Конструирование как вид деятельности по развитию инженерного мышления детей старшего дошкольного возраста

Зюзева Н.С.,

Старший воспитатель МАДОУ ПГО

«Центр развития ребенка

– Детский сад № 70 «Радуга»

Lego-конструирование как вид деятельности

по развитию инженерного мышления детей старшего дошкольного возраста

Дошкольный возраст — это важный период развития всех психических функций: речи, мышления, эмоций, механизмов контроля произвольных движений, за которые отвечает высшие структуры головного мозга — это кора. Все это связано с игрой. Умственное развитие дошкольников характеризуется формированием образного мышления, которое позволяет ему думать о предметах, сравнивать их в уме даже тогда, когда он их не видит. Однако логическое мышление еще не сформировалось. Этому препятствует эгоцентризм и неумение сосредоточиться на изменениях объекта. В развитии мышления дошкольника существенную роль играет овладение детьми способами наглядного моделирования тех или иных явлений. Наглядные модели, в которых воспроизводятся существенные связи и отношения предметов и событий, являются важнейшим средством развития способностей ребенка и важнейшим условием формирования внутреннего, идеального плана мыслительной деятельности. Возникновение плана наглядных представлений о действительности и способность действовать в плане образов (внутреннем плане) составляют, по словам Запорожца А. В., первый, «цокольный этаж» общего здания человеческого мышления. Он закладывается в различных видах детской деятельности — в игре, конструировании, изобразительной деятельности и других [3,5]. Способность к использованию в мышлении модельных образов, которая начинается складываться у детей 3–4 лет, становится в старшем дошкольном возрасте основой понимания различных отношений предметов, позволяет детям усваивать обобщенные знания и применять их при решении новых мыслительных задач. Эта способность проявляется в частности в том, что дети легко и быстро понимают схематические изображения, предлагаемые взрослым, и с успехом пользуются ими. Начиная с 5 лет, дошкольники, даже без специального объяснения, понимают, что такое план комнаты, и, пользуясь отметкой в плане, находят в комнате спрятанный предмет. Они хорошо узнают предметы на схематических изображениях, успешно пользуются схемой пути и т. п. [2]. В психолого-педагогических исследованиях установлено, что в организации усвоения старшими дошкольниками знаний о пространстве, о явлениях живой и неживой природы, в обучении их началам математики и грамоты и в других видах обучения, особо эффективным оказывается использование наглядных моделей. Действуя с наглядными моделями, дети легко понимают такие отношения вещей и явлений, которые они не в состоянии усвоить ни на основе словесных объяснений, ни при действии с реальными предметами. Так, при обучении математике модель количественных отношений помогает детям определить эти отношения от других свойств предметов и усвоить представление о числе, а модель отношения части и целого — понять смысл действий сложения и вычитания [8]. Выяснилось, что игры с ЛЕГО повышают мотивацию к обучению (т.к. при этом требуются знания практически всех учебных дисциплин - от искусства и истории до математики и естественных наук). Таким образом, игру с ЛЕГО с легкостью можно превратить в игровой урок с использованием кубиков в качестве материалов и пособий. В процессе игры у детей легко вырабатывается естественный интерес к проектированию и созданию различных моделей. Ну а ЛЕГО предлагает модели из самых разных областей жизни и техники, вплоть до научно-фантастических. Первый этап - сборка по инструкции - скоро перерастает в авторское техническое творчество и изобретательство. Последнее особенно актуально для современных детей, привыкших только "нажимать на кнопку". Разнообразие конструкторов ЛЕГО позволяет заниматься с детьми разного возраста и по разным направлениям, в том числе для конструкций с электродвигателями "попутно" изучаются основы электроники и электробезопасность. Занятия с удовольствием посещают как мальчики, так и девочки.

В наше время постоянно возрастает техническая сложность средств производства, что требует особого внимания к профессиональным интеллектуальным качествам инженера, а также к его творческим способностям. Под инженерным мышлением понимается вид познавательной деятельности, направленной на исследование, создание и эксплуатацию новой высокопроизводительной и надежной техники, прогрессивной технологии, автоматизации и механизации производства, повышение качества продукции. Главное в инженерном мышлении — решение конкретных, выдвигаемых производством задач и целей с помощью технических средств для достижения наиболее эффективного и качественного результата. При этом рационализация, изобретение и открытие как результаты научно-технического творчества порождают качественно новые результаты в области науки и техники и отличаются оригинальностью и уникальностью. Современное инженерное мышление глубоко научно, поэтому необходимо выделить мышление как основу формирования мышления инженерного. Выделим следующие признаки предынженерного мышления: - формируется на основе научно-технической деятельности, как мышление по поводу конструирования из Лего и др.; - рационально, выражается в общедоступной форме как продукт; - не имеет тенденций к формализации и стандартизации, опирается только на экспериментальную и конструкторскую базу; - систематично формируется в процессе научно-технического творчества; - имеет тенденцию к универсализации и распространению на все сферы человеческой жизни [1,4]. В структуру предынженерного мышления входят рациональный, чувственно-эмоциональный и аксиологический элементы, память, воображение, фантазии, способности и др. Уровень развития предынженерного мышления можно оценить:

Таблица 1

Педагогическая оценка сформированности прединженерного мышления ребенка дошкольного возраста

Зачатки инженерного мышления необходимы ребенку уже с малых лет, так как с самого раннего детства он находится в окружении техники, электроники и даже роботов. Данный тип мышления необходим как для изучения и эксплуатации техники, так и для предохранения «погружения» ребенка в техномир (приучение с раннего возраста исследовать цепочку «кнопка — процесс — результат» вместо обучения простому и необдуманному «нажиманию на кнопки»). Так же ребенок должен получать представление о начальном моделировании, как о части научно-технического творчества. Основы моделирования должны естественным образом включаться в процесс развития ребенка так же, как и изучение формы и цвета [6,9]. Возможность развиваться не остается неизменной. Каждый ребенок имеет при рождении богатейшую волокнистую сеть, соединяющую клетки мозга. На ранней стадии развития клеткам мозга необходимо не только соответствующее питание, но и достаточная стимуляция. Нейронные связи укрепляются только тогда, когда запускаются в ход определенные нервные структуры, когда начинают функционировать те или иные способности, вызывая прохождение биотоков по «линиям связи». Нейроны лишенные питания или стимулирующей «учебной» среды, не могут формировать разветвленную сеть и в конечном итоге атрофируются. Поэтому чем младше ребенок, тем легче происходит образование связей. А с возрастом это происходит все труднее. Это явление Борис Никитин (известный русский педагог) назвал НУВЭРСом — необратимым угасанием возможностей эффективного развития способностей [7]. Как видно, раннее развитие обусловлено как физиологически, так и социальной потребностью — дети, обладавшие высоким уровнем развития до начала учебы в школе, не испытывали трудностей в этом в последствии. Иногда перед поступлением детей в первый класс, им дают пройти несколько психологических тестов, по результатам которых формируют классы разных уровней подготовки. Зачастую дети очень разительно отличаются друг от друга по степени развития. Почему возникает такая разница? Ученые еще более 20 лет назад исследовали дошкольников младших возрастов и убедились: чем младше были дети, тем ближе они были по развитию. Поэтому, если есть желание, чтобы ребенок достиг высоких результатов в школьном возрасте, начинать развивать его необходимо как можно раньше. Тем более, что от уровня и качества «базового» мышления ребенка зависит результат педагогических воздействий на него в будущем (например, с целью формирования инженерного мышления).

Таблица 2

Уровни сформированности инженерного мышления ребенка дошкольного возраста

Формирование качеств личности ребенка, его физических и интеллектуальных способностей посредством направленного педагогического воздействия должно осуществляться последовательно и непрерывно. Подготовительная ступень развития, «опережающее» интеллектуально-творческое развитие ребенка рассматривается как важная предпосылка к формированию инженерного мышления у ребенка.

