Engineering professionalization of school students through mathematics education

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

The contemporary development of the Russian economy, oriented toward technological independence and innovative growth, has necessitated the training of engineering personnel and increased attention to the early engineering professionalization of school students. Engineering professionalization is understood as the purposeful involvement of learners in types of activity that model engineering practices, which requires updating the content of general education and strengthening its practice-oriented character. A special role in this process belongs to mathematical education, as it ensures the development of analytical and engineering thinking, modeling skills, and digital design competencies. The aim of the study is to identify the role of mathematics as a pedagogical tool for implementing the engineering professionalization of school students and to formulate the principles of engineering professionalization of school students through mathematics. The research methods included analysis of psychological, pedagogical, and methodological literature; examination of regulatory and legal documents; content analysis of scientific publications; comparative and analytical methods; modeling; and generalization of pedagogical experience. The results of the study made it possible to systematize the directions of engineering professionalization, to identify a contradiction between regulatory requirements and the methodological support of the process, and to determine patterns in its development. Based on the analysis, ten principles of engineering professionalization of school students through mathematics were formulated, reflecting the pedagogical and subject-methodological specificity of the phenomenon. Mathematical education is shown to be a system-forming factor of engineering professionalization, integrating cognitive, activity-based, and value-oriented aspects of preparing school students for engineering activity. The practical significance of the study lies in the possibility of applying the formulated principles in the design of engineering-mathematical class programs and specialized courses.

Full Text

Введение

Современное развитие российской экономики, ориентированной на технологическую независимость и инновационное развитие, обусловило внимание к подготовке инженерных кадров. Исходя из этого особую значимость приобретает ранняя профессионализация школьников – целенаправленное включение обучающихся в виды деятельности, моделирующие инженерные практики. Переход к деятельностной модели образования предполагает использование учебных предметов не только как источников знаний, но и как инструментов формирования профессионального мышления. Одним из таких инструментов становится математика, обладающая потенциалом развития инженерного мышления, аналитических способностей и навыков моделирования.Согласно данным международных исследований, математическое моделирование и интеграция математических практик с инженерными задачами обеспечивают рост результатов и осмысленность практики в школьном STEM-обучении [1, 2].

Вопросы ранней профессионализации и профориентации школьников закреплены на нормативно-законодательном уровне как на мировом, так и на отечественном уровне. В международной практике значимыми являются акты Международной организации труда, Европейская социальная хартия и Конвенция о правах ребенка. В России основным законом выступает Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» № 273-ФЗ, согласно которому «образование направлено на формирование у обучающихся склонностей, интересов и способностей к социальному и профессиональному самоопределению» [3]. В статье 42 данного закона отмечается, что «психолого-педагогическая деятельность в образовательных организациях включает оказание помощи обучающимся в профориентации и выборе профессии» [3].

В развитие положений ФЗ № 273-ФЗ Минпросвещения России утвердило Приказ № 650 от 31 августа 2023 г. «Об утверждении Порядка осуществления мероприятий по профессиональной ориентации обучающихся», который конкретизирует формы, содержание и организацию профориентационной деятельности в школе [4]. Кроме того, с 2023 г. в образовательных организациях внедрена Единая модель профессиональной ориентации школьников (профминимум), предусматривающая обязательное включение профориентации в образовательные программы основного и среднего общего образования [5].Дополнительным стратегическим документом, определяющим значение математики в развитии инженерного мышления, является «Концепция развития математического образования в РФ» (утверждена распоряжением Правительства РФ от 24.12.2013 г. № 2506-р, ред. от 08.10.2020), где подчеркивается, что математическое образование является основой инженерного и технологического прогресса [6].

Таким образом, можно констатировать, что требование формирования у школьников профессиональных интересов и компетенций, в том числе инженерных, закреплено на нормативно-правовом уровне в РФ. Однако существующие документы в большей степени ориентированы на организационно-управленческие аспекты профориентации и в меньшей степени конкретизируют предметно-методические механизмы реализации в процессе обучения математике инженерной профессионализации, под которой в настоящем исследовании понимается педагогически организованный процесс, обеспечивающий поэтапное включение обучающихся в деятельность, моделирующую инженерные практики, формирование инженерного мышления и включение обучающихся в пробы профессиональной деятельности средствами учебных предметов.

