили о том, что находимся в периоде выживания России, то сейчас мы выходим на международную арену и должны предоставлять конкурентную продукцию, внедрять передовые инновационные технологии, нанотехнологии, а для этого нужны соответствующие кадры. А их на сегодня у нас, к сожалению, нет» (Путин В.В. Мнения российских политиков о нехватке инженерных кадров. 11.04.2011.)

Выступление члена Комитета Государственной Думы по образованию Г.А. Балыхина «Развитие инженерного образования и его роль в технологической модернизации России» так же актуализирует проблему подготовки инженерных кадров для страны.

Президентом РФ даны поручения сформировать систему профессиональной ориентации и предпрофессиональной подготовки обучающихся в общеобразовательных учреждениях для повышения их мотивации к последующей трудовой деятельности, предусмотрев при этом меры по обеспечению:

- повышения привлекательности обучения по образовательным программам высшего профессионального образования инженерного профиля;

- повышения уровня технологического образования школьников, восстановления необходимых объёмов технологической подготовки школьников во всех классах средней общеобразовательной школы;

- разработки программы развития массового научно и технического творчества, изобретательской и рационализаторской деятельности учащихся и воспитанников общеобразовательных учреждений;

- развития сетей научно-технических организаций при технических факультетах вузов, школ выходного дня;

- улучшения качества подготовки, переподготовки и повышения квалификации инженерно-технических кадров с учётом приоритетов развития национальной экономики, совершенствования системы непрерывного профессионального образования.

Инновационной экономике России, нашему региону и, в частности, городу Мегиону, нужны инженерные кадры – специалисты, имеющие широкую фундаментальную подготовку в области физико-математических и базовых инженерных дисциплин, в совершенстве владеющие IT- технологиями, коммуникабельные, изобретательные, способные не только проектировать новые технические устройства, но в равной степени умеющие организовывать их производство и реализацию на рынке.

Инженерное образование – это образование, направленное на практическое приложение и применение научных, экономических, социальных и практических знаний с целью обращения природных ресурсов на пользу человека.

Предлагаемый проект направлен на подготовку выпускников,  ориентированных  на получение образования технического и естественнонаучного  профиля и воспитание будущей научной и инженерной элиты города Мегиона, начиная с уровня основного общего образования.

Цель проекта – создание условий для повышения престижности инженерных  специальностей и осознанного выбора обучающимися будущей профессиональной деятельности через внедрение элементов инженерного образования на уроках технологии на уровне основного общего образования в разделе «Электротехнические работы».

Инновационная идея проекта  - внедрение в образовательный процесс возможностей электронного конструктора и дополнительного оборудования для ознакомления с теоретическими основами электротехники на практике

Задачи проекта

1. Изучить содержание образования в части основных способов учебно-познавательной деятельности, специфичных для инженерно-технического образования обучающихся.
2. Разработать  и внедрить комплекс заданий и дидактических материалов, обеспечивающих реализацию основ инженерно-технического образования в рамках урочной деятельности.
3. Создать программу для открытия инженерного класса.

Социальная направленность проекта заключается в ориентации  выпускников  на рынок труда, самоопределении обучающихся, обеспечении возможности свободного выбора ими образовательной траектории, в определении своего места в социуме.

Используемые ресурсы:

 - временные: не требуют дополнительного времени, реализуется в рамках учебного плана;

 - информационные: представлены списком литературы;

 - интернет ресурсы: сайт педагога на https://nsportal.ru/sorokin-0, сайт школы http://86mmc-megionsch6.edusite.ru/;

 - интеллектуальные: проект разработан учителем технологии высшей квалификационной категории Сорокиным О.А.;

- кадровые: учителя технологии;

- организационные, в т.ч. административные: проект реализуется в рамках образовательного процесса на уровне основного общего образования по предмету «Технология», в классно - урочной системе обучения. Руководство осуществляет администрация МБОУ «СОШ №6»;

- материально-технические: реализация проекта предусматривает дополнительные материальные затраты на приобретение учебно- методического оборудования (электронный конструктор «Знаток», конструктор «Лего-робототехника», мобильный класс);

- финансовые: требует дополнительного финансирования.

План реализации проекта включает следующие этапы:

1. Информационно-методический: изучить содержание образования в части основных способов учебно-познавательной деятельности, специфичных для инженерно-технического образования обучающихся.

2. Опытно - экспериментальный: разработать и внедрить комплекс учебно-методических и дидактических материалов, обеспечивающих реализацию основ инженерно-технического образования в рамках урочной, внеурочной деятельности.

 3. Аналитический: психолого-педагогический мониторинг.

