Rais R. KubekovВведение / Introduction
Техническое творчество – это многоаспектный процесс, который требует от обучающихся готовности синтезировать актуальные знания в науке и технике с навыками творческой деятельности, методами решения творческих задач и проектной деятельностью.
Современная тенденция развития науки и техники формирует острую необходимость адаптации образовательной системы к новым требованиям общества. Р. Р. Кубеков акцентирует внимание на необходимости применения интегральных знаний из разных областей науки и техники в связке с творческой деятельностью, где такой подход является одним из главных требований современного общества [1]. Ключевые навыки и компетенции обучающихся в учреждениях дополнительного образования претерпевают критические изменения в ходе адаптации системы образования к современным условиям. Поэтому актуальность определения современных условий формирования навыков технического творчества и выделение ключевых составляющих оценки процесса развития технического творчества обучающихся – главные задачи педагогов-исследователей нашего времени.
Обзор литературы / Literature review
Многие работы современных исследователей, изучающих проблему технического творчества, посвящены определению ее основных элементов:
– история становления и развития технического творчества. Работа С. К. Никулина позволяет взглянуть на процесс зарождения и развития технического творчества в России, корни которого берут начало в детской внешкольной деятельности [2];
– сущностные характеристики технического творчества и творческих способностей. А. И. Комаров рассматривает важные аспекты технического творчества, такие как сущность, генезис и развитие [3], а Н. В. Кондратьева исследует сущностные характеристики творческих способностей обучающихся и приходит к выводу, что их можно определить как синтез индивидуальных особенностей личности, которые возникают в процессе нового вида деятельности и приводят к появлению новых продуктов (идеи, предмета и т. д.) [4];
– методы решения творческих задач. И. Т. Глебов в своей работе акцентирует внимание на характеристике основных методов решения творческих задач и описании методики их практической реализации в ходе решения задач технического характера: решение технического противоречия, мозговой штурм, контрольные вопросы, метод стандартов и т. п. [5];
– актуальные направления и процесс развития технического творчества в образовательной системе. Л. Б. Малыхина поднимает вопрос развития технического творчества в учреждениях дополнительного образования и определяет актуальные направления: робототехника, 3Д-моделирование [6];
– мотивация к техническому творчеству. З. А. Литова представляет процесс и результат разработки системы развития технического творчества обучающихся в общеобразовательной школе, где одним из ключевых аспектов системы является формирование у детей мотивации к технической и творческой деятельности [7];
– теория и практика развития технического творчества обучающихся. В работе К. А. Чупиной, Ж. В. Смирновой и Ж. В. Чайкиной представлена характеристика нетрадиционного урока, направленного на развитие технического творчества детей в учреждении дополнительного образования по направлению робототехника [8], где главным компонентом стал оценочный, содержащий в себе перечень контролируемых тем (разделов) дисциплины и оценочные средства.
Современные исследования также можно разделить на три основные группы по выбранной образовательной системе:
– в системе общего образования;
– в системе профессионального образования;
– в системе дополнительного образования.
Таким образом, теория и практика развития технического творчества детей становится одной из популярных тем для современных исследователей, которые рассматривают в своих работах разные виды образовательных систем. Так, например, в работе И. В. Каменевой описывается практический опыт реализации процесса развития технического творчества детей дошкольного возраста в ходе организации задач конструирования при помощи конструктора Lego. Автор описывает три классических этапа реализации опытно-экспериментальной работы исследования, в результате которого приходит к выводу, что современные ДОУ располагают необходимыми материальными возможностями для реализации программ, направленных на развитие детского технического творчества, где формирование необходимых предпосылок к данному виду деятельности детей возможно при обеспечении двух условий:
– использовании методов конструирования по образцу, модели, наглядной схеме, замыслу;
− организации разных видов деятельности детей, направленной на мотивацию и развитие самостоятельного конструирования [9]. Л. Т. Алпер в ходе опытно-экспериментальной части исследования приходит к выводу, что одним из действенных методов диагностики творческих способностей детей младшего дошкольного возраста служит адаптация следующих тестов: «Torrance Test of Creative Thinking (TTCT)» и «Thinking Creatively in Action and Movement Test (TCAMT)» [10]. Реализацию программ по развитию технического творчества дошкольников необходимо выполнять в соответствии с возрастными особенностями обучающихся, где развитие креативности, творчества и технического мышления в ходе создания новых моделей и конструирования определяется как главная составляющая процесса интеллектуального развития детей.
З. А. Литова акцентирует внимание на том, что развитие технического мышления школьников происходит в тесной связи с творческой деятельностью и характеризуется «наличием у учащихся творческой активности и устойчивого интереса к технической деятельности» [11]. Образовательный процесс, направленный на развитие технического мышления школьников в системе общего образования, строится на базе изобретательской деятельности на уроках технологии, физики, а также деятельности по изготовлению технических устройств. Важным аспектом здесь являются грамотная организация процесса и упор на практическую деятельность детей.
Развитие технического мышления сопровождается формированием технических способностей, где неотъемлемой частью процесса является творческая активность обучающихся. Эмпирический опыт исследовательской деятельности показывает сильную корреляцию между техническими способностями и навыками технического творчества обучающихся. А. Шафхальер и Д. Пешакович выделяют взаимосвязь этих двух составляющих учебного процесса, которые в совокупности обеспечивают высокую эффективность усвоения всего учебного материала и общее развитие интеллекта обучающихся [12].
Так же как и в системе общего образования, необходимость реализации процесса технического творчества в системе профессионального образования является одной из главных тем исследований современных авторов. В. Д. Лобашев отмечает, что «особенностью методов научно-технического творчества (как частных методов и средств решения инновационных задач) является конструктивность подхода к формированию приемов проектирования, поиска новых решений» [13]. По мнению Л. Слатинян, профессиональное образование, направленное на развитие технического творчества, должно дать обучающемуся научно-технические знания и навыки для понимания и использования различного технического оборудования, а также для разработки нового или усовершенствованного старого [14].
Ключевыми составляющими процесса обучения являются именно технические способности и творческое мышление. Включение методов развития этих двух компонентов в образовательную программу оказывает непосредственное воздействие на процесс развития навыков технического творчества обучающихся в образовательном учреждении любого типа, где интерпретация и адаптация к основным требованиям программы может различаться.
Например, в дошкольной образовательной организации необходимыми составляющими, характеризующими развитие детского технического творчества, могут выступать: формирование у детей основных когнитивных навыков, простых универсальных навыков учебной деятельности, основ пространственного мышления, социальная адаптация в коллективе и взаимодействие с его членами, умение работать с физическими объектами (конструктор Lego, пластилин, картон и т. д.).
В системе общего образования – круг обязанностей и требования к ЗУН обучающихся становятся шире и глубже как в познавательном, так и практическом характере деятельности. Сюда можно включить: формирование основных знаний в области физики, конструирования, технологии, моделирования, проектной деятельности, включение творческого подхода к решению задач.
К системе профессионального образования уже относятся навыки исследовательской деятельности в аспекте технического творчества: формирование новой идеи, выдвижение гипотезы, планирование, поиск информации, работа со специализированной техникой и оборудованием, обязательная проектная работа, командное взаимодействие, презентация и защита проекта, анализ полученных данных и рефлексия.
В. Д. Верескун подчеркивает многоаспектность проблемы технического творчества, широкий круг его применения и глубокую историю, которая объединяет в себе «историю техники (и технологии) с историей технической (конструкторской) мысли» [15]. Само техническое творчество, по мнению С. К. Никулина, получает значительное развитие как отдельное направление педагогической мысли и практики в результате формирования внешкольного обучения [16]. Именно внешкольное обучение становится основой мирового опыта по развитию детского технического творчества.
