El enfonque transdiciplinario como recurso orientado al desarrollo de las actividades metacognitivas de los estudiantes al estudiar disciplinas relacionadas con la física y la ingeniería

Introducción. En este artículo se han presentado los resultados de un estudio sobre la problemática actual de utilizar un enfoque transdisciplinario como recurso educativo moderno que con­tribuya a mejorar la eficiencia y la productividad de los resultados de aprendizaje de los estudiantes a partir del incremento de su actividad cognitiva, determinado por el objetivo de desarrollar habilidades metacognitivas en el proceso educativo.

Objetivo. La finalidad del presente estudio es evaluar la efectividad de utilizar un enfoque transdis­ciplinario en la creación de contenidos didácticos integrados de disciplinas relacionadas con la física y áreas tecnológicas, como recurso didáctico para el desarrollo del pensamiento ingenieril y técnico en los estudiantes a través de la formación de habilidades metacognitivas. Metodología, métodos y procesos de investigación. La concepción de la investigación del autor consis­te en actualizar el principio transdisciplinario a efectos de movilizar y revelar las posibilidades de conte­nidos y tecnologías para el estudio integrado de disciplinas físicas, matemáticas y técnicas generales para desarrollar metahabilidades en los estudiantes. Al mismo tiempo, asumimos que las metahabilidades técnicas y de ingeniería son un tipo especial de habilidades integradas y a su vez, característica personal integral de cualquier ingeniero, que le permite llevar a cabo actividades profesionales de manera más efectiva en el contexto del desarrollo inminente de nuevas tecnologías, cuando no es el aumento y la actualización del volumen de conocimientos lo que se actualiza, sino el deseo de gestión, comprendiendo el potencial cognitivo a partir de conocimientos transdisciplinarios móviles y un sistema de habilidades especiales conocidos como “meta”, “duras” y “blandas”. Se llevaron a cabo las etapas de comprobación y formación del experimento pedagógico. En la etapa en la que se constata el experimento para evaluar el nivel de desarrollo del pensamiento técnico e ingenieril entre los estudiantes, se desarrolló una lista óptima de criterios básicos como aparato de diagnóstico de criterios, en el que la variable medida es la integridad y el nivel de evaluación de logros educativos obtenidos por los estudiantes al realizar un sis­tema de tarea de casos constructivistas transdisciplinarios. En la fase formativa del experimento con la participación de 316 estudiantes de diferentes años de estudios en la Universidad Toraiguirov, se evaluó la efectividad del uso de contenidos transdisciplinarios de disciplinas técnicas generales en dos etapas.

Resultados. Los resultados del experimento pedagógico confirmaron la efectividad al hacer uso de un enfoque transdisciplinario para el desarrollo de contenidos didácticos integrados en disciplinas técni­cas, físicas y matemáticas generales. En el grupo experimental, en el nivel de desarrollo de las metahabi­lidades técnicas y de ingeniería entre los estudiantes, se observó la mayor diferencia entre los indicadores del desarrollo de los componentes del pensamiento relacionados con los aspectos de ingeniería (18%) y cognitivos (64%). El enfoque transdisciplinario tiene menos influencia en el aspecto instrumental de la resolución de problemas técnicos; esto demuestra que tanto la formación tradicional como la transdisci­plinaria están dirigidas principalmente al desarrollo de habilidades instrumentales. Como resultado de la enseñanza experimental, los futuros ingenieros han aumentado su conciencia cognitiva y motivacional en el proceso de resolución de problemas técnicos.

Novedad científica. Teniendo como base el principio transdisciplinario, se han desarrollado conte­nidos didácticos integrados de las disciplinas de ingeniería general, se han realizado adiciones en forma de tareas de casos constructivistas que contribuyen al desarrollo de habilidades metacognitivas de los estudiantes, que en su momento, son aplicadas junto con otras habilidades, en la resolución de proble­mas técnicos, especificándose así, la estructura cognitiva y el contenido del concepto de “pensamiento técnico y de ingeniería”.

Significado práctico. Creadas para su uso en el aprendizaje experimental, las tareas de los talleres de casos son bastante variadas y pueden usarse en el curso práctico de cualquier disciplina física y técnica integrada.

1. Зеер Э. Ф., Сыманюк Э. Э. Методологические ориентиры развития транспрофессионализма педагогов профессионального образования // Образование и наука. 2017. Т. 19, № 8. С. 9–28. DOI: 10.17853/1994-5639-2017-8-9-28

2. Мокий М. С., Мокий В. С., Лукьянова Т. А. Классификация системных подходов – основа решения сложных многофакторных проблем общества, науки и техники [Электрон. ресурс] // Uni­versum: Общественные науки: электрон. научн. журн. 2016. Т. 30, № 12. С. 1–7. Режим доступа: http://7universum.com/ru/social/archive/item/4090 (дата обращения: 10.07.2023).

