CC BY
151
agogical University. I. N. Ulyanova, Science online]. 2019, no. 1 (6).
8. Informacionno-kommunikacionnaya sreda [Elektronnyj resurs] [Information and communication sre-Yes [Electronic resource]] // URL: https://lektsii.com (accessed: 11.05.2019).
Сайфутдинов Рафаэль Амирович, доцент кафедры «Информатика» УлГПУ им. И. Н. Ульянова, кандидат культурологии.
Поступила 31.05.2019 г.
УДК 37.022
Г. М. ШИГАБЕТДИНОВА, Л. X. ДАВЛЕТШИНА, С. В. ГАПОНОВА
ОПЫТ ОРГАНИЗАЦИИ ДИАГНОСТИКИ СФОРМИРОВАННОСТИ ИНЖЕНЕРНОГО МЫШЛЕНИЯ ШКОЛЬНИКОВ
Приведён опыт реализации программы областной экспериментальной площадки по теме «Психолого-педагогические условия формирования основ инженерного мышления обучающихся в лицее».
Представлена авторская методика диагностики сформированности основ инженерного мышления. Все диагностические процедуры структурированы по критериям, выделены проверяемые показатели, определены соответствующие им диагностические методики. Подробно раскрывается алгоритм диагностики.
Рассматриваются результаты диагностической работы на примере экспериментальной и контрольной групп в ходе констатирующего этапа эксперимента.
В исследовании принимали участие обучающиеся 3, 4, 7, 9 и 11 классов МБОУ «Лицей при УлГТУ №45» города Ульяновска, общее количество обучающихся, охваченных исследованием, составило 408 человек.
Авторы подтверждают, что по результатам констатирующего этапа эксперимента показатели в контрольной и экспериментальной группах по всем трём уровням практически совпали, что дало им основание далее осуществить формирующий эксперимент по разработанной программе в выбранных группах. В заключение сформулирована как теоретическая, так и практическая значимость проведённой работы.
Ключевые слова: инженерное мышление, диагностика, методики диагностики, критерии и показатели сформированности инженерного мышления.
Введение. В современном мире актуальность формирования инженерного мышления обусловлена необходимостью модернизации различных отраслей производств, науки и экономики. Развитый инженерный тип мышления способствует прогрессу производства и повышению качества труда. Деятельность инженера при этом требует междисциплинарных знаний и имеет широкопрофильный творческий характер. Не вызывает
© Шигабетдинова Г. М., Давлетшина Л. X.. Гапонова С. В., 2019
сомнения утверждение о том, что инженер начинается в школе. Вопросы диагностики сформированности определённого уровня инженерного мышления у школьников становятся одним из важных структурных элементов, определяющих эффективность работы в данном направлении.
С 2017 года МБОУ «Лицей при УлГТУ № 45» является областной экспериментальной площадкой по теме «Психолого-педагогические условия формирования основ инженерного мышления обучающихся в лицее». Одна из задач второго
этапа исследования (2018—2019 учебный год) — разработка методики диагностики результатов формирования основ инженерного мышления обучающихся.
Цель исследования заключается в разработке методики диагностики результатов формирования основ инженерного мышления обучающихся, а также в апробации данной методики (констатирующий этап эксперимента).
Разработка диагностического комплекса
На основе разработанной ранее теоретической модели сформированное™ основ инженерного мышления нами разработан диагностический комплекс, направленный на определение уровня сформированное™ основ инженерного мышления школьников. Все диагностические процедуры структурированы по критериям, выделены проверяемые показатели, определены соответствующие им диагностические методики. В основе диагностического комплекса — известные тесты, чья валидность и надёжность уже
доказаны и обеспечивают получение объективных данных. Данный комплекс даёт возможность оценивать мотивацию, познавательные интересы, гибкость и оригинальность мышления школьников, выявлять умения самостоятельно ставить познавательные цели и контролировать деятельность, преодолевать проблемно-конфликтные ситуации. Кроме того, определены этапы проведения и уровни сформированное™ основ инженерного мышления , а также перевод «сырых» баллов в стандартные оценки.