В современной интерпретации данного вопроса становится актуальной тема реализации процесса развития технического творчества в учреждениях дополнительного образования. По мнению К. А. Чупиной, техническое творчество становится одним из приоритетных направлений дополнительного образования [17]. Основные особенности системы дополнительного образования, которые проявляются в гибкости, вариативности, отсутствии жестких требований к реализации образовательного процесса и регулированию деятельности учреждений, обеспечивают наиболее благоприятные условия для внедрения новых образовательных практик с целью развития технического творчества обучающихся в этой системе, где на развитие творческого и технического потенциала обучающихся влияют различные факторы. Р. А. Бегетто и Д. К. Кауфман выделяют учебную среду, которая в значительной степени определяет, будет ли поддерживаться (или подавляться) творческий потенциал детей [18].
Учебная среда должна содержать в себе необходимые и достаточные компоненты для развития технического творчества обучающихся, такие как материальное обеспечение, учебные аудитории, образовательная программа, специальный педагогический состав. Также важной составляющей современной учебной среды, поддерживающей развитие творческого потенциала детей, становится наличие цифровых технологий и современного оборудования для проведения занятий, где, по мнению Ж. Буркхарда и Т. Любарта, достижение поставленных образовательных целей реализуется в результате применения методов решения творческих задач [19]. Развитие цифровых технологий также является продуктом человеческого творческого потенциала. Ю. Чжао подчеркивает, что эту взаимосвязь должны осознавать не только исследователи данного вопроса, но и педагоги любого направления [20]. К. Гейсингер полагает, что современная учебная среда подразумевает внедрение цифровых технологий и развитие навыков XXI века [21], где одними из самых ключевых навыков, по мнению Д. Воогт и Н. П. Роблин, являются креативность, творческое и техническое мышление [22]. Учебный процесс в такой среде должен содержать в себе обязательные диагностические компоненты. К таким компонентам И. С. Петронюк относит тестирования, опросники, семинары, наблюдение за обучающимися [23]. Одними из самых эффективных и информативных методик с точки зрения диагностики и обработки данных являются именно тесты и задачи. Д. А. Горбачева рассматривает вопрос диагностики творческого потенциала индивида и выделяет следующие методы: метод многослойных задач Д. Б. Богоявленской, адаптированные тесты Э. П. Торренса и Дж. Гилфорда и т. д. [24]
Таким образом, организация образовательной деятельности в учреждении дополнительного образования в сфере технического творчества предполагает включение исследования динамики развития потенциальных способностей обучающихся, от которых будет зависеть их успех в будущей профессии и адаптация к новым достижениям науки и техники. Оценка таких способностей позволяет сформировать понимание начального уровня необходимых знаний и навыков, где после реализации учебной программы и прохождения определенного образовательного этапа важно проводить повторную промежуточную либо конечную диагностику. Такой подход позволяет эффективно отслеживать прогресс каждого учащегося и формировать дорожную карту развития ЗУН детей как в индивидуальном порядке, так и всей группы в целом. В свою очередь, организация учебного процесса в такой среде должна учитывать основные требования к ЗУН, а также критерии оценки навыков технического творчества обучающихся.
Среди ключевых универсальных компонентов, характеризующих техническое творчество, можно выделить:
– технические способности, развитие которых Е. А. Челнокова и другие рассматривают через процесс внедрения робототехники в образовательное пространство школы [25];
– творческое мышление, по мнению Е. В. Кряжевой и М. Ю. Виноградской, является неотъемлемой частью профессионального развития учащихся в сфере технической и технологической направленности [26];
– знания и навыки проектной деятельности, проектное мышление, формирование и практическую реализацию которых А. И. Лисовская раскрывает через опыт реализации учебной деятельности в учреждении дополнительного образования [27];
– знания о методах решения творческих задач и их практическое применение.
