Конструирование и моделирование в инженерной лаборатории «Cuboro» как ресурс развития проектно-исследовательской деятельности младшего школьника

Конструирование и моделирование в инженерной лаборатории «Cuboro» как ресурс развития проектно-исследовательской деятельности младшего школьника

Развитие современной образовательной среды всё активнее привлекает внимание педагогической общественности к необходимости овладения учащимися основами исследовательской и проектной деятельности.

Особое значение в начальной школе имеет формирование опыта исследовательского поведения учащихся как средства развития познавательного интереса и становления мотивации к учебной деятельности.

На это нас нацеливают материалы ФГОС, в которых большое внимание уделяется приобщению обучающихся к основам проектно-исследовательской деятельности и вооружению их необходимыми способами решения проектных и исследовательских задач. Когда нужно начинать процесс приобщения обучающихся к проектно-исследовательской деятельности?

Опыт нашей школы позволяет нам быть уверенными в том, что приобщать к познавательной, проектно- исследовательской деятельности нужно, начиная с начальной школы.

Реализация этой работы возможна как через учебную (урок), так и через внеурочную деятельность. Широкие возможности для этой работы нам предоставляет образовательная среда «Куборо». Набор Cuboro Basis – это игровой конструктор, который способствует поддержанию и развитию таких навыков как:

• концентрация внимания

• пространственное воображение

• креативный подход

• моторика рук

• координация

• работа в группе

• направленность рассуждения

В комплект входят шарики из стекла и 30 деревянных кубиков. Из кубиков собирается конструкция, в которой проложен маршрут для шарика. По нему он должен пройти от начала и до конца. Обратите внимание на внешность кубиков. Изначально кажется, что она достаточно проста, но как раз эта ложная простота скрывает под собой их истинную «личность». Каждый отдельный блок деревянного конструктора для детей имеет собственное имя – порядковый номер. Почти на все кубики нанесены желоба разной формы. Складывая их в единый путь, учащимся удастся создать настоящий двухмерный лабиринт для путешествия шарика. Если использовать кубики со сквозными отверстиями, можно собрать трёхмерную конструкцию с длинными тоннелями, проходя через которые, шарик не будет доступен взору.

Построение таких систем способствует развитию навыков комбинации и экспериментирования. Работая с этим конструктором индивидуально, парами, или в командах, учащиеся 7 – 11 лет могут учиться, создавая и программируя модели, проводя исследования, составляя отчёты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

Методическая основа «Cuboro – думай креативно» позволяет учащимся работать в качестве юных исследователей, инженеров, математиков, физиков и даже архитекторов, предоставляя им инструкции, инструментарий и задания для межпредметных проектов.

Проектирование и исследование - принципиально разные по направленности, смыслу и содержанию виды деятельности. Исследование- это процесс поиска неизвестного, новых знаний, один из видов познавательной деятельности человека. Проектирование- процесс разработки и создания проекта, решение определённой, ясно осознаваемой задачи. Поэтому обучающемуся даётся полная свобода действий, акцент в работе с конструктором ставится не на сборку фигур, а на следующее:

-анализ задачи – какие детали имеем, что хотим получить,

-конструирование модели,

-сопоставление возможностей конструкции с требованиями (модель должна быть динамической),

-модификация конструкции и пояснение, насколько функциональна модель.

Главным результатом исследовательской деятельности является интеллектуальный продукт, устанавливающий истину в результате процедуры исследования. Для учащегося важна ценность достижения истины в его исследовании.

Данный вид работы позволяет ребёнку продемонстрировать собранную конструкцию, защитить конструкторскую идею, тем самым ощутить важность этой работы.

Конструирование модели- это ещё один из способов экспериментировать- подбор нужных деталей, их замена, выбор соответствующей динамики для модели. Конструирование - это творческий процесс и каждый может найти свое решение в изготовлении той или иной детали и модели в целом. Ребенок – прирожденный конструктор, изобретатель и исследователь. Эти заложенные природой задатки реализуются и совершенствуются в конструировании, ведь ребенок имеет неограниченную возможность придумывать и создавать свои постройки, конструкции, проявляя любознательность, сообразительность, смекалку и творчество.

Образовательная система Cuboro

-знакомит учащихся с основами конструирования и моделирования,

-формирует фундаментальные навыки математики, геометрии и физики;

-развивает аналитическое и стратегическое мышление, внимательность, трудолюбие, ловкость, выносливость,

-развивает творческое, логическое инженерное мышление;

-тренирует пространственное воображение;

-учит согласованно работать в команде.

Cuboro Basis представляет собой не только средство развития памяти, мышления, внимания, сенсорики обучающихся, но и средства достижения целей, сформулированных во ФГОС второго поколения как результат освоения основной образовательной программы начального общего образования.

Личностные результаты освоения ООП НОО (основная образовательная программа начального общего образования) включают навыки сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных социальных ситуациях, умение выходить из спорных ситуаций, стойкую мотивацию к творческому труду, работу, нацеленную на достижение результата, бережное отношение к материальным и духовным ценностям.

В соответствии с ФГОС это становится возможным благодаря формированию совокупности универсальных учебных действий (УУД), представленных четырьмя блоками: личностным, регулятивным, познавательным и коммуникативным.