4.Информационно-просветительский: представление опыта работы перед педагогическим сообществом на различных уровнях (ШМО, ГМО, всероссийских сетевых сообществах).

    По продолжительности реализации проект является долгосрочным.

   На сегодняшний день проект находится на этапе реализации на базе МБОУ «СОШ №6»   г. Мегиона.

Основное содержание проекта

Первые десятилетия ХХ века были временем расцвета русского инженерного образования: математического, естественнонаучного и технического. Именно тогда в России сформировалась уникальная модель  физико-технического образования.

Научные школы инженерного образования профессоров различных ВУЗов России А.Ф.Иоффе и С.П.Тимошенко, П.Л.Капица и Н.Н.Семенова,  А.Н.Крылова и А.И.Алиханова, А.Е.Чичибабина и Б.А.Бахметьева обеспечили не одно поколение специалистов в области российской инженерной практики. Преобразования последних десятилетий в России изменили требования к инженерным кадрам. Современный инженер должен иметь способность к творческому развитию своей деятельности. Основанное на науке творчество должно опережать практический опыт и техническое воплощение инженерных разработок.

Подготовка к инженерному труду предполагает развитие интеллектуальной и фундаментальной научной подготовки, формирование способности к технопредпринимательству. Инженерное образование сегодня стало вновь актуальным. Начало подготовки инженерных кадров в России было положено основанием в Москве в 1701 г., школы «математических и навигацких наук». Программа школы была составлена Петром I вместе с А.Д.Фарварсоном. В навигацкой школе предполагалось преподавать чисто по специальным курсам математических и морских наук, куда входили: арифметика, геометрия, тригонометрия, с их практическими приложениями к геодезии, и главное, к мореплаванию, для которого проходили навигацию и астрономию. Экономические и политические преобразования в России требовали большого количества специально обученных людей – профессионалов: офицеров, моряков, артиллеристов, инженеров, врачей, государственных служащих, учителей. В связи с чем, количество школ, училищ, стало неизменно расти.

В СССР инженерная мысль не могла развиваться свободно, не могли создаваться и развиваться на собственной основе инженерные школы, складывающиеся естественным образом вокруг выдающихся инженерно мыслящих личностей и функционирующие демократично, чьё развитие определялось бы не авторитетом должности, а авторитетом соответствующей личности. Развитие советской инженерии пошло по другому пути, определяющемуся, как все остальное в тоталитарном государстве, централизованно, массово и планомерно.

В то же время советская система не была сфокусирована на «штучном производстве» креативных инженеров. Вместо этого в старых вузах и в постоянно растущем числе вузов новых быстрыми темпами пошло наращивание «массового производства» инженеров. В результате инженерный класс достиг к 1950-м гг. размеров, характерных для наиболее технически развитых стран. Миру был явлен феномен советского инженера - особого рода специалиста с мозгами, основательно промытыми пропагандой, и действующего преимущественно по инструкции.

В.Путин: «Мы живём в период кардинальных перемен в экономической жизни всего мира. Никогда еще столь быстро не обновлялись технологии. Многое из того, что нас сегодня привычно окружает, казалось фантастикой лет 15-20 назад. Выигрывает тот, кто полнее других использует новые возможности. Нам нужна новая экономика, с конкурентоспособной промышленностью и инфраструктурой. Нам необходимо выстроить эффективный механизм обновления экономики, найти и привлечь необходимые для неё огромные материальные и кадровые ресурсы. Высокий уровень образования населения, огромное наследие фундаментальной науки, наличие инженерных школ - мы обязаны задействовать все эти факторы».

В век высоких технологий, постоянно возрастающей потребности в создании новых технологий, объектов, систем, в стране чувствуется всё возрастающий дефицит инженерных кадров, способных создавать конкурентоспособную продукцию и услуги. В связи с чем, возникает необходимость подготовки данных специалистов, начиная со школьной скамьи.

Нельзя не отметить, что в настоящий момент внедрение элементов инженерного образования способствует более высокой мотивации к обучению и успешному выбору карьеры в будущем.

В соответствии с федеральными государственными образовательными стандартами основного общего образования изучение предметной области «Технология» должно обеспечить:

- развитие инновационной творческой деятельности обучающихся в процессе решения прикладных учебных задач;

- активное использование знаний, полученных при изучении других учебных предметов, и сформированных универсальных учебных действий;

- совершенствование умений выполнения учебно-исследовательской и проектной деятельности;

- формирование представлений о социальных и этических аспектах научно-технического прогресса;

- формирование способности придавать экологическую направленность любой деятельности, проекту; демонстрировать экологическое мышление в разных формах деятельности.

