Публикации Учебно-методический материал "Формирование инженерного мышления в школе"

Всероссийский сборник статей и публикаций института развития образования, повышения квалификации и переподготовки.

Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: Учебно-методический материал "Формирование инженерного мышления в школе"
Автор: Кукнерик Дина Романовна

Кукнерик Дина Романовна,учитель физики МОБУ Талаканской СОШ № 5, пгт Талакан, Амурская область. Формирование инженерного мышления в школеАннотация. Актуальность инженерно-технического направления в развитии школьников заключается в том, что оно востребовано для преобразования окружающего мира, позволяет раскрыть потенциал каждого ребёнка. В инженерной подготовке важную роль играют практические навыки для технических решений. Цель статьи создание условий для развития научно-технического потенциала обучающихся на основе системно-деятельностного подхода в обучении, который стал методологической основой ФГОС общего образования второго поколения. Для учащихся среднего звена общеобразовательной школы предлагаются виды деятельности по формированию мотивации инженерного мышления: изготовление приборов по физике своими руками, опыты и эксперименты, проектная деятельность, составление и решение задач с техническим содержанием, задания на объяснение природных явлений с научной точки зрения. Ожидаемые результаты: формирование мотивации к изучению физики и занятиям научно-техническим творчеством, приобщение и развитие у учащихся исследовательских умений, выступление на НПК школьников, ранняя профориентация обучающихся. Разработанная модель формирования инженерного мышления может быть использована для развития различных компетенций, таких как креативность, критическое мышление, общение, работа с информацией, сотрудничество посредством проектных мероприятий.Ключевые слова: научно-техническое творчество, инженерное мышление, эксперимент, проект. «Высшее искусство, которым обладает учитель, — это умение пробудить радость от творческого выражения и получения знаний» Альберт Эйнштейн Инженерное мышление — это особый вид мышления, формирующийся и проявляющийся при решении инженерных задач. Оно направлено на удовлетворение технических потребностей в знаниях, способах, приёмах с целью создания технических средств и организации технологий [1].Необходимо создавать условия для развития научно-технического потенциала школьников 5-9 классов с целью формирования предпрофильной подготовки.Как только ребёнок начинает испытывать потребность создавать то, чего нет, очень важно поддержать это желание, стимулировать его, и помочь найти способы его воплощения. По сути, с этого момента начинается инженерное образование в широком смысле. Задача педагога - вовремя заметить, когда можно усложнять условия, давать целенаправленные задания, поддерживать самостоятельные решения. Каждый ребёнок - потенциальный изобретатель. Инженерное мышление - это вид познавательной деятельности, направленной на исследование, создание и эксплуатацию новой техники. Инженерное мышление – активная форма творческого мышления и нужно не только будущим инженерам. Оно формирует базовые представления о физике, с которыми мы сталкиваемся каждый день, и помогает в познании окружающего мира.Следует заметить, что чем раньше школьники погружаются в среду, формирующую инженерное мышление, тем успешнее результат. Выбирать профильное направление обучения в 10-11 классах уже поздно.Формирование инженерного мышления в школе – это процесс, направленный на развитие навыков и умений, позволяющих эффективно решать практические задачи, используя научные знания и технологии. Инженерное мышление включает три компонента:- Техническое – умение анализировать состав, структуру, устройство и принцип работы технических объектов в изменённых условиях.- Исследовательское – определение новизны в задаче, умение сопоставлять её с известными классами задач, аргументировать свои действия, полученные результаты и делать выводы.- Конструктивное – построение определённой модели решения поставленной проблемы или задачи, умение сочетать теорию и практику [2].В данной статье представлены виды работ для формирования инженерного мышления школьников 5-9 классов:

Приборы.

Изготовление приборов своими руками из подручных средств – это полезный и необходимый навык для развития инженерных и творческих способностей у школьников. Важные этапы творческой деятельности связаны с переходом от фактов к построению абстрактной модели.

Опыты.

Опыты, эксперименты, проекты по физике и робототехнике способствуют развитию научно-технического потенциала учащихся. Например. Музыкальный трансформатор ( ), цель которого, это создание резонансного трансформатора, выдающего высоковольтные и высокочастотные разряды, которые модулируются аудиосигналом для воспроизведения звука. Рис. 1. Резонансный трансформаторОбычно учитель демонстрирует опыты, а ученики наблюдают и делают выводы, а если поменяться ролями, то процесс обучения станет эффективнее. В применении мультимедийной видео технологии учащиеся являются активными участниками, так как в основе лежит творческая познавательная деятельность: учащиеся проводят съёмку, монтаж и озвучивание.

Задачи с техническим содержанием.

Для будущих инженеров большое значение имеет составление и решение задач с техническим содержанием. Градообразующим предприятием п. Талакан является Бурейская ГЭС. Тема гидроэнергетики близка многим учащимся. Найти данные и составить условие задачи (домашнее задание) не составляет труда. Примеры задач по физике для учащихся 7-9 классов [3].

Мощность

Задача. Временными правилами эксплуатации Бурейского водохранилищаразрешены холостые сбросы объёмом до 7000 м3 /с. Определите мощность водного потока. (6300МВт)

Потенциальная энергия

Задача. Высота плотины Бурейской ГЭС 140 м. Какой потенциальной энергией обладает человек массой 70 кг, стоящий на гребне плотины? (98кДж).

Плотность вещества

Задача. На строительство Бурейской ГЭС затрачено 3,5 млн м3 бетона. Рассчитайте массу бетона, если его плотность равна 2500 кг/м3. (8750 Мкг)

Давление жидкости

Задача. Максимальная глубина Бурейского водохранилища 118 м. Какое давление оказывает вода на придонных рыб. (1180000 Па=1,18МПа).

Физика в природе

Объяснение природных явлений с научной точки зрения приобщает учащихся к народной мудрости в виде примет о погоде и формирует научное мышление. Материал "Физика в народных приметах" можно использовать как на уроках, так и во внеурочной деятельности для учащихся 8-9 классов в форме игры-соревнования [4].Цель интерактивной презентации «Физика в народных приметах» соединить народную мудрость с наукой. Рис. 2. Физика в народных приметахВоспитание перспективных инженерных кадров – одна из задач школы, поэтому современная школа должна ориентировать подростков на приобретение навыков инженерного творчества, поддерживать интерес к научным исследованиям и развивать имеющиеся способности технической одаренности.Ссылки на источники

Лебедева Т.Н. Инженерное мышление: определение и состав его компонентов/ (дата обращения 03.02.2026).

Слепцов А.И. Формирование исследовательских компетенций учащихся в индивидуальных моделях исследовательской деятельности по физике//Научно-издательский центр Аспект [Электронный ресурс]. URL: (дата обращения 03.02.2026).

Коренюк И., Афанасьев П. Бурейская ГЭС. 1000 Мегаватт// Красноярск, полиграфическая фабрика «Платина» 2005 -54 с.

Браверман Э.М. Преподавание физики, развивающее ученика. Книга 1//М.: Ассоциация учителей физики, 2003 - 316 с.