Учитывая специфику современной жизни, когда её неотъемлемой частью стали информационные технологии; когда современного человека окружают сложнейшие электронные устройства, остро стоит вопрос грамотного, последовательного, профессионального приобщения ребенка к ИКТ-технологиям. Робототехника является одними из важнейших направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. На современном этапе возникает необходимость в организации образовательной деятельности в учреждениях, направленной на удовлетворение потребностей ребенка, требований социума в тех направлениях, которые способствуют реализации основных задач научно-технического прогресса. Образовательная робототехника представляет собой новую, актуальную педагогическую технологию, которая находится на стыке перспективных областей знания: механика, электроника, автоматика, конструирование, программирование и технический дизайн. Использование Лего-конструкторов в образовательной деятельности повышает мотивацию ребёнка к обучению, т.к. при этом требуются знания практически из всех образовательных областей. Разнообразие конструкторов Лего позволяет заниматься с обучающимися разного возраста и по разным направлениям (конструирование, программирование, моделирование физических процессов и явлений). Специалисты, обладающие знаниями в области инженерной робототехники, в настоящее время достаточно востребованы. Благодаря этому вопрос внедрения робототехники, в педагогический процесс образовательных организаций, начиная с дошкольных учреждений достаточно актуален. Если ребенок интересуется данной сферой с самого младшего возраста, он может открыть для себя много интересного и, что немаловажно, развить те умения, которые ему понадобятся для получения профессии в будущем. Причем обучение детей с использованием робототехнического оборудования - это и обучение в процессе игры и техническое творчество одновременно, что способствует воспитанию активных, увлеченных своим делом, самодостаточных людей нового типа. Немаловажно, что применение робототехники как инновационной методики на занятиях в обычных школах и в детских садах, учреждениях дополнительного образования обеспечивает равный доступ детей всех социальных слоев к современным образовательным технологиям. Важно, чтобы внедрение Лего-конструирования и робототехники в деятельность учреждения проходило системно, при поддержке руководства как региона в целом, так и руководителей муниципального уровня. Такая поддержка позволяет выстроить четко организованную систему, обеспечивающую преемственность и работающую на важную для современного общества задачу - воспитание будущих инженерных кадров России. Модернизация дошкольного образования, предполагает, что целью и результатом образовательной деятельности дошкольных учреждений будет является не сумма знаний, умений и навыков, а приобретаемые ребёнком способности и качества, такие, как задают целевые ориентиры по ФГОС: у ребенка развита крупная и мелкая моторика; проявляет любознательность; интересуется причинно-следственными связями, проявляет инициативу и самостоятельность в разных видах деятельности – игре, общении, познавательно-исследовательской деятельности, умеет выражать свои мысли, договариваться, делать выбор, способен к волевым усилиям. Достижение таких результатов возможно за счет обновлений содержания дошкольного образования и технологий, используемых в ходе образовательной деятельности. Федеральные государственные образовательные стандарты дошкольного образования регламентируют интеграцию образовательной деятельности, способствующую развитию дополнительных возможностей и формированию универсальных образовательных действий. Работая с конструктором LEGO индивидуально, парами, или в командах, воспитанники имеют возможность экспериментировать при создании моделей, обсуждать идеи, возникающие во время работы, воплощать их в постройке, планировать их усовершенствование и т.д. Совместная и индивидуальная творческо-продуктивная деятельность способствует созданию ситуации успеха, что повышает самооценку ребёнка, а умение действовать самостоятельно формирует чувство уверенности в себе и своих силах. В результате повышается самооценка ребёнка. Таким образом, становится очевидным, что образовательная робототехника отражает все грани научно-технического творчества в настоящее время и является уникальной образовательной технологией, направленной на поиск, подготовку и поддержку нового поколения молодых исследователей с практическим опытом командной работы на стыке перспективных областей знаний. Анализ мнений родителей по внедрению Лего-конструирования и робототехники в образовательном учреждении показал высокую социальную востребованность данного направления работы и необходимость его развития, т.к. родители желают видеть своего ребёнка технически грамотным, общительным, умеющим анализировать, моделировать свою деятельность, социально активным, самостоятельным и творческим человеком, способным к саморазвитию. Актуальность введения Лего-конструирования и робототехники в образовательный процесс обусловлена требованиями ФГОС. Вместе с тем, выявлен ряд противоречий, послуживших основанием для разработки проекта. Среди них противоречия: - между внедрением в учреждение технологии Лего-конструирования и робототехники и недостаточностью их оснащения конструкторами; - между высоким спросом родителей на развитие конструктивной деятельности и технического творчества через Лего-конструирование и робототехнику и недостаточной подготовленностью педагогических кадров для ведения процесса обучения и развития по данной технологии.

Литература:  

1.         Волкова С. И. Конструирование — М: Просвещение, 2010. 2.         Выготский Л. С. Педагогическая психология. — М., 1991. 3.         Дубровина И. В., Данилова Е. Е., Прихожан А. М. Психология. 2-е изд., стер. — М.: Академия, 2003–464 с. 4.         Кочкина Н. А. Организационно-методические основы планирования образовательной деятельности//Управление ДОУ. — 2012. — № 6. — С. 24. 5.         Леонтьев А. Н., Запорожец А. В. Вопросы психологии ребенка дошкольного возраста: Сб. ст./Под ред. Леонтьева А. Н. и Запорожца А. В. — М.: Международный Образовательный и Психологический Колледж, 1995. — 144с. 6.         Меерович, М. И. Технология творческого мышления: Практическое пособие Текст. / М. И. Меерович, JI. И. Шрагина // Библиотека практической психологии. — Минск: Харвест, 2003. - 432 с.

6. Миназова Л. И. Особенности развития инженерного мышления детей дошкольного возраста [Текст] / Л. И. Миназова // Молодой ученый. — 2015. — №17. — С. 545-548. Библиографическое описание: Миназова Л. И. Особенности развития инженерного мышления детей дошкольного возраста [Текст] / Л. И. Миназова // Молодой ученый. — 2015. — №17. — С. 545-548.

7.         Никитин Б. П. Ступеньки творчества или развивающие игры. — М.: Просвещение, 1991. 8.         Пономарев Я. А. Знания, мышление и умственное развитие. — М., 1967. 9.         Теплов Б. М. Практическое мышление// Хрестоматия по общей психологии: Психология мышления. — М.: МГУ, 1981.