Предметные результаты изучения предметной области «Технология» должны отражать:

1) осознание роли техники и технологий для прогрессивного развития общества; формирование целостного представления о техносфере, сущности технологической культуры и культуры труда; уяснение социальных и экологических последствий развития технологий промышленного и сельскохозяйственного производства, энергетики и транспорта;

2) овладение методами учебно-исследовательской и проектной деятельности, решения творческих задач, моделирования, конструирования и эстетического оформления изделий, обеспечения сохранности продуктов труда;

3) овладение средствами и формами графического отображения объектов или процессов, правилами выполнения графической документации;

4) формирование умений устанавливать взаимосвязь знаний по разным учебным предметам для решения прикладных учебных задач;

5) развитие умений применять технологии представления, преобразования и использования информации, оценивать возможности и области применения средств и инструментов ИКТ в современном производстве или сфере обслуживания;

6) формирование представлений о мире профессий, связанных с изучаемыми технологиями, их востребованности на рынке труда.

Предметная область «Технология» является необходимым компонентом общего образования всех школьников, предоставляя им возможность применять на практике знания основ наук. Это фактически единственный школьный учебный курс, отражающий в своем содержании общие принципы преобразующей деятельности человека и все аспекты материальной культуры. Он направлен на овладение учащимися навыками конкретной предметно-преобразующей (а не виртуальной) деятельности, создание новых ценностей, что, несомненно, соответствует потребностям развития общества. В рамках «Технологии» происходит знакомство с миром профессий и ориентация школьников на работу в различных сферах общественного производства. Тем самым обеспечивается преемственность перехода учащихся от общего к профессиональному образованию и трудовой деятельности.

Программа предмета «Технология» обеспечивает формирование у школьников технологического мышления. Схема технологического мышления (потребность – цель – способ -  результат) позволяет наиболее органично решать задачи установления связей между образовательным и жизненным пространством, образовательными результатами, полученными при изучении различных предметных областей, а также собственными образовательными результатами (знаниями, умениями, универсальными учебными действиями и т. д.) и жизненными задачами. Кроме того, схема технологического мышления позволяет вводить в образовательный процесс ситуации, дающие опыт принятия прагматичных решений на основе собственных образовательных результатов, начиная от решения бытовых вопросов и заканчивая решением о направлениях продолжения образования, построением карьерных и жизненных планов. Таким образом, предметная область «Технология» позволяет формировать у обучающихся ресурс практических умений и опыта, необходимых для разумной организации собственной жизни, создает условия для развития инициативности, изобретательности, гибкости мышления.

Используя в своей работе примерную образовательную программу основного общего образования и на основе авторской  программы «Технология. Технический труд» 5-8 классы под редакцией В.М.Казакевича, Г.А.Молевой – М.: «Дрофа», 2012г. и распоряжения первого заместителя Губернатора ХМАО-Югры  Г.Ф. Бухтина от 26.01.2015 №9-р по реализации программ по народному творчеству и ремёслам с учётом региональной составляющей через интеграцию с предметом «Технология», на базе учебника Технология. 8 класс: учебник для учащихся общеобразовательных организаций/В.Д.Симоненко, А.А.Электов, Б.А.Гончаров и др. – М.: «Вентана-Граф», 2018, я разработал свой вариант программы.

В соответствии с учебным планом МБОУ «СОШ №6» на изучение предмета «Технология» в 5-7 классах отводится 68 часов (по 2 часа в неделю),  в 8 классе - 35 часов (1ч в неделю): из них 18 часов  отводится теоретическим урокам и 17 - практическим работам.

      При разработке программы учтены  региональные особенности расположения и статуса нашей школы;   современные требования к технологической подготовке молодёжи;   материально-техническое оснащение  учебных мастерских, использован блочно-модульный принцип построения учебного материала.  

Почему же мною выбран раздел программы «Электротехнические работы»? Потому, что не так часто этот раздел программы преподается в школе на уроках технологии, а ведь этот раздел очень важен в образовании юношей, так как в будущей семейной жизни знания, полученные при изучении этого раздела им крайне необходимы. Изучение этого раздела даёт огромный толчок в развитии исследовательских навыков. И я считаю, что могу донести информацию, изучаемую в этом разделе, до обучающихся на должном уровне и в интересном ракурсе.

 При планировании работы  я опираюсь на возрастные особенности подростков:

- подросток начинает чувствовать себя взрослым, стремится быть и считаться взрослым;

- ведущие позиции начинают занимать общественно полезная деятельность и общение со сверстниками;

- возраст характеризуется перестройкой мотивационной сферы (в том числе наполняются новым смыслом и уже существующие мотивы), интеллектуальной сферы (проявляются элементы теоретического мышления и профессиональная направленность интересов и планов), сферы взаимоотношений со взрослыми и сверстниками, личностной сферы – самосознания.

При составлении своей программы изучение раздела «Электротехнические работы» по времени согласовал с началом изучения раздела «Электричество» по предмету физика (с небольшим опережением). Я перенёс этот раздел для изучения на начало учебного года, мотивируя это тем, что по программе изучения предмета физика, раздел «Электричество» начинается в конце первого полугодия. Поэтому, мне видится необходимым дать начальные знания по электротехнике, опередив физиков, ведь теоретический материал  на физике будет лучше усвоен, если обучающиеся на практических занятиях урока технологии руками соберут простейшие электрические цепи, на практике увидят накал лампочек при последовательном и параллельном соединении. Таким образом, обучающиеся знакомятся с элементами инженерного образования, а именно, конструирование, моделирование, черчение, сборка и т.д.

Особенность изучаемого раздела состоит в том, что обучающиеся,  знакомясь с теоретическими основами электротехники, на практике собирают простейшие электрические цепи. Тем самым, меняя виды деятельности, используя информацию и оборудование, у детей не пропадает интерес к данной теме.  

Цель раздела: Ознакомление обучающихся с основами электротехники и применение этих знаний на практике.

Задачи раздела:

- знакомство с основами электротехники;

- формирование практических навыков электротехнических работ;

- применение полученных знаний и навыков при сборке  электрических цепей квартирной проводки;

- привитие интереса к культуре своей Родины, воспитание эстетического отношения к действительности, трудолюбия, аккуратности, усидчивости, терпения, умения довести начатое дело до конца, взаимопомощи при выполнении работы, привитие основ культуры труда;

- развитие моторных навыков, образного мышления, внимания, аккуратности и пунктуальности.

Принципы отбора содержания образования:

1. Принцип соответствия социальному заказу. Согласно этому принципу в содержание образования должны входить не только современные знания и умения. Должны учитываться и возможности  индивида. Благодаря этому человек достигает всестороннего развития и роста личности.

2. Принцип обеспечения единства содержания образования с позиций всех учебных предметов. В соответствии с этим принципом составляющие содержания образования должны быть тесно взаимосвязаны, уравновешены и пропорциональны. Учебный материал не должен дублироваться в других предметах.

3. Принцип гуманизации. Согласно этому принципу содержание образования направляется на воспитание в человеке гуманитарной культуры, культуры знаний, технологической культуры, свободного выбора профессии в соответствии со своими возможностями и способностями.

Используемые формы организации обучения:

- индивидуальная форма - применяется с целью адаптирования степени сложности учебных заданий, оказания помощи с учётом индивидуальных особенностей ученика и оптимизации самого учебного процесса. В связи с этим в качестве основного достоинства данной формы обучения выделяется возможность полностью индивидуализировать содержание, методы и темпы получения образования, отслеживая и корректируя как преподавательскую, так и учебную деятельность;

- парная форма - связана с коммуникативным взаимодействием между учителем и парой обучающихся, выполняющих под его руководством общее учебное задание;

- фронтальная форма, т.е. «обращённая к зрителям», предполагает одновременное обучение группы обучающихся или целого класса, решающих однотипные учебные задачи с последующим контролем результатов со стороны учителя. Эта традиционная форма организации учебного процесса связана с «усреднением» обучающихся, так как единообразие заданий не учитывает их индивидуальных особенностей.

Методы обучения, применяемые в урочное время: исследовательский, проблемно-поисковый, репродуктивный, объяснительно-иллюстративный, метод проектов.

Используемые технологии: личностно-ориентированные, игровые.

Приоритетным методом обучения является метод проектов, который позволяет обучающимся быть не просто наблюдателями, а непосредственно участниками технологического процесса, почувствовать свою значимость.

В результате изучения раздела «Электротехнические работы» ученик научится:

- читать электрические схемы;

- собирать простые электрические цепи;

- объяснять работу простых электрических устройств;

- рационально использовать электрические приборы, добиваясь экономного использования электроэнергии; а также иметь представление об источниках, потребителях тока, элементах управления и их условных обозначениях на электрических схемах; о последовательном, параллельном, смешанном соединении потребителей в электрической цепи;

-использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для безопасной эксплуатации электротехнических и электробытовых приборов; оценки возможности подключения различных потребителей электрической энергии к квартирной проводке; осуществления сборки электрических цепей простых электротехнических устройств по схемам.

Методы диагностирования результатов

Педагогический контроль  осуществляется в несколько этапов и предусматривает несколько уровней.

I. Промежуточный контроль.

 Индивидуальная беседа.