Возникает проблема: как реализовать требования федеральных нормативов в контексте предметного обучения, обеспечив переход от декларативной профориентации к деятельностной инженерной профессионализации школьников через включение элементов развития инженерного мышления и моделирования в процесс изучения математики.

Цель исследования – выявить роль математики как педагогического средства реализации инженерной профессионализации школьников и сформулировать принципы инженерной профессионализации школьников средствами математики.

Обзор литературы

В рамках настоящего исследования обзор литературы выстроен по проблемно-понятийным направлениям, отражающим различные аспекты инженерной профессионализации школьников: психолого-педагогические основания профессионального самоопределения, формирование инженерного мышления, проектно-деятельностные и цифровые практики, а также роль математики как средства профессионализации.

Вопросы профессионализации и профессионального самоопределения учащихся традиционно рассматриваются в отечественной педагогике как часть общего процесса личностного развития. Классические подходы к проблеме профессионализации заложены в трудах Е.А. Климова, Н.С. Пряжникова, Э.Ф. Зеера, в которых раскрываются психологические механизмы становления профессиональной идентичности и осознанного выбора профессии [7, 8, 9].Данные исследования формируют теоретические основания анализа профессионализации как педагогического процесса, предшествующего профессиональному самоопределению личности исопровождающему его.

Современные исследования фокусируются на ранней инженерной профессионализации и интеграции профориентации в содержание общего образования. Так, В.А. Сапегин рассматривает инженерно-математические классы как форму предпрофессиональной подготовки [10]; Е.А. Радионова – особенности инженерной социализации школьников в образовательной среде [11]; С.Н. Усова – экосистемный подход к организации проб инженерной профессии [12]. М.В. Егупова и Е.С. Саватеева анализируют потенциал прикладных математических задач для формирования инженерного мышления [13, 14]. В данных работах профессионализация рассматривается преимущественно через организационные и содержательные условия включения учащихся в инженерно-ориентированную деятельность.

Зарубежные эмпирические работы фиксируют, что степень присутствия математики в интегрированных STEM-единицах связана с уровнем познавательной нагрузки и качества результатов учащихся [15].

Ряд отечественных публикаций посвящен развитию инженерного мышления школьников через проектную деятельность. Е.Г. Анисимова и Т.Н. Галич определяют проектную активность как основу ранней профессионализации [16]; А.В. Бесштанникова и О.В. Шварева выделяют практико-ориентированные формы [17]; Э.Р. Гайнеев связывает инженерную направленность с цифровыми технологиями и робототехникой [18]. Проектная деятельность в этих исследованиях рассматривается как средство формирования профессионально значимых способов действия и инженерного мышления учащихся.

Международные обзоры подчеркивают роль цифровых симуляций и компьютерных моделей как среды для проектно-исследовательской практики и отработки инженерного дизайна [19].

Зарубежные исследования преимущественно концентрируются на интеграции естественно-научного и математического образования в формате STEM, рассматриваяего как инструмент подготовки молодежи к инженерной карьере [20, 21]; L.D. English акцентирует значение математического моделирования в формировании инженерного мышления [22]; M. LaForce и коллеги изучают структуру инклюзивных STEM-школ [23]; J.M. Breiner и коллеги показывают роль междисциплинарности как основы современного инженерного образования [24].В работах C.E. Hmelo-Silver подчеркивается влияние обучения на основе решения проблем на развитие исследовательских и инженерных компетенций [25]; M.L. Hilton и J.W. Pellegrino связывают успешность STEM-программ с деятельностным подходом и формированием «переносимых навыков» [26]. B. Lucas, G. Claxton и J. Hanson вводят концепт «мышление как инженер» как педагогическую категорию, характеризующую когнитивные особенности инженерного подхода к познанию [27].

Исследование OECD "PISA 2022 Mathematics Framework" определяет математическую грамотность как центральную составляющую инженерного мышления [28]. В отчетах UNESCO подчеркивается, что интеграция STEM-дисциплин должна начинаться уже на уровне общего образования для формирования профессиональной мотивации учащихся [29, 30].Среди работ выделяются посвященные цифровым аспектам инженерной профессионализации и анализу использования цифровых симуляторов в STEM-обучении [31]; S. Aydın и T.D. Atalay рассматривают проектно-ориентированные практики со старшеклассниками как средство формирования инженерных навыков [32]; M. Fitrah и др.показывают влияние интегрированного проектного обучения и модели «перевернутогокласса» на развитие вычислительного мышления учащихся [33].