В аспекте развития навыков технического творчества становится актуальной реализация проектного подхода в построении образовательного процесса для развития у обучающихся основных навыков проектной деятельности, групповой и индивидуальной проектной работы. Е. А. Пеньковских поднимает вопрос становления и развития метода проектов в отечественной и зарубежной педагогике и делает вывод о том, что на передний план такого вида деятельности выходят интересы обучающихся при распределении задач внутри группы, специфика деятельности детей и функций педагога на разных этапах образовательной деятельности [28]. В свою очередь С. В. Андреева исследует пути интеграции проектного подхода и творческой деятельности с применением методов творчества [29]. По мнению Г. В. Пачурина, построение образовательного процесса путем реализации проектной деятельности и развитие соответствующих навыков у обучающихся – неотъемлемые компоненты системы развития детского технического творчества [30].
Таким образом, по результатам анализа отечественной и зарубежной литературы мы приходим к выводу о том, что проблема развития технического творчества в каждой из образовательных систем (дошкольной, общей, профессиональной и дополнительной) имеет свои особенности. Эти особенности могут проявляться в возрасте обучающихся, направлении образовательной программы, учебном плане, целях и задачах обучения и других характеристиках учебной среды. В свою очередь, актуальность проведения исследований на эту тему обусловлена современным развитием науки и техники и требованиями общества.
Глубокая история технического творчества как объекта научного исследования, а также педагогической теории практики позволяет сформировать прочный фундамент (в виде основных целей, задач и принципов образовательного процесса в аспекте технического творчества, методов его развития, методов диагностики навыков технического творчества и т. д.) для совершенствования каждой из образовательных систем, в особенности системы дополнительного образования.
Важную роль в ходе реализации учебной деятельности и оценки достижения образовательных целей по формированию ЗУН у обучающихся играет диагностика навыков технического творчества. Поэтому в ходе реализации опытно-экспериментальной части исследования была разработана образовательная программа по развитию технического творчества обучающихся в системе дополнительного образования, которая содержала в себе оценочную (диагностическую) составляющую, включающую основные компоненты:
– творческое мышление обучающихся;
– технические способности;
– проектную деятельность;
– методы решения творческих задач.
Методологическая база исследования / Methodological base of the research
Анализ теоретического материала и цели проведения опытно-экспериментальной части исследования определили такую последовательность действий:
– разработка образовательной программы развития технического творчества обучающихся в системе дополнительного образования;
– формирование оценочного компонента;
– первичная и повторная диагностика навыков технического творчества обучающихся для оценки эффективности разработанной модели и осуществления сравнительно-сопоставительного анализа полученных результатов.
Таким образом, основными критериями оценки навыков технического творчества обучающихся в системе дополнительного образования стали:
– уровень сформированности технических способностей (модифицированный тест Беннета);
– уровень сформированности творческого мышления (тест Э. П. Торренса);
– уровень сформированности знаний о проектной деятельности (авторский тест, содержащий перечень вопросов на тему проектного подхода и проектной деятельности);
– уровень сформированности знаний о методах решения творческих задач (авторский тест, содержащий перечень вопросов об основных методах решения творческих задач).
Тест Беннета (механической понятливости) служит валидным методом определения технических способностей у детей подросткового возраста. В классическом содержании он включает в себя 60–70 вопросов технического характера, преимущественно состоящих из рисунков. В. Ю. Шурыгин и А. В. Дерягин рассматривают проблему диагностики технических способностей детей и данный тест выделяют как один из подходящих для оценки технического мышления [31].
Тест Э. П. Торренса по диагностике творческого мышления является одним из самых классических и наиболее валидных тестов по определению творческих способностей обучающихся. Фигурный тест включает в себя рисунки, которые необходимо дорисовать и описать; таким образом определяются творческие способности детей. В. Н. Вараксин выделяет его как один из основных методов диагностики творческого мышления обучающихся [32].
Тест на уровень сформированности знаний о проектной деятельности, а также тест на сформированность знаний о методах решения творческих задач – авторские разработки, каждый из них представляет собой опросник, содержащий 15 вопросов. За каждый правильный ответ обучающемуся присуждается 1 балл. Обучающиеся, набравшие от 1 до 5 баллов, получают низкую оценку знаний, набравшие от 6 до 10 баллов – среднюю, те дети, которые набирают от 11 до 15 баллов, получают высокую оценку по результатам теста.
Таким образом, авторская образовательная программа, реализуемая в ЧОУ «Андромеда» и содержащая в себе перечисленные оценочные компоненты, позволила определить исходные уровни знаний и способностей 60 обучающихся в данном образовательном учреждении.
Эмпирическое исследование проводилось в два этапа:
– на первом, начальном, этапе диагностировались исходные данные результатов тестирования обучающихся по выбранным критериям;
– на втором, контрольном, этапе исследования проводилась повторная диагностика обучающихся по выбранным критериям.
Весь период обучения экспериментальная группа проходила обучение по специальной образовательной программе по одному из направлений, реализуемых в данном учреждении. Образовательная программа также включала в себя темы:
– по проектной деятельности, планированию, презентации и защите проекта;
– методам решения творческих задач и генерации новых идей;
– командной, групповой деятельности;
– работе со специализированным программным обеспечением и прочим сопутствующим оборудованием, материалами.
После полной реализации всех целей и задач образовательной программы обучающиеся получили основные ЗУН в области технического творчества, проектной деятельности. Наиболее значимыми результатами обучения послужили представленные к защите проекты, которые стали результатом синтеза творческой и технической деятельности обучающихся. В конце обучения проводилась повторная диагностика навыков технического творчества учащихся. В результате была проведена сравнительная оценка полученных данных и ее математический анализ по критерию Фишера для определения их достоверности и статистической значимости. В данной работе представлен графический вариант их отображения. Полученные результаты позволили констатировать эффективность спроектированной и апробированной модели.
Результаты исследования / Research results
Группа, состоящая из 60 обучающихся в возрасте от 8 до 12 лет, послужила объектом внедрения новой авторской образовательной программы со специальным перечнем тем учебного плана по развитию технического творчества обучающихся.
Результаты диагностики определенных в ходе начальной и контрольной части исследования критериев оценки представлены на рис. 1–4.
Рис. 1. Уровни сформированности технических способностей
на начальном и контрольном этапах исследования
На рис. 1 представлены результаты двух этапов диагностики технических способностей обучающихся:
– преобладающим уровнем на начальном этапе является низкий. 63,3% детей набрали низкие баллы, 30% – среднее количество баллов;
– преобладающим уровнем на контрольном этапе является средний. 46,7% детей набрали средние баллы, 40% – высокое количество баллов.
Таким образом, преобладающая часть обучающихся на начальном этапе исследования, до прохождения образовательной программы, имела низкий показатель сформированности технических способностей. Автор полагает, что это связано с недостаточной разработанностью и низкой эффективностью внедрения конкретных методик по развитию технических способностей детей в общеобразовательных учреждениях.
Рис. 2. Уровни сформированности творческого мышления
на начальном и контрольном этапах исследования
На рис. 2 представлены результаты двух этапов диагностики творческих способностей обучающихся:
– преобладающим уровнем на начальном этапе является низкий. 56,7% детей набрали низкие баллы, 31,7% – среднее количество баллов;
– преобладающим уровнем на контрольном этапе является высокий. 45% детей набрали высокие баллы, 43,3% – среднее количество баллов.
Рис. 3. Уровни сформированности знаний о проектной деятельности
на начальном и контрольном этапах исследования
На рис. 3 представлены результаты двух этапов диагностики творческих способностей обучающихся:
– преобладающим уровнем на начальном этапе является низкий. 58,3% детей набрали низкие баллы, 31,7% – среднее количество баллов;
– преобладающим уровнем на контрольном этапе является высокий. 58,3% детей набрали высокие баллы, 28,3% – среднее количество баллов.
Рис. 4. Уровни сформированности знаний о методах решения творческих задач
на начальном и контрольном этапах исследования
На рис. 4 представлены результаты двух этапов диагностики творческих способностей обучающихся:
– преобладающим уровнем на начальном этапе является низкий. 70% детей набрали низкие баллы, 26,7% – среднее количество баллов;
– преобладающим уровнем на контрольном этапе является средний. 61,7% детей набрали средние баллы, 30% – высокое количество баллов.