Выполнение дифференцированных практических заданий различных уровней сложности.

II. Итоговый контроль.

Итоговый контроль проводится по сумме показателей за всё время обучения, а также предусматривает выполнение работы по выбранной самим учеником схеме.

Формой проведения занятий по программе является урок.

Изучение данного раздела тесно связано с такими дисциплинами как: физика (электрическое поле, электрический ток, проводники, диэлектрики, последовательное и параллельное соединение проводников, предупреждение опасного воздействия на организм человека электрического тока и электромагнитных излучений), черчение, математика, ОБЖ.

Раздел «Электротехнические работы»

Для проведения учебных занятий данного раздела программы были приобретены: электронные конструкторы «Знаток» 3 уровня сложности в количестве 10 штук, исходя из расчёта 1 конструктор на 2 человека (изначально предполагалась парная работа, правильность подхода подтвердилась практикой); элементы квартирной проводки (автоматические предохранители, распределительные коробки, розетки, выключатели, патроны, лампочки на 36 В, кабель); инструменты (отвёртки под крестовой и прямой шлиц, плоскогубцы, кусачки, ножи электрика, специальный инструмент для оконцевания проводов), саморезы. Изготовлены планшеты из фанеры (8 штук) для закрепления элементов квартирной проводки и простейшая модель электромагнита. Отремонтирован школьный трансформатор на 36 вольт и модель генератора, двигателя.      

Почему для 8 из 10 занятий выбран именно этот конструктор? Основная задача данных практических занятий – показать связь между школьной программой и окружающей нас современной жизнью. Именно этот конструктор содержит элементы, которые присутствуют практически во всей окружающей нас технике – компьютерах, телефонах, автомобилях, фото- и видеокамерах, телевизорах, музыкальной аппаратуре и т.д. Электронный конструктор включает в себя коробку с элементами и две книги. «Книга 1» содержит необходимую информацию по темам, в том числе и интересные исторические сведения, методические указания для выполнения практических работ во время школьных уроков. В «Книге 2» приводятся схемы, которые ученики могут собирать как во время уроков, так и во время дополнительных элективных занятий. Для удобства пользования (нахождения нужных деталей, укладке конструктора в конце занятия) на последней странице обложки приведена картинка с расположением всех элементов в коробке. Для условий урока, когда время ограничено, это очень важно. В каждой книге есть таблица с условными обозначениями, используемыми в электрических схемах. Часть заданий подразумевает работу с этой таблицей, и ребята самостоятельно обращаются к ней и продолжают знакомиться с условными обозначениями.

В качестве элементов питания  рекомендуется применять NiMH аккумуляторы (напряжение 1.2 В, ёмкость не менее 1800 мА ч, размер АА) с соответствующим  зарядным устройством.  Вместо аккумуляторов можно применять батарейки размером АА и напряжением 1.5 В, но при этом во время выполнения некоторых заданий, необходимо вводить поправку на разницу напряжений батареек и аккумуляторов. Ученики самостоятельно приобретают батарейки и приносят их на занятия. Для выполнения любых заданий достаточно каждому принести 2 батарейки.

Практические занятия согласуются с существующей школьной  программой и учебниками физики для 8, 9, 10 и 11 классов. Но поскольку образование становится все более дифференцированным, то задания разбиты не по классам, а на 3 группы разного уровня сложности. Таким образом, легко дифференцировать задания в зависимости от уровня учеников. Конструктор содержит более 1000 схем для сборки.

 Цель создания планшетов с квартирной проводкой? Школьникам, конечно, интересно работать с конструктором, но с определённого момента они начинают относиться к нему как к игрушке. Необходимо перенести, полученные знания, на реальные объекты, встречающиеся в повседневной жизни. И это пособие, с включением элементов инженерного образования, помогает осуществить этот перенос в полной мере и способствует  осознанному выбору профессиональной карьеры, требующей инженерной подготовки.

Уроки в рамках раздела «Электротехнические работы»

Урок 1. Правила ТБ при работе с электрооборудованием. Электрическая цепь. 

1. Электрическая энергия - основа современного технического прогресса.

Область применения электрической энергии. Правила безопасной работы с электрооборудованием. Знакомство с профессиями, связанными с электротехническими работами. Элементы электрической цепи.

2. Внедряемые элементы инженерного образования на учебном занятии: условные обозначения, используемые в электрических цепях, сборка электрической цепи по схеме.

Урок 2. Источники питания.

1. Устройство гальванических элементов: батарейки, аккумулятора. Сравнение батарейки и аккумулятора.
2. Внедряемые элементы инженерного образования на учебном занятии: последовательное и параллельное соединение источников тока, сборка электрической цепи по схеме.

