Как подготовить учителей для инженерных классов? Учёные АлтГПУ разработали современный подход

В школах всё чаще появляются инженерные классы – специальные группы, где учащиеся с 8–9 класса начинают углублённо изучать физику, математику и технологии, чтобы к окончанию школы быть готовыми к поступлению в вузы на инженерные специальности. При этом возникает потребность в учителях, которые могут уверенно объяснить, как работает электроника, силовые преобразователи или схемы управления.

Учёные Бийского филиала Алтайского государственного педагогического университета разработали современную систему подготовки будущих учителей физики с упором на практику, компьютерное моделирование и реальные проекты.

Традиционно при подготовке педагогов по физике значительное внимание уделяется теории. Однако работа в инженерных классах предполагает, что школьники не только изучают теоретический материал, но и собирают схемы, проектируют устройства, решают инженерные задачи. Поэтому педагогу необходимо уметь не только объяснять законы физики, но и руководить проектами, работать с программами моделирования и понимать современные технологии.

Фото - АлтГПУ

Под руководством доцента Николая Лопаткина команда исследователей изучила опыт школ России и Таджикистана, провела опросы учителей и школьников и разработала новую методику подготовки педагогов.

Одной из её составляющих стало компьютерное моделирование. Будущие учителя работают в программах, где можно собирать электрические схемы, тестировать их и наблюдать, как меняется работа системы при изменении напряжения или отдельных элементов. Такой подход позволяет на практике изучать процессы, которые происходят в электронных устройствах.

Важное место занимает и проектная деятельность. Студенты не только решают учебные задачи, но и создают проекты – от простых блоков питания до систем управления моторами. Благодаря этому они осваивают физику и одновременно приобретают опыт, необходимый для руководства школьными инженерными проектами.

Учёные также предложили трёхуровневую модель взаимодействия, объединяющую школьников, студентов-педагогов и действующих учителей. Они могут совместно работать над практическими задачами: например, студент помогает школьнику собрать модель, а учитель знакомится с новыми методическими подходами и способами организации такой работы.

Ещё одним направлением стало мобильное обучение. Разработан прототип программно-аппаратного комплекса, который можно использовать в том числе на планшете. Ученик или учитель может сначала собрать электрическую схему на экране, проверить принцип её работы, а затем повторить эксперимент в лаборатории.

Предложенная методика уже прошла апробацию в реальных образовательных условиях. На базе педагогического технопарка «Кванториум им. К.Д. Ушинского» в Бийске студенты-физики осваивали новые курсы. В школах Бийска и Худжанда в Таджикистане учащиеся 10–11 классов участвовали в мастер-классах по моделированию электронных схем. Учителя прошли повышение квалификации, работая вместе с преподавателями из Новосибирска и других городов.

По итогам исследования создан учебно-методический комплекс, включающий программу курса, пособие и лабораторные работы. Также подана заявка на патент на изобретение – мобильный комплекс для обучения электротехнике.

Результаты работы представлены в трёх научных статьях, в том числе опубликованных в журналах, входящих в перечень ВАК. Разработки учёных также были представлены на семи международных конференциях, в том числе в Омске, Алматы и Новосибирске.

Разработанная система может применяться в других педагогических вузах при подготовке будущих учителей, а также использоваться в программах повышения квалификации действующих педагогов.

Главная цель работы заключается в том, чтобы учитель физики в инженерном классе мог выступать не только преподавателем, но и наставником будущих инженеров.

Исследование выполнено в 2025 году в рамках государственного задания Министерства просвещения Российской Федерации.

Источник: АлтГПУ