Рецензенты отмечают высокий профессиональный уровень психометрических измерений, эмпирическое обоснование и явно выраженный прикладной характер комплекса. В качестве достоинств методики отмечается актуальность и соответствие заявленным областям применения, возможность диагностики в условиях многократного лонгитюдного исследования.
Подробный алгоритм приведён в таблице 1.
Таблица 1
Соотношение диагностических методик и уровней сформированное™ основ инженерного мышления школьников
Критерий Проверяемый показатель Диагностическая методика Уровни сформированности
критический допустимый оптимальный
Когнитивный Полнота и глубина физико-математических и естественнонаучных знаний Авторский тест, направленный на определение полноты и глубины физико-математических и естественнонаучных знаний (по классам) 1 балл 2 балла 3 балла
Гибкость и оригинальность мышления Тест креативности мышления П. Торренса (шкалы - гибкость, оригинальность) 1 балл 2 балла 3 балла
Мотивационно-ценностный Наличие мотивации к осуществлению проект-но-исследовательской деятельности Авторский опросник для определения направленности мотивации к проектно-исследовательской деятельности 1 балл 2 балла 3 балла
Проявление познавательного интереса к предметам физико-математического и естественнонаучного циклов Анкета по выявлению направленности и характера познавательных интересов (автор - О. Б. Островский) 1 балл 2 балла 3 балла
Поведенческий Умение самостоятельно ставить познавательные цели и контролировать деятельность Методика «Стиль саморегуляции поведения» (автор - В. И. Мороса-нова), шкалы - самостоятельность, планирование, программирование, оценивание результатов 1 балл 2 балла 3 балла
Умение преодолевать проблемно-конфликтные ситуации Методика «Стиль саморегуляции поведения» (автор - В.И. Мороса-нова), шкалы - гибкость, моделирование 1 балл 2 балла 3 балла
Готовность к осуществлению проектно-иссле-довательской деятельности Наблюдение за ходом проектно-исследовательской деятельности, авторский опросник «Мой выбор» 1 балл 2 балла 3 балла
Вывод об уровне сформированности инженерного мышления школьников делался на основе статистической обработки данных по каждому критерию и определялся по количеству набранных баллов: критический уровень - 0—7 баллов, допустимый уровень - 8—14 баллов, оптимальный уровень - 15—21 баллов.
Результаты исследования и их обсуждение
В качестве экспериментальной группы были выбраны обучающиеся 3, 4, 7, 9 и 11 классов. Контрольную группу составили ученики, обучающиеся в параллелях с экспериментальной группой. Количество учащихся экспериментальной группы (ЭГ) - 224 человека, контрольной группы (КГ) - 184 человека, общее количество обучаемых, охваченных исследованием, составило 408 человек.
У выбранной категории школьников был определён уровень сформированности основ инженерного мышления школьников в соответствии с выбранными критериями: когнитивный, мотивационно-ценностный, поведенческий. Были определены уровни основ инженерного мышления школьников: критический, допустимый и оптимальный. Для эффективной оценки результативности работы в данном направлении диагностический процесс включал в себя 3 этапа: входная диагностика, промежуточная диагностика и итоговая диагностика. Частота проведения диагностики - 1 раз в полугодие.
Рассмотрим результаты диагностической работы на примере экспериментальной и контрольной групп в ходе констатирующего этапа эксперимента.
Для изучения показателя «глубина и полнота физико-математических и естественнонаучных знаний» когнитивного критерия использовался авторский тест, направленный на определение полноты и глубины физико-математических и естественнонаучных знаний (по классам). Тест составлен на основе заданий из открытого банка заданий всероссийской проверочной работы и содержит 7 заданий.