Урок 3. Источники питания.

1. Устройство генератора (по модели) и принцип получения электрической энергии.
2. Внедряемые элементы инженерного образования на учебном занятии:  сборка электрических цепей по схемам, сравнение принципиальной конструкции электродвигателя и генератора.

Урок 4. Потребители. 

1. Электроосветительные приборы (лампа накаливания, светодиод). Сравнительный анализ  их характеристик.
2. Внедряемые элементы инженерного образования на учебном занятии:  сборка электрических цепей по схемам, анализ работы цепей.

Урок 5. Последовательное и параллельное соединение.

1.  Последовательное, параллельное, смешанное соединение потребителей в электрической цепи.  Сравнение показателей участков цепи по силе тока и напряжению.
2. Внедряемые элементы инженерного образования на учебном занятии:  сборка электрических цепей по схемам, анализ работы цепей.

Урок 6. Квартирная проводка.

1. Сборка по схеме на планшете цепи, состоящей из автоматического предохранителя, распределительной коробки, розетки. Проверка работоспособности цепи.
2. Внедряемые элементы инженерного образования на учебном занятии:  сборка электрической цепи из элементов квартирной проводки по схеме.

Урок 7. Квартирная проводка.

1. Сборка по схеме на планшете цепи, состоящей из автоматического предохранителя, распределительной коробки, патрона с лампой накаливания, выключателя. Проверка работоспособности цепи.
2. Внедряемые элементы инженерного образования на учебном занятии:  сборка электрической цепи из элементов квартирной проводки по схеме.

Урок 8. Электродвигатель.

1. Устройство электродвигателя, его работа.
2. Внедряемые элементы инженерного образования на учебном занятии:  сборка электрических цепей по схемам, анализ работы электродвигателя в зависимости от напряжения и нагрузки.

Урок 9. Проводники и диэлектрики.

1. Изучение электропроводимости различных материалов.
2. Внедряемые элементы инженерного образования на учебном занятии:  сборка электрических цепей по схемам для проверки свойств проводимости, проверка работы цепей с элементами деталей различной проводимости.

Урок 10. Радиоэлектроника. Простейшие аналоговые автоматы.

1. Автоматические устройства, используемые в электрических приборах. Принципы действия.
2. Внедряемые элементы инженерного образования на учебном занятии:  сборка электрической цепи по схеме, выбранной самим учеником. Схема должна содержать автоматическое устройство.

Согласно требованиям в  соответствии с ФГОС ООО на данных учебных занятиях формируются умения, предъявляемые к результатам освоения учебного предмета «Технология», которые  обеспечивают достижение следующих умений:

Метапредметные умения:

 - умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;         

-  умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;        

- умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;

-  умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;

        Предметные умения:

- рациональное использование учебной и дополнительной технической и технологической информации для проектирования и создания объектов труда;

- оценка технологических свойств материалов и областей их применения;

- ориентация в имеющихся и возможных технических средствах и технологиях создания объектов труда;

- владение алгоритмами и методами решения технических и технологических задач;

- классификация видов и назначения методов получения и преобразования материалов, энергии информации, объектов живой природы и социальной среды, а также соответствующих технологий промышленного производства;

- распознавание видов, назначения материалов, инструментов и оборудования, применяемого в техническом труде;

- владение кодами и методами чтения и способами графического представления технической и технологической информации;        

Примерные задания, для  определения сформированности предметных результатов

Самостоятельная работа. 8 класс. Источники питания.

1. Батарейка – это _______________________________________________________________
2. Типы батареек:

А.________________________

Б.________________________

В.________________________

3. Составные части солевой батарейки:

А.______________________________________________

Б.______________________________________________

В.______________________________________________

Г.______________________________________________

Д.______________________________________________

4. Аккумулятор – это ______________________________________________________________
5. Кто и когда изобрёл батарейку? ___________________________________________________
6. Батарейка «села». Это означает ___________________________________________________

Практическая работа.

Книга 2 Задание 16. Прочитать задание. Собрать электрическую цепь по схеме. Провести испытание работоспособности. Ответить на вопросы.

1. Как соединены батареи в цепи?

2. Каково напряжение в цепи?

3. При последовательном соединении проводников как меняется напряжение в цепи?

Книга 2 Задание 17. Прочитать задание. Собрать электрическую цепь по схеме. Провести испытание работоспособности. Ответить на вопросы.

1. Как соединены батареи в цепи?

2. Каково напряжение в цепи?

3. При параллельном соединении проводников как меняется напряжение в цепи?

4. Что изменяется в цепи при параллельном соединении?