Анализ зарубежных публикаций показывает смещение исследовательского интереса от описания STEM-моделей к изучению механизмов интеграции математики в инженерное образование. Отечественные авторы сосредоточены преимущественно на организационно-методических и мотивационных аспектах профессионализации, что актуализирует необходимость предметно-методического анализа инженерной профессионализации средствами математики.

На основе анализа психолого-педагогической литературы можно сделать вывод, что выделяются три доминирующих направления исследований, релевантных задаче изучения инженерной профессионализации школьников средствами математики:

  1. Развитие инженерного мышления школьников через проектную и исследовательскую деятельность.
  2. Интеграция математического содержания в профессионально-ориентированные курсы.
  3. Цифровизация инженерно-математического образования как фактор ранней профессионализации.

Материалы и методы

При проведении исследования применялись следующие методы: анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме инженерной профессионализации школьников и инженерно-ориентированного обучения; изучение и анализ нормативно-правовых документов, регламентирующих профориентационную деятельность образовательных организаций (Федеральный закон № 273-ФЗ, Приказ Минпросвещения № 650, Концепция развития математического образования в РФ).

Осуществлялось обобщение передового педагогического опыта реализации инженерно-математических классов и проектной деятельности учащихся; применялся сравнительно-аналитический метод для сопоставления отечественных и зарубежных исследований в области STEM-образования; контент-анализ научных публикаций; аспектный анализ и систематизация выявленных подходов; метод обобщения для формулирования принципов профессионализации школьников средствами математики.

Исследование включало анализ современного состояния проблемы, теоретико-методологических оснований инженерной профессионализации, выявление закономерностей и формулирование принципов инженерной профессионализации школьников средствами математики.

Результаты исследования

Проведенныйанализ позволил систематизировать и уточнить современные научные представления о процессах инженерной профессионализации школьников средствами математического образования, выявить общие тенденции, а также определить направления дальнейшего научно-методического развития данной проблемы.

Результаты изучения и обобщения научно-педагогических источников в области профессионализации и инженерно-ориентированного образования показали, что инженерная профессионализация школьников в отечественной педагогике рассматривается в нескольких взаимосвязанных аспектах: психолого-педагогическом, деятельностно-проектном, компетентностном и предметно-методическом. Каждый из них отражает отдельный аспект включения учащихся в инженерную деятельность, но в совокупности они образуют целостное педагогическое явление.

Психолого-педагогический аспект инженерной профессионализации связан с процессами самоопределения личности, осознания ценности труда и понимания социальной значимости инженерных профессий. В работах Е.А. Климова, Н.С. Пряжникова, Э.Ф. Зеера [7–9] показано, что выбор профессии определяется не только интересами и способностями, но и опытом участия в деятельности, имеющей профессиональный смысл. Ряд современных российских исследователей (Е.Г. Анисимова, А.В. Бесштанникова, Э.Р. Гайнеев [16–18])отмечают, что инженерная профессионализация требует раннего формирования профессиональной мотивации через вовлечение учащихся в исследовательскую и проектную деятельность, моделирующую инженерные процессы.

Деятельностно-проектный аспект профессионализации выражается в переходе от абстрактного обучения к деятельности, направленной на решение практико-ориентированных задач. Этот подход получил развитие в концепциях В.А. Сапегина, Е.А. Радионовой, С.Н. Усовой [10–12], где описываются формы инженерно-математических классов, проектных лабораторий, сетевых взаимодействий «школа – вуз – предприятие». Анализ показывает, что проектная деятельность способствует развитию исследовательского и конструктивного мышления, а также формированию опыта командного взаимодействия и технологической ответственности.

Компетентностный аспект отражает переход к измеримым результатам инженерной профессионализации. Исследователи отмечают, что ключевыми результатами являются формирование инженерных и математических компетенций, готовность к решению проектно-конструкторских задач, а также способность использовать математические знания в новых практических ситуациях. Эти идеи находят отражение как в отечественных работах [13, 14, 17], так и в зарубежных публикациях – L.D. English, M. LaForce, R.W. Bybee [21–23]. В международной педагогике компетентностная составляющая профессионализации тесно связана с развитием инженерного мышления, что позволяет рассматривать школьное математическое образование как основу будущей инженерной подготовки.

