Для получения качественного инженерного образования необходимы фундаментальная подготовка по ряду ключевых дисциплин, таких как математика, физика, химия, и умение решать проблемные профессионально-ориентированные задачи. Вопросам создания базового компонента как основы будущей профессиональной подготовки должно уделяться особое внимание не только в системе политехнического образования. Такая задача ставится сегодня перед системой общего среднего, среднего специального, дополнительного образования, прежде всего в вопросе развития технического мышления.
В работе рассматриваются основные компоненты инженерного мышления, которые имеют определяющее значение при проведении исследовательской инженерной деятельности.
В центре обсуждения вопросы формирования функциональной грамотности школьников в направлении развития функционально-графических умений и навыков с использованием исследовательских профессионально-ориентированных задач на уроках математики в основной и средней школе.
Актуальность исследования заключается в предложении формировать функционально-графические умения и навыки посредством профессионально-ориентированных задач.
Приводятся рекомендации, которые необходимо учитывать при разработке и подборе дидактического материала, направленного на формирование данных умений. Развивать указанные компоненты предлагается с помощью цикла практико-ориентированных задач, включенных в реальный процесс обучения математике в условиях массовой школы.
Решение задач - важнейший вид учебной деятельности, в процессе которого обучающимися усваивается предметное содержание учебных дисциплин, развиваются их творческие способности и самостоятельность мышления. В основе реализации задачного подхода в обучении лежит методика решения задач, которая имеет определяющую значимость в формировании мыслительных умений. В работе рассматривается взаимосвязь между многомерным и вариативным мышлением и операциями причинно-следственного анализа. Многомерное мышление проявляется в способности разрешать проблемную ситуацию, определяя и выстраивая взаимоотношения между элементами соответствующей задачной модели. Вариативное мышление проявляется в способности находить разнообразные варианты решения задачных ситуаций. Основное внимание в статье уделяется вопросу конструирования обратных задач. Обратная задача - важный инструмент в различных областях науки и техники. Она позволяет получить информацию о скрытых процессах и закономерностях на основе выходных данных. Постановка и решение обратной задачи как продуктивные преобразования, связаны с изменением задачной структуры, и характеризуются высоким уровнем сложности. Делается вывод о том, что задачи обратной структуры должны быть включены в процесс обучения как яркий пример интеллектуального творчества. Приведены примеры составления обратных задач. Задача о робототехническом устройстве «манипулятор» (вычисление углов по заданному положению рабочего органа манипулятора и известной схеме его кинематики) и задача о получении коэффициентов гармоник с целью синтеза звука инструментов (получение сигналов с помощью ряда Фурье с соответствующими коэффициентами).