5. Какое будет суммарное напряжение, если изменить полярность одной из батарей? (проверьте экспериментально).

Книга 2 Задание 37 (дополнительное). Светомузыкальный дверной звонок с ручным управлением.

 Прочитать задание. Собрать электрическую цепь по схеме. Провести испытание работоспособности.  Ответить на вопросы.

1. Как соединены батареи в цепи?

2. Каково напряжение в цепи?

За 5 минут до конца урока складываем детали на свои места, сдаём конструктор, проверяется комплектность каждого конструктора.

Мониторинговые исследования

По результатам внедрения элементов инженерного образования на уроках технологии были проведены мониторинговые исследования с целью изучения качества обучения обучающихся по предметам «Технология» и «Физика». Кроме того, была проведена оценка профессиональных интересов и способностей «Ориентация» учеников 8 класса (тест  Соломина И.Л.). Сводные результаты исследования представлены в таблицах.

Таблица 1

Качество обучения обучающихся 8 –х классов по предмету «Технология»

Таблица 2

Качество обучения обучающихся 8 –х классов по предмету «Физика»

Из результатов диаграммы видно, что качество обучения по предметам «Технология» и «Физика»  наблюдается повышение, что говорит о росте мотивации у обучающихся к изучению данных предметов, связанных с подготовкой к выбору  инженерных специальностей.

Динамика профессиональных интересов у обучающихся 8-х классов.

Методика оценки профессиональных интересов и способностей «Ориентация».

(Тест Соломина И.Л.)

Тест «Ориентация» определяет профессиональную направленность личности к определённой сфере деятельности. Нас в исследовании интересовала сфера деятельности «Человек – Техника».  

Цель:  выявление профессиональных интересов и способностей обучающихся юношей 8-х классов в сфере «Человек – Техника». Отслеживание динамики интересов и способностей после проведённой работы. 

Сроки проведения: сентябрь 2017 года, май 2018 года.

Всего было обследовано 36 человек.

Результаты диагностики представлены в диаграмме:

Из диаграммы видно, что после проведённой профориентационной работы интерес в сфере «Человек-Техника» вырос у 9 человек - 24%, что в общем на конец учебного года составляет 34 человека – 94%.

Вывод: большинство обучающихся юношей 8-х классов к концу 2017-2018 учебного года проявили интерес и способности в сфере «Человек-Техника». Этим обучающимся рекомендован выбор  следующих профессий: инженер, технолог, конструктор, электромонтёр, электрик и т.п.

Таким образом, стало очевидным, что существует потребность в разработке программы открытия инженерного класса на уровне среднего общего образования на период двух учебных годов

ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ

Концептуальное обоснование программы:

Идея программы: создать инженерный класс, где главным направлением станет политехнизм, моделирование и конструирование, широкое использование информационных технологий для решения прикладных задач физики и математики и популяризации предметов естественно – математического цикла, что безусловно поднимет престиж инженерно-технических специальностей.

Инженерный класс – это комплексное решение, нацеленное на создание инновационных элементов системы ранней профориентации и основ профессиональной подготовки школьников.

Нужно предоставить учащимся инженерного класса поле для самопрезентации и самовыражения в группах сверстников и разновозрастных группах, создать пространство для реализации разнообразных творческих замыслов, проявления инициативных действий. При этом возможно использовать различные виды деятельности подростка, связанные с образовательным процессом:

- Совместно-распределённая учебная деятельность в личностно-ориентированных формах (включающих возможность самостоятельного планирования и целеполагания, возможность проявить свою индивидуальность, выполнять «взрослые» функции – контроля, оценки, дидактической организации материала и пр.);

- Исследовательская деятельность в её разных формах, в том числе, осмысленное экспериментирование с природными объектами, социальное экспериментирование, направленное на выстраивание отношений с окружающими людьми, тактики собственного поведения;

- Творческая деятельность - художественное, техническое и другое творчество, направленное на самореализацию и самоосознание.

Ресурсы, обеспечивающие эффективное управление качеством образования учащихся инженерного класса.

Нормативный ресурс. Управление качеством образования обучающихся профильных классов осуществляется на основе нормативных документов Министерства образования и науки РФ, Устава МБОУ «СОШ №6» и системы локальных актов, положений о профильных классах, учебным планом.

 Организационный ресурс. Создание модели организации учебно-воспитательного процесса инженерного класса по индивидуальной образовательной траектории

Материально-технический ресурс. Для создания инженерного класса необходимо перераспределить учебно-исследовательские ресурсы кабинетов физики и технологии, докупить недостающее оборудование для выполнения проектов, технического моделирования и конструирования.