Предметно-методический аспект профессионализации проявляется через реализацию инженерного потенциала школьных дисциплин, прежде всего – математики. Математика выступает здесь как язык инженерии, инструмент анализа, проектирования, расчета и моделирования. В публикациях М.В. Егуповой и Е.С. Саватеевой [13, 14] показано, что использование задач прикладного и межпредметного характера формирует у учащихся способность переносить математические знания в инженерно-технические контексты. Зарубежные авторы (C.E. Hmelo-Silver, B. Lucas, G. Claxton, J. Hanson [25, 27]) рассматривают аналогичные подходы в рамках STEM-образования, где математическое моделирование признается базовым элементом инженерной компетентности.

Выявленные тенденции позволяют утверждать, что процесс инженерной профессионализации школьников средствами математического образования развивается по двум стратегическим линиям – содержательной и организационно-педагогической:

  • содержательнаялиния связана с обновлением содержания школьной математики, усилением ее прикладной и инженерной направленности, внедрением межпредметных и проектных задач;
  • организационно-педагогическая линия выражается в развитии образовательных моделей (инженерно-математические классы, профильные курсы, сетевые проекты), в которых математические знания становятся средством реализации инженерной деятельности.

На основе анализа нормативных документов [3–6] установлено, что нормативно-правовая база задает лишь общие требования к профориентационной работе («рассказать об инженерах»), но не конкретизирует предметно-методические механизмы реализации инженерной профессионализации средствами школьного курса математики («дать возможность делать и мыслитькак инженер в учебном процессе»). Это создает противоречие между нормативными требованиями и реальной педагогической практикой в предметном обучении математике, которое усиливается тем, что большинство методических разработок в этой области носят фрагментарный характер и не образуют целостной системы.

Важным результатом работы является выявление закономерностей инженерной профессионализации школьников средствами математики, выражающихся в следующих положениях:

  1. Профессионализация начинается не на этапе профилизации старшей школы, а значительно раньше – при осмыслении учащимися прикладного характера изучаемых математических понятий.
  2. Инженерная направленность математического образования усиливается при переходе от репродуктивного к проектно-исследовательскому типу задач.
  3. Эффективность профессионализации повышается при включении учащихся в коллективные формы инженерной деятельности (командное решение задач, проектирование моделей, работа с цифровыми инструментами).
  4. Математические компетенции становятся основой инженерных компетенций, обеспечивая развитие аналитического, пространственного и алгоритмического мышления.
  5. Цифровизация образовательного процесса является катализатором профессионализации: цифровые технологии позволяют моделировать реальные инженерные объекты и процессы, что делает математику инструментом инженерного познания.

Для иллюстрации результатов были сопоставлены направления исследований и практические эффекты, представленные в анализируемых публикациях (см. таблицу).

 

Направления исследований по проблеме инженерной профессионализации школьников средствами математики
Research directions on the problem of engineering professionalization of school students through mathematics

Направление исследований /
Research directions		Авторы / AuthorsОсновной вклад /
Maincontribution
Психолого-педагогическое / Psychological and pedagogicalЕ.Г. Анисимова /
E.G. Anisimova;
А.В. Бесштанникова /
A.V. Besshtannikova;
Е.Ф. Зеер / E.F. Zeer;
Е.А. Климов /
E.A. Klimov;
Н.С. Пряжников /
N.S. Pryazhnikov		Раскрытие сущности профессионального самоопределения, мотивационно-ценностных основ выбора инженерных профессий / Revealing the essence of professional self-determination and the motivational and value-based foundations of choosing engineering professions
Деятельностно-проектное /
Psychological and pedagogical		Е.Р. Гайнеев / E.R. Gayneev;
Е.И. Гумерова /
E.I. Gumerova;
Ю.В. Вайнштейн /
Yu.V. Vainshtein;
С.Н. Усова / S.N. Usova;
Е.А. Радионова /
E.A. Radionova;
V.A. Sapegin		Обоснование роли проектной и исследовательской деятельности / Substantiation of the role of project-based and research activities
Компетентностное /
Competence-based		Е.С. Саватеева /
E.S. Savateeva;
R.W. Bybee; L.D. English;
M. LaForce		Выделение инженерных и математических компетенций как результата практико-ориентированного обучения / Identification of engineering and mathematical competencies as outcomes of practice-oriented learning
Предметно-методическое /
Subject-methodological		М.В. Егупова /
M.V. Egupova;
C.E. Hmelo-Silver; B. Lucas,
G. Claxton,J. Hanson		Разработка методик интеграции математических задач в инженерные контексты и формирование инженерного мышления / Development of methods for integrating mathematical tasks into engineering contexts and forming engineering thinking
Цифровое и STEM-направление /
Digital and STEM-oriented		OECD; ЮНЕСКО /
UNESCO; T.R. Lesseig,
D.M. Kim		Показана роль цифровых технологий и симуляторов как средства профессионализации и мотивации / Demonstration of the role of digital technologies and simulators as a means of professionalization and motivation