Для определения уровня сформированности показателя «гибкость и оригинальности мышления» из многообразия методов психодиагностики творческих способностей человека нами был выбран тест креативности мышления П. Торренса. Диагностика состоит из трёх субтестов, нами выбран второй субтест, наиболее популярный и простой в обработке «Завершение картинок». Обработка результатов теста предполагает оценку четырёх показателей: «беглость», «оригинальность», «разработанность», «гибкость».
Распределение школьников (в процентах) по уровням сформированности когнитивного критерия инженерного мышления для наглядности продемонстрируем на диаграмме (рис. 1).
По приведённым данным видно, что 38% школьников экспериментальной группы и 47% школьников контрольной группы находятся на самом низком, критическом уровне сформированности когнитивного критерия инженерного мышления. Довольно высока доля школьников, уровень сформированности когнитивного критерия инженерного мышления которых является допустимым (51% ЭГ и 50% КГ). Достаточно низок процент школьников с оптимальным уровнем сформированности когнитивного критерия инженерного мышления (11% ЭГ и 3% КГ).
В целях диагностики степени проявления показателя «наличие мотивации к осуществлению проектно-исследовательской деятельности» мотивационно-ценностного компонента нами использован авторский опросник для определения направленности мотивации к проектно-исследовательской деятельности. Он состоит из 14 суждений, необходимо выбрать один из четырёх вариантов ответа (верно, скорее да, чем нет, скорее нет, чем да, неверно). Данный опросник позволяет выявить внутреннюю и внешнюю мотивацию проектно-исследовательской деятельности,
определить направленность мотивов.
На диагностику показателя «проявление познавательного интереса к предметам физико-математического и естественнонаучного циклов» мотивационно-ценностного критерия направлена анкета по выявлению направленности и характера познавательных интересов (автор - О. Б. Островский). Анкета состоит из трёх вопросов.
Первый вопрос направлен на выявление предметной направленности интересов обучающихся: предлагается составить рейтинг учебных предметов (чем интереснее предмет, тем больший балл ему присваивается). Ответы испытуемых по второму и третьему вопросам анализировались качественно и выявляли мотивацию и антимотивацию интереса. Второй вопрос был направлен на выявление мотивации (внутренних побудителей) интереса школьников к изучению любимого предмета. В третьем вопросе школьники отмечали, что осложняет их отношение к предмету.
Результаты статистической обработки ответов испытуемых по мотивационно-ценностному критерию представлены на диаграмме (рис. 2).
60п
Рис. 1. Уровни сформированное™ когнитивного критерия инженерного мышления школьников
(констатирующий этап эксперимента)
60л
50-'
40'
32%
30'
о11Е
10'
51%
□ Крипнэскийурсвень
□ Дхлшочньйурсвень
□ Сйтишльньйуровень
4%
Рис. 2. Уровни сформированности мотивационно-ценностного критерия инженерного мышления школьников (констатирующий этап эксперимента)
70-1
60-'
50-'
40'
30-'
201
10' 0-
67%
65%
13%
□ Крипгажий урсвеиь
□ Дхлнгочньй урсвеиь
□ СШи^нльньй урсвень
КГ
Рис. 3. Уровни сформированности поведенческого критерия инженерного мышления школьников
(констатирующий этап эксперимента)
Из эмпирических данных, представленных на рисунке 2, видно, что критический уровень сформированности мотивационно-ценностного критерия инженерного мышления характерен для 32% обучающихся экспериментальной груп-
пы и 52% обучающихся контрольной группы. Для 51% обучающихся экспериментальной группы и 44% обучающихся контрольной группы свойственен допустимый уровень сформиро-
ванности мотивационно-ценностного критерия инженерного мышления.
Школьников с оптимальным уровнем сформированное™ мотивационно-ценностного критерия инженерного мышления выявлено крайне мало (16% школьников экспериментальной группы и 4% обучающихся контрольной группы). Полученные результаты позволяют сделать вывод, что в ходе опытно-экспериментальной работы следует уделить особое внимание вопросам формирования внутренней мотивации к осуществлению проектно-исследовательской деятельности, а также формированию познавательного интереса к предметам физико-математического и естественнонаучного циклов.
Для диагностики показателей поведенческого критерия «умение самостоятельно ставить познавательные цели и контролировать деятельность», а также «умение преодолевать проблемно-конфликтные ситуации» использовалась методика «Стиль саморегуляции поведения» (автор - В. И. Моросанова). Испытуемым был предложен ряд высказываний об особенностях поведения. Последовательно прочитав каждое высказывание, нужно выбрать один из четырёх возможных ответов: «Верно», «Пожалуй, верно», «Пожалуй, неверно», «Неверно» и отметить свой ответ в соответствующей графе на листе ответов.
Для обучающихся начальной школы для диагностики данного критерия использовалась методика экспертной оценки «Оценка сформированное™ целеполагания, контроля, оценки». Педагоги оценивали каждого ученика по трём шкалам: «Целеполагание», «Контроль», «Оценка». Суммируя полученное количество баллов по трём показателям и переводя в итоговые баллы, мы также получили данные об уровне сформированное™ критерия.
Для диагностики показателя «готовность к осуществлению проектно-исследовательской деятельности» поведенческого критерия использовался авторский опросник «Мой выбор». Испытуемым предлагалось 7 суждений, на которые необходимо было ответить, как много времени они уделяют этой деятельности (довольно много - 3 балла, мало - 2 балла, не занимаюсь - 1 балл).
Распределение школьников (в процентах) по уровням сформированности поведенческого критерия инженерного мышления представлено на диаграмме (рис. 3).
Из рисунка 3 видно, что критический уровень сформированности поведенческого критерия инженерного мышления выявлен у 12% обу-
чающихся экспериментальной группы и 18% обучающихся контрольной группы. Допустимый уровень сформированности поведенческого критерия инженерного мышления характерен для 67% школьников экспериментальной группы и 69% школьников контрольной группы. Оптимального уровня сформированности поведенческого критерия инженерного мышления достигли лишь 21% школьников экспериментальной группы и 13% школьников контрольной группы.
Отнесение школьников к тому или иному уровню сформированности основ инженерного мышления проводилось по всей совокупности диагностических методик. Резюмируя итоги проведённого исследования в качестве констатирующего эксперимента, приходим к выводу, что в первый год реализации программы инновационной деятельности по разработанным педагогами образовательным программам с критическим уровнем по разным критериям в районе 12 % — 38% в зависимости от критерия, допустимого — от 51 % до 61%, а оптимального — на уровне от 11% до 21% одного года реализации образовательных программ недостаточно для достижения необходимого уровня сформированности основ инженерного мышления у школьников и необходимости реализации формирующего эксперимента.
Выводы. Показатели в контрольной и экспериментальной группах по всем трём уровням практически совпали, что дало основание далее осуществить формирующий эксперимент по разработанной программе в выбранных группах.
Таким образом, проведённая нами работа имеет как теоретическое, так и практическое значение, которое заключается:
- в авторской оригинальной разработке и описании комплекса диагностики для определения уровня сформированности основ инженерного мышления школьников;
- в возможности диагностики динамики развития каждого школьника и сравнении результатов через определённый промежуток времени;
- в возможности использования диагностического инструментария и методических рекомендаций к нему педагогами-психологами, учителями, педагогами дополнительного образования в практике образовательных организаций, а также студентами в ходе производственных педагогических практик.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Финюкова Т. В., Давлетшина Л. X., Шлютова М. А. Основы инженерного мышления
обучающихся: теоретическое определение и моделирование // Инновационные процессы в науке и образовании: монография / Под общ. ред. Г. Ю. Гуляева. - Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение», 2019. - С. 46-54.
2. Туник Е. Е. Лучшие тесты на креативность. Диагностика творческого мышления. — Санкт-Петербург : Питер, 2013. — С. 154.