Методический ресурс. Преимущественные технологии, применяемые в инженерно классе:

- технология развития критического мышления;

- дифференцированного обучения;

- интерактивные технологии;

- технология эвристического обучения;

- исследовательские технологии;

- проектные технологии;

- ИКТ-технологии;

Кадровый ресурс. Обучение педагогов по преподаванию робототехники, легоконструирования, по работе с техническими средствами обучения.

Ожидаемые результаты

Создание условий для организации самостоятельной учебно-познавательной, исследовательской и проектной деятельности обучающихся инженерного класса позволит:

- обеспечить качество образования, выраженное в развитии личностных потенциалов учащихся, в способности к продуктивному мышлению, проявлению творческой инициативы, готовности к продолжению образования в технических вузах по инженерным специальностям;

- обеспечить положительную динамику успешности участия школьников в соревнованиях и фестивалях по робототехнике, по техническому моделированию и программированию;

Оценка результатов (критерии)

1. Проведение ежегодного проблемно-ориентированного анализа с позиции соответствия достигнутых результатов целям образовательной программы специализированного инженерного класса и программы развития школы.
2. Проведение внешней экспертизы качества образования учащихся инженерного класса.
3. Проведение открытых мероприятий, направленных на презентацию опыта работы педагогического коллектива школы в новых реалиях.
4. Отслеживание поступления выпускников  по выбранному направлению.

Результаты и социальный эффект проекта.

Ожидаемые результаты:

1. Понимание престижности инженерных  специальностей и осознанного выбора обучающимися будущей профессиональной деятельности через внедрение элементов инженерного образования на уроках технологии на уровне основного общего образования.
2. Повышение качества обучения по предметам, связанным с инженерным образованием: технология, физика, математика, информатика.
3. Открытие инженерного класса на уровне среднего общего образования, где главным направлением станет политехнизм, моделирование и конструирование, широкое использование информационных технологий для решения прикладных задач физики и математики и популяризации предметов естественно – математического цикла.  

Критерии оценивания эффективности выбранного направления:

Примерный план деятельности инженерного класса

Предполагаемые риски  при открытии инженерного класса

1. Отсутствие квалифицированных кадров. Минимизация риска - прохождение КПК педагогами.
2.  Недостаточное финансирование материально-технической базы для открытия инженерного класса. Минимизация риска - привлечение дополнительных финансовых источников для создания инженерного класса.

Заключение

          1.Внедрённый комплекс заданий и дидактических материалов, обеспечивающих реализацию основ инженерно-технического образования обучающихся 8-х классов привёл к повышению качества обучения по предмету технология.

2. Внедрение элементов инженерного образования на учебных занятиях по технологии способствовало повышению качества обучения по смежным  предметам и осознанности получения знаний.

        3. В результате проведённого исследования по выявлению профессиональных интересов и способностей обучающихся 8-х классов сделан вывод, что большинство юношей 8-х классов проявили интерес и способности в сфере «Человек-техника». Этим обучающимся рекомендовано продолжить обучение на уровне среднего общего образования в инженерном классе.

4. Перспективы дальнейшего развития образовательного проекта - продолжить  внедрение элементов инженерного образования на уровне среднего общего образования через открытие инженерного класса.

Список литературы

1. Государственные вести (GOSNEWS.ru). Интернет-издание. http://www.gosnews.ru/ business_and_authority/news/643.
2. Авторская программа «Технология. Технический труд» 5-8 классы под редакцией В.М.Казакевича, Г.А.Молевой – М.: «Дрофа», 2012г.
3.  Учебник Технология. 8 класс: учебник для учащихся общеобразовательных организаций/В.Д.Симоненко, А.А.Электов, Б.А.Гончаров и др. – М.: «Вентана-Граф», 2018.
4. Федеральный портал «Российское образование» - htpp://www.edu.ru.
5. Российский общеобразовательный портал: основная и средняя школа – htpp://www/school.edu.ru.
6. Интернет-поддержка профессионального развития педагогов – htpp:/edu/of.ru.
7. ФГОС форум - http://standart.edu.ru/Board.aspx?Tmpl=Thread&BoardId=572&ThreadId=199.
8. Образовательный сайт: Непрерывная подготовка учителя технологии -http://tehnologiya.ucoz.ru/index/0-4
9. Технология в школе - http://shk-tehnologia.ru
10. Уроки технологии - http://900igr.net/prezentatsii/tekhnologija/Uroki-tekhnologii/Tekhnologija-v-shkole.html
11. Обучающие игры на уроках технологии - http://www.rantis.spb.ru/uroki-tehnologii.html
12. Технология в школе: Стандарты - http://www.shk-tehnologia.ru/Page22.html