3. Захарова О. А., Черкесова Л. В., Акишин Б. А., Богданова Н. Ю., Манаенкова О. Н. Феномен инженерного мышления и роль современного технического образования в подготовке инженера мирового уровня [Электрон. ресурс] // Мир образования – образование в мире. 2016. T. 62, № 3. С. 77–81. Режим доступа: https://rucont.ru/efd/627443 (дата обращения: 10.07.2023)

4. Войтов А. Г. Инженерное мышление? [Электрон. ресурс] // Материалы научно-практической конференции «Инженерное мышление: особенности и технологии воспроизводства», 27 ноября 2018 г. Екатеринбург: Деловая книга, 2018. С. 55–59. Режим доступа: https://philos-urgi.urfu.ru/fileadmin/user_upload/site_15519/Inzhenernoe_myshlenie._Osobennosti_i_tekhnologii_vosproizvodstva.pdf (дата обращения: 10.07.2023).

5. Waks Sh., Trotskovsky E., Sabag N., Hazzan O. Engineering thinking: The experts’ perspective // International Journal of Engineering Education. 2011. Vol. 27, № 4. P. 838–851. Available from: https://www.researchgate.net/publication/260980041_Engineering_Thinking_The_Expert%27s_Perspective (date of access: 10.07.2023).

6. Gaete-Peralta C., Huincahue J. Thinking styles and engineering: proposals for strengthening the professional training of engineers through physics courses // Journal of Physics: Conference Series. VII International Conference Days of Applied Mathematics 4-6 November 2020. San Jose de Cucuta, Colom­bia: IOP Publishing, 2020. p. 1-6. DOI: 10.1088/1742-6596/1702/1/012020

7. Ивашкин Е. Г., Бушуева М. Е., Лухманова Т. В. Предпрофессиональная подготовка будущих инженеров [Электрон. ресурс] // Современные проблемы науки и образования. 2015. Т. 1. № 1. С. 1–8. Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=19011 (дата обращения: 10.07.2023).

8. Flavell J. H. Metacognition and cognitive monitoring: A new area of cognitive-developmental inquiry // American Psychologist. 1979. Vol. 34, № 10. P. 906–911. DOI: 10.1037/0003-066X.34.10.906

9. Давыдов В. В. Теория развивающего обучения. Москва: ИНТОР, 1996. 544 с. Режим доступа: https://psychlib.ru/inc/absid.php?absid=9298 (дата обращения: 10.07.2023).

10. Искакова А. Б., Ахметова Г. К., Каирбаева А. К., Досанов Т. С., Зейтова Ш. С., Нурумжанова К. А. Оценка эффективности развития когнитивно-экономической субъектности личности при формировании положительной мотивации к предпринимательскому делу // Science for Education Today. 2022. Т. 12, № 5. С. 162–184. DOI: 10.15293/2658-6762.2205.09

11. Шайхутдинова Х. А. Формирование soft skills в процессе подготовки студентов к успешной профессиональной деятельности [Электрон. ресурс] // Поволжский педагогический вестник. 2020. Т. 8, № 2 (27). С. 99–106. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44141331 (дата обращения: 10.07.2023).

12. Богдан Е. С. Развитие soft skills как важный компонент формирования компетенций конкурентоспособных выпускников инженерных направлений [Электрон. ресурс] // Вестник Евразийской науки. 2019. T. 11, № 3. Режим доступа: https://esj.today/PDF/24ECVN319.pdf (дата обращения: 10.07.2023).

13. Firmino Torres M., Flores N., Torres R. Fostering soft and hard skills for innovation among in­formatics engineering students // Journal of Innovation Management. 2020. Vol. 8, № 1. P. 20–29. DOI: 10.24840/2183-0606_008.001_0004

14. Кудрявцев Т. В. Психология технического мышления. Москва: Педагогика, 1975. 304 с. Режим доступа: https://www.klex.ru/1sjy (дата обращения: 10.07.2023).

15. Янтранова С. С. Формирование интеллектуальных умений студентов естественнонаучного направления в процессе обучения математике [Электрон. ресурс] // Вестник БГУ. 2010. № 15. С. 132–135. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/formirovanie-intellektualnyh-umeniy-studentov-estestvennonauchnogo-napravleniya-v-protsesse-obucheniya-matematike (дата обращения: 10.07.2023).

16. Кобякова М. В. Определение уровня развития технологического мышления студентов технического учебного заведения [Электрон. ресурс] // Вестник ТГПУ. 2012. Т. 126, № 11. C. 103– 107. Режим доступа: https://vestnik.tspu.edu.ru/archive?year=2012&issue=11&format=html (дата обращения: 10.07.2023).