 

Таким образом, проведенный анализ подтверждает выдвинутую гипотезу: математическое образование является системообразующим фактором инженерной профессионализации школьников. Оно обеспечивает когнитивную, деятельностную и ценностную интеграцию образовательного процесса, выступая связующим звеном между академическим обучением и инженерной практикой. Полученные результаты создают основу для формирования принципов инженерной профессионализации школьников средствами математики.

Обсуждение и заключение

Таким образом, в современной педагогике инженерная профессионализация школьников все чаще рассматривается как многоуровневый и системный процесс, включающий когнитивное, деятельностное и мотивационно-ценностное развитие личности. Сопоставление отечественных и зарубежных подходов подтвердило, что ведущим условием эффективности этого процесса выступает интеграция математического содержания с инженерной деятельностью учащихся.

В отечественной педагогике инженерная профессионализация преимущественно связывается с организационно-педагогическими условиями и формами взаимодействия школы, вуза и предприятия. В зарубежной практике делают акцент на содержательной интеграции дисциплин в формате STEM-образования, где математика выступает не как самостоятельный предмет, а как «язык инженерии». Несмотря на различие акцентов исследователи сходятся в понимании того, что математическое образование обладает уникальным потенциалом формирования инженерного мышления.

Анализ показал, что в современных исследованиях активно развивается идея практико-ориентированного обучения, но при этом математический компонент зачастую остается вспомогательным. Между тем международные исследования показывают, что именно математическая грамотность и умение моделировать процессы определяют успех инженерной подготовки. Следовательно, в отечественной методике преподавания математики требуется переосмысление роли предмета как средства профессионализации, а не только когнитивного развития.

На основе обобщения данных и сопоставления с существующими исследованиями можно сформулировать совокупность принципов инженерной профессионализации школьников средствами математики, которые отражают как педагогическую, так и предметно-методическую специфику данного процесса.

Принцип мотивационно-ценностного осмысления. Математика должна не только развивать когнитивные навыки, но и формировать ценностное отношение к инженерному труду, понимание его социальной значимости и роли в устойчивом развитии общества.

Принцип развития инженерного мышления. Математические задачи рассматриваются как средство формирования аналитичности, алгоритмичности, системности и способности к оптимизации решений – ключевых характеристик инженерного мышления.

Принцип прикладной направленности и профессиональной контекстности математического содержания. Содержание школьной математики должно включать задачи и проекты, отражающие реальные инженерные ситуации, что обеспечивает понимание практической значимости математических знаний.

Принцип межпредметной интеграции. Формирование инженерного мышления требует синтеза математических, естественно-научных и технических знаний. Междисциплинарные связи усиливают прикладной и исследовательский характер обучения.

Принцип деятельностной направленности. Профессионализация реализуется через активную познавательную, проектную и исследовательскую деятельность учащихся, включающую математическое моделирование, расчеты и анализ реальных инженерных задач. Математика становится инструментом действия, а не только объектом усвоения.

Принцип математического моделирования и визуализации инженерных процессов. Инженерная профессионализация наиболее эффективно реализуется через ключевой метод деятельности – математическое моделирование, позволяющее формировать у учащихся умение переходить от реальной задачи к ее формализованному описанию, строить модели, анализировать их с помощью цифровых средств и визуализировать полученные результаты. Этот принцип отражает современную тенденцию соединения аналитического и графического мышления в инженерно-математическом образовании.

Принцип цифровизации и технологической поддержки. Использование цифровых инструментов (GeoGebra, CAD-среды, цифровые симуляторы, электронные карты) способствует переходу от абстрактных моделей к реальным инженерным объектам и процессам, обеспечивая профессионализацию в цифровой среде.