3. Островский О. Б. Анкета по выявлению направленности и характера познавательных интересов [Электронный ресурс] // Режим доступа: URL: http://gigabaza.ru/doc/99059.html (дата обращения: 20.05.2019).
4. Моросанова В. И. Стиль саморегуляции поведения (ССПМ): руководство по использованию. - Москва : Когито-Центр, 2004. - 44 с. - (Психологический инструментарий).
REFERENCES
1. Finyukova T. V., Davletshina L. H., SHlyutova M. A. Osnovy inzhenernogo myshleniya obuchayushchihsya: teoreticheskoe opredelenie i modelirovanie [Fundamentals of engineering thinking of students: a theoretical definition and modeling] // Innovacionnye processy v nauke i obrazovanii: monografiya . Pod obshch. red. G. YU. Gulyaeva. [Innovative processes in science and education: monograph . Under the General editorship of G. Yu. Gulyaev]. Penza: MCNS «Science and Education», 2019, pp. 46-54.
2. Tunik E. E. Luchshie testy na kreativnost'. Diagnostika tvorcheskogo myshleniya [The Best tests for creativity. Diagnostics of creative thinking]. Sankt-Peterburg, Piter, 2013. 154 p.
3. Ostrovskij O. B. Anketa po vyyavleniyu napravlennosti i haraktera poznavatel'nyh interesov [Elektronnyj resurs] [Questionnaire to identify the kinds and nature of cognitive interests [Electronic resource]] // Rezhim dostupa: URL: http://gigabaza.ru/doc/99059.html access Mode: URL: http://gigabaza.ru/doc/99059.html (accessed: 20.05.2019).
4. Morosanova V. I. Stil' samoregulyacii povedeniya (SSPM): rukovodstvo po ispol'zovaniyu [Style of self-regulation of behavior( SSPM): guidelines for use]. Moscow, Kogito-Centr, 2004. 44 p. (Psychological tools).
Шигабетдинова Гузель Мирхайзановна, кандидат педагогических наук, доцент, директор департамента довузовского образования УлГТУ. Давлетшина Лариса Харисовна, зам. директора по учебно-воспитательной работе, кандидат педагогических наук.
Гапонова Светлана Васильевна, педагог-психолог МБОУ г. Ульяновска «Лицей при УлГТУ №45».
Поступила 13.06.2019 г.
УДК 37.03
В. Г. ТРОНИН, Т. А. СИДОРЧУК
ОПЫТ ПРЕПОДАВАНИЯ ТРИЗ ШКОЛЬНИКАМ СТАРШИХ КЛАССОВ
Описаны результаты проведения ТРИЗ-интенсива школьникам старших классов города Ульяновска с разбором анкетирования по итогам учёбы. Сделаны выводы об уровне освоения материала, наиболее важным для школьников темам и расслоении школьников по уровню обучаемости.
Ключевые слова: ТРИЗ, общая теория сильного мышления, творчество, изобретательство, системное мышление, образование.
Введение
Крупнейшие мировые корпорации (Samsung Electronics, Hyundai, LG, General Electric, Intel Corp., Airbus, BMW, Bombardier, Boeing, Continental, Daimler Chrysler, Ford Motor, Johnson & Johnson, Exxon Mobile, Mars, Medtronic, Philips, Procter & Gamble, Shell, Unilever, Xerox и другие) используют для создания и модернизации продукции Теорию Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ), разработанную Генрихом Альт-
шуллером в СССР, широко применявшуюся в СССР, где создавалось около четверти всех изобретений в мире. ТРИЗ направлена на воспитание системного восприятия мира, нахождение эффективных нестандартных решений в технике и других областях жизни, приобретение навыка формулировать наиболее важные задачи и пошагово продвигаться к их решению с использованием междисциплинарного подхода. Именно этими качествами должен обладать специалист в
© Тронин В. Г., Сидорчук Т. А., 2019