17. Крисковец Т. Н. Развитие инженерного мышления студента в процессе обучения иностранным языкам в вузе // Педагогика. Вопросы теории и практики. 2020. Т. 5, № 3. С. 375–381. DOI: 10.30853/pedagogy.2020.3.18

18. Ковальчук М. В. Некоторые аспекты формирования инженерного мышления [Электрон. ресурс] // Веснiк ВДУ. 2018. Т. 100, № 3. С. 94–98. Режим доступа: https://journals.vsu.by/index.php/vestnikvgu/issue/view/18 (дата обращения: 10.07.2023).

19. Isaev A. P., Plotnikov L. V. Technology for training creative graduates in engineering bachelor’s programs // Higher Education in Russia. 2019. Vol. 28, № 7. P. 85–93. DOI: 10.31992/0869-3617-2019-28-7-85-93

20. Румянцева О. В. Исследования soft skills в высшем образовании: топ-100 в международной базе Scopus // Интеграция образования. 2021. Т. 25, № 4. С. 593–607. DOI: 10.15507/1991-9468.105.025.202104.593-607

21. Мокий В. С., Лукьянова Т. А. Трансдисциплинарность: стереотипы, подходы и направления [Электрон. ресурс] // Universum: общественные науки: электрон. научн. журн. 2021. Т. 72, № 3. C. 1–13. Режим доступа: https://7universum.com/ru/social/archive/item/11358 (дата обращения: 10.07.2023).

22. Гузанов Б. Н., Баранова А. А., Звонарева И. А. Трансдисциплинарный подход при формировании навыков самореализации в процессе подготовки магистров [Электрон. ресурс] // Мир науки, культуры, образования. 2020. Т. 82, № 5. С. 188–190. Режим доступа: http://amnko.ru/index.php/russian/journals/ (дата обращения: 10.07.2023).

23. Тестов В. А., Перминов Е. А. Роль математики в трансдисциплинарности содержания современного образования // Образование и наука. 2021. Т. 23, № 3. С. 11–34. DOI: 10.17853/1994-5639-2021-3-11-34

24. Гарднер Г. Структура разума: теория множественного интеллекта: пер. с англ. Москва: ООО «И.Д. Вильяме», 2007. 512 с. Режим доступа: https://www.klex.ru/dri (дата обращения: 10.07.2023).

25. Вербицкий А. А. Контекстное обучение в компетентностном подходе [Электрон. ресурс] // Высшее образование в России. 2006. № 11. С. 39–46. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/kontekstnoe-obuchenie-v-kompetentnostnom-podhode-1 (дата обращения: 10.07.2023).

26. Чекулаева М. Е., Сидорова Н. В. Развитие инженерного мышления учащихся путем привлечения их к составлению прикладных задач [Электрон. ресурс] // Вестник науки и образования. 2020. Т. 90, № 12. С. 61–65. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=43083972 (дата обращения: 10.07.2023).

27. Ельцов В. В., Почекуев Е. Н., Скрипачев А. В. Опыт формирования инженерного мышления выпускников института машиностроения в ТГУ [Электрон. ресурс] // Инженерное образование. 2014. № 15. С. 239–245. Режим доступа: https://aeer.ru/ru/magazine15.htm (дата обращения: 10.07.2023).

28. Нурумжанова К. А., Искакова А. Б., Каирбаева А. К. Развитие предпринимательского мышления студентов технических специальностей на основе применения трансдисциплинарного дидактического контента спецкурса по физике // Перспективы науки и образования. 2022. T. 58, № 4. С. 225–242. DOI: 10.32744/pse.2022.4.14

29. Альтшуллер Г. Найти идею: Введение в ТРИЗ – теорию решения изобретательских задач. Москва: Альпина Паблишерз, 2011. 400 с.

30. Искакова А. Б., Нурумжанова К. А., Джарасова Г. С. Формирование у студентов технических специальностей вуза предпринимательского мышления в процессе обучения физике [Электрон. ресурс] // Вестник казахского национального женского педагогического университета. 2020. T. 84, № 4. С. 8–15. Режим доступа: https://vestnik.kazmkpu.kz/jour/article/view/282 (дата обращения: 10.07.2023).

31. Черникова И. В. Мышление в аспекте трансдисциплинарных исследований // Бюллетень сибирской медицины. 2014. Т. 13, № 4. С. 149–155. DOI: 10.20538/1682-0363-2014-4-149-155

32. Солодова Е. А. Методология формирования современного синергетического мировоззрения студентов на основе трансдисциплинарного подхода // Образование и наука. 2014. № 2. С. 3–17. DOI: 10.17853/1994-5639-2014-2-3-17