Принцип распределения ролей в проектно-инженерной деятельности. Проектная работа учащихся должна предполагать осознанное распределение функций – аналитической, расчетной, конструктивной, организационной, визуализационной и др. Такая ролевая структура обеспечивает интеграцию различных компонентов инженерной деятельности и развивает способность применять математические знания в командной работе.

Принцип индивидуализации и персонализации обучения математике. Реализация инженерной профессионализации требует учета индивидуальных особенностей, интересов и склонностей учащихся. Персонализированные образовательные маршруты, выбор проектных тем и уровней сложности математических задач позволяют формировать индивидуальные траектории профессионального роста, способствуя осознанному выбору инженерных направлений.

Принцип непрерывности и преемственности. Профессионализация школьников должна рассматриваться как последовательный процесс, начинающийся в основной школе и продолжающийся на старшей ступени через элективные курсы и профильные инженерно-математические классы.

Разработанные нами принципы нашли практическое воплощение в проектных работах по математике, реализованных в рамках школьных инженерных кейсов [34]. Совокупность обозначенных в работе принципов образует методологическое основание инженерной профессионализации школьников средствами математического образования. Они обеспечивают единство когнитивного, деятельностного и аксиологического компонентов профессионального становления личности.

Сравнение полученных результатов с данными предшествующих исследований показывает, что предложенная совокупность принципов дополняет и уточняет существующие подходы, внося в них предметно-методическую конкретизацию. Если ранее профессионализация рассматривалась преимущественно как педагогический процесс мотивации и самоопределения, то в настоящем исследовании она интерпретируется как предметно опосредованный процесс, реализующийся через математическое образование. Новизна состоит в определении математики как системообразующего средства инженерной профессионализации школьников.

Таким образом, результаты позволяют подтвердить исходную гипотезу исследования: инженерная профессионализация школьников наиболее эффективно осуществляется при условии целенаправленной интеграции математического содержания, проектной деятельности и цифровых технологий, что обеспечивает возможность формирования инженерного мышления и включение обучающихся в пробы профессиональной деятельности средствами математики.

×

About the authors

Elena I. Gumerova

Novosibirsk State Technical University

Email: elena.gumerova30@gmail.com
ORCID iD: 0009-0007-4367-0978

Assistant at the Department of Engineering Mathematics

Russian Federation, 630073, Novosibirsk, Karl Marx Av., 20

Yulia V. Vainshtein

Siberian Federal University

Author for correspondence.
Email: yweinstein@sfu-kras.ru
ORCID iD: 0000-0002-8370-7970
Scopus Author ID: 57205328429

Doc. Ped. Sci., Professor at the Department of Applied Mathematics and Data Analysis

Russian Federation, 660074, Krasnoyarsk, Kirensky St., 26

References

  1. Goos M., Susana C., Immaculate K.N. Mathematics and interdisciplinary STEM education: recent developments and future directions. ZDM – Mathematics Education. 2023. No. 55. Pp. 1199–1217. doi: 10.1007/s11858-023-01533-z.
  2. Portillo-Blanco A., Deprez H., De Cock M. et al. A systematic literature review of integrated STEM education: Uncovering consensus and diversity in principles and characteristics. Education Sciences. 2024. Vol. 14, No. 9. P. 1028. doi: 10.3390/educsci14091028 (Accessed October 21, 2025).
  3. Federal’nyy zakon ot 29 dekabrya 2012 g. No. 273-FZ «Ob obrazovanii v Rossiyskoy Federatsii» [Federal Law No. 273-FZ of 29 December 2012 «On Education in the Russian Federation»]. https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_140174/ (Accessed October 02, 2025).
  4. Prikaz Ministerstva prosveshcheniya RF ot 31 avgusta 2023 g. No. 650 «Ob utverzhdenii Poryadka osushchestvleniya meropriyatiy po professional’noy orientatsii obuchayushchikhsya po obrazovatel’nym programmam osnovnogo obshchego i srednego obshchego obrazovaniya» [Order of the Ministry of Education of the Russian Federation No. 650 of 31 August 2023 «On approval of the Procedure for career-guidance activities for students in basic and secondary education programs»]. https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/407680888/ (Accessed October 02, 2025).
  5. Yedinaya model’ professional’noy orientatsii shkol’nikov (profminimum) [Unified model of career guidance for schoolchildren (Profminimum)]. Ministerstvo prosveshcheniya Rossiyskoy Federatsii. https://edu.gov.ru/career_guidance/ (Accessed October 02, 2025).
  6. Rasporyazhenie Pravitel’stva RF ot 24 dekabrya 2013 g. No. 2506-r «Ob utverzhdenii kontseptsii razvitiya matematicheskogo obrazovaniya v RF» [Order of the Government of the Russian Federation No. 2506-r of 24 December 2013 «On approval of the Concept for the development of mathematics education in the Russian Federation»]. https://docs.cntd.ru/document/499067348/ (Accessed October 02, 2025).
  7. Klimov E.A. Psikhologiya professional’nogo samoopredeleniya [Psychology of professional self-determination]. Moscow: Akademiya Publ., 2007. 304 p.
  8. Pryazhnikov N.S. Professional’noe samoopredelenie: teoriya i praktika [Professional self-determination: theory and practice]. Moscow: Akademiya Publ., 2008. 320 p.
  9. Zeer E.F. Psikhologiya professii [Psychology of profession]. Moscow: Akademicheskiy Proyekt Publ., 2003. 118 p.
  10. Sapegin V.A. Inzhenerno-matematicheskiy klass v sisteme matematicheskogo obrazovaniya v Rossii [Engineering-mathematical class in the system of mathematics education in Russia]. Vestnik Shadrinskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta. 2023. No. 1 (57). Pp. 80–84. doi: 10.52772/25420291_2023_1_80.
  11. Radionova E.A., Ginzburg I.S., Erdakov I.N. Proforientatsionnaya rabota so shkol’nikami v sisteme inzhenernogo obrazovaniya [Career-guidance work with schoolchildren in the system of engineering education]. Vestnik Yuzhno-Uralskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Obrazovanie. Pedagogicheskie nauki. 2022. Vol. 14. No. 2. Рp. 95–107.
  12. Usova S.N. Professional’naya orientatsiya shkol’nikov: novye resheniya i praktiki shkol – liderov obrazovaniya Podmoskov’ya [Career guidance of schoolchildren: new solutions and practices of leading schools of the Moscow Region]. Innovatsionnye proekty i programmy v obrazovanii. 2022. No. 2 (80). Pp. 46–53.
  13. Egupova M.V. Praktiko-orientirovannoe obuchenie matematike v shkole kak predmet metodicheskoy podgotovki uchitelya [Practice-oriented teaching of school mathematics as a subject of teacher training]. Moscow: Akademiya standartizatsii, metrologii i sertifikatsii Publ., 2014. 284 p.
  14. Savateeva E.S. Osobennosti obucheniya matematike cherez sistemu praktiko-orientirovannykh zadach [Features of teaching mathematics through a system of practice-oriented tasks]. Sovremennye obrazovatel’nye tekhnologii v mirovom uchebno-vospitatel’nom prostranstve. 2015. No. 2. Рp. 114–117.
  15. Forde E.N., Robinson L., Ellis J.A. et al. Investigating the presence of mathematics and the levels of cognitively demanding mathematical tasks in integrated STEM units. Disciplinary and Interdisciplinary Science Education Research. 2023. Vol. 5. No. 1. P. 3. doi: 10.1186/s43031-022-00070-1.
  16. Anisimova E.G., Galich T.N. Formirovanie ranney professionalizatsii mladshikh shkol’nikov vo vneurochnoy deyatel’nosti [Formation of early professionalization of primary schoolchildren in extracurricular activities]. Effektivnye praktiki proforientatsionnoy raboty v obrazovatel’nykh organizatsiyakh: Materialy vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Effective Practices of Career Guidance in Educational Institutions: Proc. of the All-Russian Scientific and Practical Conference]. Kirov, 2022. Pp. 25–28.