Сравнение полученных результатов диагностики по вышеобозначенным критериям позволяет определить значительную положительную динамику в развитии творческого мышления обучающихся, технических способностей, знаний о проектной деятельности и методах решения творческих задач.
Ключевой составляющей процесса развития технического творчества обучающихся стала реализация образовательной программы по одному из направлений обучения в ЧОУ «Андромеда». Программа содержала в себе основные знания, способствующие формированию и развитию у обучающихся основных знаний и навыков:
– проектной деятельности;
– творческой деятельности;
– методов решения творческих задач;
– решения задач технического характера;
– работы с техникой и оборудованием;
– работы со специализированным программным обеспечением в области компьютерной графики.
В основные задачи обучения входило создание индивидуальных и групповых проектов, которые включали в себя:
– творческую активность учащихся;
– мотивацию к деятельности в виде дополнительных образовательных видеороликов, домашних заданий, системы награждения за успехи в выполнении задач, соревновательной составляющей обучения, консультативной педагогической поддержки;
– выполнение домашних заданий;
– работу в аудиториях, дискуссии, презентации;
а также дополнительные знания, умения и навыки по основному направлению, которые формировали основу образовательной программы.
В результате проведенного исследования определена минимальная необходимая составляющая критериев диагностики технического творчества обучающихся, которая выглядит следующим образом:
Рис. 5. Модель диагностики технического творчества обучающихся
На рис. 5 представлена модель диагностики технического творчества обучающихся, которая содержит в себе четыре основных критерия: технические способности, творческое мышление, проектная деятельность и методы решения творческих задач. Блок под названием «Основной тест по направлению образовательной программы» имеет гибкий характер и служит для того, чтобы включить в него дополнительный критерий оценки в зависимости от реализуемой программы. Например, это может быть: тест по программированию; тест по робототехнике; тест по 3D‑моделированию; тест по авиамоделированию; тест по радиоэлектронике; тест по дизайну и проектированию и т. п.
Данная модель является авторской разработкой и обобщает понимание технического творчества современными учеными, процесс его развития у обучающихся в ходе прохождения программы и диагностики основных составляющих технического творчества.
Заключение / Conclusion
Таким образом, процесс развития технического творчества в любой из образовательных систем подразумевает наличие оценочного компонента, который содержит в себе однозначно сформированные критерии оценки. Благодаря наличию таких критериев становится возможным отследить динамику развития технического творчества обучающихся, произвести оценку эффективности разработанной программы. Такой подход обеспечивает процесс улучшения программы, внесения необходимых корректировок, ее последующее улучшение и адаптацию под конкретное направление, образовательную систему. Структура модели диагностики технического творчества учащихся содержит в себе основные компоненты, которые отражают современные требования общества к специалистам будущего. По мнению многих исследователей, современный человек должен обладать креативностью, творческим мышлением, техническими способностями, знаниями и практическим опытом проектной деятельности, знаниями о методах решения творческих задач.
Решая задачи в ходе учебной деятельности, обучающийся формирует необходимые ЗУН, которые определяют его дальнейшую реализацию как профессионала, адаптацию в современном обществе и стремление к саморазвитию, самообразованию.
Результаты опытно-экспериментальной деятельности показывают потенциал внедрения модели диагностики технического творчества обучающихся в образовательную программу учреждения дополнительного образования с целью оценки навыков технического творчества обучающихся. При необходимости эта модель может быть адаптирована под любое из направлений образовательной программы путем добавления в нее необходимых видов тестирования. В перспективе исследование может послужить фундаментом или дополнением к существующим методам диагностики интеллектуального и творческого развития детей в учреждениях как дополнительного образования, так и системы общего или профессионального образования. Представленный в работе результат исследования может послужить расширению педагогического и исследовательского потенциала системы образования, а также ее обогащению в теоретическом и эмпирическом аспектах выбранной темы.