Особый интерес представляют для нас регулятивные УУД, которые отражают способность обучающегося строить учебно-познавательную деятельность, учитывая все её компоненты: цель, мотив, прогноз, средства, контроль, оценку.

Какие же регулятивные УУД можно развивать у младших школьников, используя в учебной деятельности конструктор Cuboro Basis ?

1.Развитие способности к целеполаганию.

Ребёнок учится ставить перед собой учебную задачу, самостоятельно разрабатывая модель конструкции.

2.Развитие способности к планированию.

После постановки цели, обучающийся составляет план деятельности по созданию конструкции. При этом ребёнок учится действовать как по имеющимся в инструкции схемам, так и по схемам, разработанным им самостоятельно. Указания по выполнению плана могут быть как письменными или графическими, так и устными.

3.Развитие способности к прогнозированию.

Выбирая различные способы выполнения задания младший школьник учится предвидеть результаты своей деятельности.

4.Формирование действия контроля.

Получив ту или иную модель, учащийся имеет возможность самостоятельно проверить правильность её выполнения. При этом ребёнок может объективно оценить не только результат своей деятельности, но и работу своих одноклассников.

5.Формирование действия коррекции.

Обнаружив ту или иную ошибку в своей работе, младший школьник имеет возможность внести коррективы на любой стадии сборки модели. Он учится критично относиться к результатам своей деятельности и деятельности окружающих. Таким образом, происходит формирование умения понимать причины успеха/неуспеха учебной деятельности и способности конструктивно действовать даже в ситуации неуспеха.

6.Развитие способности к оценке.

Младший школьник получает возможность сравнивать свою модель с моделями одноклассников, а значит, способен оценить уровень выполнения своей работы: сложность, функциональность, внешнюю эстетичность. На основе полученных результатов ребёнок может сделать выводы об уровне своих знаний и умений.

7.Формирование волевой саморегуляции.

Процесс сборки конструкции требует терпения. Если по каким-то причинам ученику приходится выполнять работу сначала, возвращаясь уже к пройденной стадии, ему необходимо приложить некоторое волевое усилие для успешного устранения недочётов. При общении с напарником или в группе по заданию ребёнку необходим самоконтроль, поскольку в ходе планирования или выполнения модели у детей могут возникать разногласия.

В качестве примера приведу выполнение задания учащимися 3класса. Комплект карточек с заданиями «Куборо- думай креативно» предоставляет возможность развивать регулятивные УУД. Детям выдают карточки с заданиями, на которых изображены лабиринты, которые им предстоит собрать, получают проблемную задачу. Подобные задания формулируют и учат удерживать цель, планируют действия в соответствии с поставленной задачей.

В процессе сборки модели дети

-используют приём проговаривания для регуляции своего действия: «беру…, ставлю…,»,

-осуществляют контроль и самоконтроль, ведь каждый раз они вынуждены сличать свои действия с технологическими картами, также с помощью шариков они постоянно проверяют/испытывают модель, правильным ли путем они идут, добились ли желаемого результата.

-ищут ошибки, исправляют, добиваясь поставленной цели.

Какая другая деятельность позволит так непринуждённо учить детей видеть, анализировать, контролировать себя, быть предельно внимательным? А главное после достижения поставленной цели, как правило, следует запуск шариков в построенный лабиринт (невероятно увлекательное действие), которое, как правило, сопровождается видео съемкой. Как вы считаете, поделится ли ребёнок своими успехами с родителями и сверстниками, выложит ли он свои результаты в социальные сети? Не это ли личностные результаты, на которые направлен ФГОС, включающие

-готовность и способность обучающихся к саморазвитию,

-сформированность мотивации к обучению и познанию,

-ценностно-смысловые установки обучающихся, отражающие их индивидуально-личностные позиции, социальные компетенции, личностные качества;

Большие возможности система cuboro открывает для развития коммуникативных УУД. Дети, работая в парах или группах, учатся договариваться и сотрудничать, представлять свои проекты перед слушателями, выдвигать и доказывать свои идеи, передавать свои знания новичкам или людям не имеющих опыта игры в cuboro.

Очень важно, чтобы дети научились рефлексии своей деятельности, пробовали описывать работу построенной ими системы cuboro, используя специальную терминологию. Для этого ребята и получают карточки c заданиями, опираясь на которые они выстраивают свою речь.

Основными результатами интеграции данного курса в систему начального образования считаю:

• популяризацию научно-технического знания среди учащихся, начиная с уровня начального общего образования;

• вовлечение школьников в проектно-исследовательскую и инженерную деятельность;

• формирование положительного отношения к профессии инженера;

• формирование позитивного мнения о перспективности творческой работы в научно-технической сфере;

• формирование внутренней мотивации учебной деятельности (познавательных мотивов), ориентированной на овладение новыми знаниями и усвоение способов их добывания.

Внутренняя (познавательная) мотивация, редко присуща младшим школьникам. Она достигается пробуждением и поддержанием интересов детей учителем, обучением приемам умственной деятельности, овладению общеучебными умениями. В случае успешности проводимой работы, результатом становится ученик, характеризующийся:

• интересом к процессу умственной деятельности;

• постановкой позитивных целей и поиском средств для их реализации;

• стремлением найти самостоятельный ответ на вопрос;

• чувством удовлетворения от успешного решения;

• чувством удовлетворения от самого процесса мыслительной работы.