  17. Besshtannikova A.V., Shvareva O.V. Rannyaya professional’naya orientatsiya detey mladshego shkol’nogo vozrasta vo vneurochnoy deyatel’nosti s primeneniem keys-tekhnologii [Early career guidance of primary school children in extracurricular activities using case technology]. Obrazovanie i vospitanie doshkol’nikov, shkol’nikov, molodezhi: teoriya i praktika. 2024. No. 1. Pp. 69–80.
  18. Gayneev E.R. Deyatel’nostnyy podkhod v proforientatsionnoy rabote kak klyuchevoy faktor realizatsii federal’nogo proekta «Professionalitet» [Activity-based approach in career guidance as a key factor of the federal project «Professionalitet»]. Professional’noe obrazovanie i rynok truda. 2024. Vol. 12. No. 1 (56). Pp. 95–104.
  19. Kaldaras L., Wang K.D., Nardo J.E. et al. Employing technology-enhanced feedback and scaf- folding to support the development of deep science understanding using computer simulations. International Journal of STEM Education. 2024. Vol. 11. P. 30. doi: 10.1186/s40594-024-00490-7.
  20. Leavy A., Dick L., Meletiou-Mavrotheris M. et al. The prevalence and use of emerging technologies in STEAM education: A systematic review of the literature. Journal of Computer Assisted Learning. 2023. Vol. 39. No. 4. Pp. 1039–1395. doi: 10.1111/jcal.12806.
  21. Bybee R.W. The Case for STEM Education: Challenges and Opportunities. Arlington: NSTA Press, 2013. 194 p.
  22. English L.D. STEM Education K-12: Perspectives on Integration. International Journal of STEM Education. 2016. No. 3. Art. 3. doi: 10.1186/s40594-016-0036-1.
  23. LaForce M., Noble E., King H. et al. The eight essential elements of inclusive STEM high schools. International Journal of STEM Education. 2016. Vol. 3. P. 21. doi: 10.1186/s40594-016-0054-z.
  24. Breiner J.M., Harkness S.S., Johnson C.C. et al. What Is STEM? A discussion about conceptions of STEM in education and partnerships. School Science and Mathematics. 2012. No. 112. Pp. 3–11. doi: 10.1111/j.1949-8594.2011.00109.x.
  25. Hmelo-Silver C.E. Problem-Based Learning: What and how do students learn? Educational Psychology Review. 2004. No. 16. Pp. 235–266. doi: 10.1023/B:EDPR.0000034022.16470.f3.
  26. Pellegrino J.W., Hilton M.L. (Eds.) Education for Life and Work: Developing Transferable Knowledge and Skills in the 21st Century. National Research Council of the National Academes. Washington DC: The National Academies Press, 2012. 288 p.
  27. Lucas B., Claxton G., Hanson J. Thinking Like an Engineer: Implications for the Education System. London: Royal Academy of Engineering. https://raeng.org.uk/media/brjjknt3/thinking-like-an-engineer-full-report.pdf (Accessed October 21, 2025).
  28. OECD. PISA 2022 Mathematics Framework. Paris: OECD Publishing, 2021. https://pisa2022-maths.oecd.org (Accessed October 21, 2025).
  29. UNESCO. Education for Sustainable Development: A Roadmap (ESD for 2030). Paris: UNESCO, 2020. 72 p. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000374802 (Accessed October 15, 2025).
  30. UNESCO; International Centre for Engineering Education (UNESCO-ICHEE). Engineering for Sustainable Development: Delivering on the Sustainable Development Goals. 2nd UNESCO Engineering Report. Paris: UNESCO, 2021. 412 p. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000375644 (Accessed October 15, 2025).
  31. Kuhlmann S.L., Plumley R., Evans Z. et al. Students’ active cognitive engagement with instructional videos predicts STEM learning. Computers & Education. 2024. No. 216. Art. 105050. doi: 10.1016/j.compedu.2024.105050.
  32. Aydın S., Demir Atalay T.D., Göksu V. Project-Based Learning Practices with Secondary School Students. International Online Journal of Educational Sciences. 2018. Vol. 10. No. 3. Pp. 230–242. doi: 10.15345/iojes.2018.03.015.
  33. Fitrah M., Sofroniou A., Setiawan C. et al. The Impact of Integrated Project-Based Learning and Flipped Classroom on Students’ Computational Thinking Skills: Embedded Mixed Methods. Education Sciences. 2025. Vol. 15. No. 4. Art. 448. doi: 10.3390/educsci15040448.
  34. Gumerova E.I., Vainshtein Yu.V. Proektnaya deyatel’nost’ po matematike kak sredstvo ranney professionalizatsii shkol’nikov v inzhenernoy sfere [Project-based activity in mathematics as a means of early professionalization of schoolchildren in the engineering field]. Vestnik KGPU im. V.P. Astaf’eva. 2025. No. 3 (73). Pp. 5–17.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2026 Gumerova E.I., Vainshtein Y.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.