gototopgototop

УДК 373.5

Анализ эффективности машин Голдберга как средства пропедевтики инженерного образования на примере урока физики

Китенко Сергей Родионович – аспирант Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета.

Аннотация: В рамках данной статьи подробнее рассмотрены качественные и количественные показатели преимущества использования машин Голдберга в урочной деятельности учащихся для повышения мотивации и качества подготовки к дальнейшему инженерному образованию на примере урока физики в 9 классах.

Ключевые слова: Техническое творчество, машины Голдберга, пропедевтика инженерного образования.

В настоящее время в системе образования Российской Федерации наблюдается серьезная проблема, связанная с довольно низким уровнем инженерной подготовки в ВУЗе. Данный факт напрямую связан с низкой мотивацией изучения основных естественно-научных дисциплин еще на уровне на школы, что говорит о необходимости увеличения качества и количества пропедевтических мероприятий, направленных на готовность к будущему инженерному образованию и деятельности. В качестве подтверждения данного суждения о низкой мотивации можно привести исследование, проведенное Е. С. Кисленко и Е. А. Румбешта [1, 3], или работу Е. А. Скляровой, Г. В. Ерофеевой, Е. С. Песковой [4], где также отмечается снижение интереса у школьников к изучению физики.

Для решения данной проблемы существует несколько основных средств, такие как профориентация, пропедевтические курсы в младшей школе, создание углубленных классов или отдельных специализированных учебных заведений и др. Однако, не стоить забывать про еще одно эффективное средство повышения мотивации школьников к изучению естественно-научных дисциплин – техническое творчество. Далее будет рассмотрен пример использования одного из видов технического творчества, а именно машин Голдберга, на уроке физики в 9 классе в совокупности с анализом эффективности их применения. О преимуществах использования машин Голдберга как средства пропедевтики инженерного образования говорится в работе [2].

Поскольку машины Голдберга напрямую связаны с передачей энергии от одного объекта к другому, то для проведения урока с использованием данного вида технического творчества была выбрана тема “Закон сохранения энергии”, соответствующая курсу физики в 9 классе. Было выбрано два класса: контрольный (далее будет обозначен как “9К”) и экспериментальный (далее будет обозначен как “9Э”). Оба класса обладают примерно одинаковым уровнем подготовки и количественным составом (26 и 27 человек соответственно). В контрольном классе для проработки материала учащимся были предоставлены классические задания по данной теме, составленные на основе используемого учебника и типовых заданий ОГЭ по физике. Задание для экспериментального класса было составлено на основе одной из общедоступных схем машин Голдберга. Стоит отметить, что задание для обоих классов состояло из двух задач, одна из которых была качественной, другая – количественной. Образец задания для учеников 9Э класса представлен на рисунке 1.

1

Рисунок 1. Образец задания с использованием МГ.

После выполнения задания ученикам обоих классов было предложено оценить предоставленным из задания по трем параметрам по пятибалльной шкале: сложность, оригинальность, интерес к выполнению. Результаты опроса по параметрам “сложность” и “оригинальность” отражены в виде диаграмм и представлены на рисунке 2.

2

Рисунок 2. Результаты опроса учеников по параметрам “сложность” и “оригинальность”.

На рисунке 2 видно, что сложность заданий по мнению учеников оказалось практически одинаковой (3.65 и 3.63, минимальная сложность соответствовала баллу 1, а максимальная – 5 баллам). Это говорит о том, что обе группы находились в равных условиях в том плане, что разный уровень сложности мог отпугнуть ряд учеников. Из второй диаграммы на рисунке 2 можно отметить, что задание с использованием машин Голдберга оказалось на 23% оригинальнее, что повлияло на итоговую мотивацию учеников, отраженную на рисунке 3.

Анализируя диаграммы, представленные на рисунке 3, можно отметить тот, факт, что доля высокомотивированных учеников в обоих классах оказалась примерно одинаковой – 30,8 % в 9К классе и 33,3 % в 9Э классе. Однако, как видно из рисунка, при использовании задания с применением машин Голдберга резко снизилась доля учеников с низким уровнем мотивации к выполнению предложенного задания: в 9К классе доля таких учеников составила 23,1 %, а в 9Э классе – всего 3,7 %. Также заметна разница между долей учеников со средним уровнем мотивации: в 9К классе эта доля составила 46,1 %, а в 9Э – 63,0 %. Следовательно, часть учащихся, обладавших потенциально низкой мотивацией к продуктивной работе на уроке физики (с учетом примерного равенства двух рассматриваемых классов), при появлении возможности поработать с оригинальным материалом (по результатам собственной оценки) проявила больший интерес, что является одним из необходимых условий для успешного изучения какого-либо материала.

3

Рисунок 3. Результаты опроса учеников по параметру “интерес к выполнению”.

Таким образом, даже на примере одного урока с использованием машин Голдберга как средства пропедевтики инженерного образования можно говорить о повышении среднего уровня мотивации к изучению естественно-научных дисциплин в общем и физики в частности. В дальнейшем предполагается проведения дополнительных исследований, направленных на изучение влияния данного вида технического творчества на общий уровень будущей инженерной подготовки при их долгосрочном применении.

Список литературы

  1. Кисленко Е.С. Ориентация младших школьников на изучение физики через организацию элективных курсов практической направленности // Преподавание естественных наук, математики и информатики в вузе и школе: материалы IX Междунар. науч.-практ. конф. (1-2 ноября 2016 г.) Томск: Изд-во ТГПУ. — 2016. — С. 99-102.
  2. Китенко С.Р. Машины Голдберга как средство пропедевтики инженерного образования // Научный аспект №4 2019. — Самара: Изд-во ООО “Аспект”, 2019. – Т2. – С.146-149.
  3. Румбешта Е.А., Кисленко Е.С. Пропедевтический курс по физике для 5-6х классов как средство развития интереса к предмету и его практической составляющей // Вестн. Томского гос. пед. ун-та. — 2017. Вып. 4 (181). – С.57-63.
  4. Склярова Е.А., Ерофеева Г.В., Пескова Е.С. Информационно-коммуникативные технологии в вузе и школе // Вестн. Томского гос. пед. ун-та. — 2009. Вып. 11 (89). – С.74-76.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail