«Формирование инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста средствами робототехники»
статья по конструированию, ручному труду
05.10.2026Статья предпринимает попытку разбора проблемы формирования предпосылок для инженерного мышления в старшем дошкольном возрасте. Раскрывается содержание понятия «инженерное мышление», состав понятия и различия с иными вариантами мыслительной деятельности. Также обосновывается актуальность использования роботехнических наборов и бережливых технологий для структурирования развивающей предметной пространственной среды, что способствует развитию технических, творческих и логических составляющих мыслительной деятельности старших дошкольников.
Предварительный просмотр:
Караганова Ксения Александровна
воспитатель МАДОУ «Детский сад №450»
Сормовского района, г. Нижнего Новгорода,
603158, пр-т Кораблестроителей, 32 А.
«Формирование инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста средствами робототехники»
Аннотация. Статья предпринимает попытку разбора проблемы формирования предпосылок для инженерного мышления в старшем дошкольном возрасте. Раскрывается содержание понятия «инженерное мышление», состав понятия и различия с иными вариантами мыслительной деятельности. Также обосновывается актуальность использования роботехнических наборов и бережливых технологий для структурирования развивающей предметной пространственной среды, что способствует развитию технических, творческих и логических составляющих мыслительной деятельности старших дошкольников.
Ключевые слова: инженерное мышление, развивающая предметно-пространственная среда, бережливые технологии, схемы сборки, сортировка конструктора, особенности творческой мыслительной деятельности.
Цифровизация и тотальная интеграция передовых технологий в разные сферы человеческого существования обуславливают актуальный запрос на понимание специфики системной, изобретательской и политехнической мыслительной деятельности. Следует понять, что такие аспекты когнитивных способностей становится всё более актуальными в повседневности, но при этом также возможно упомянуть, что и специфика запросов на соответствующих профессионалов также возрастает, то есть с точки зрения рыночных условий целесообразным выглядит с самого раннего возраста предлагать соответствующие варианты подготовки.
Если обратиться к российскому национальному проекту «Образование», а также актуальным ФГОС для ДО, раннее профориентация также является приоритетом, а также говорится про создание предпосылок для технической грамотности именно в дошкольном возрасте. Старший дошкольный возраст является сенситивным для развития логико-символической мыслительной деятельности и наглядной мыслительной деятельности, что также комбинируется с познавательной мотивацией и развитием способности алгоритмического действия. Собственно говоря, все перечисляемые навыки и компетенции являются основой инженерной мыслительной деятельности. Однако, существует проблема эпизодического технического обучения в детском саду, а многие педагоги достаточно размыто представляют себе смысл инженерного мышления, навыки которого часто примитивизируются до процесса конструирования и действия на основе образца [1].
Целью нашей работы является формирование инженерного мышления в старшем дошкольном возрасте с использованием роботетхнических наборов.
Способность инженерно мыслить в педагогике понимается как интегративное качество личности, которое обуславливается умением анализировать технические объекты, выявлять причинно-следственные связи и проектировать конструкции. Инженерное мышление имеет ряд компонентов:
- технический, то есть способность представлять обобщённые черты разных приборов или устройств, а также понимание структуры таковых с акцентом на механизмы и основные узловые части, что комбинируется с способностью понять, какие в объекте присутствуют функциональные блоки;
-логико-алгоритмический, то есть способность определить последовательный алгоритм и прочитать схему, а также использовать алгоритм с пониманием условий создания конструкции;
- пространственное воображение, то есть возможность рассмотреть предмет в собственном воображении, представлять трёхмерные модели и читать проекции;
-творческий компонент, то есть способность отыскать и предложить нестандартные решения, использовать нетипичные комбинации или модификации для основных прототипов, что в целом является возможностью преодолеть контуры функциональной фиксированности;
- критический компонент, то есть способность оценить функциональность моделей и понять целостный смысл системы, а также взаимодействия.
В рамках организации развивающей предметно‑пространственной среды мы используем разнообразные конструкторы с различными типами креплений — это позволяет эффективно решать задачи творческого развития детей. В нашем арсенале представлены:
- конструкторы с пазовым креплением (типа «Лего») - развивают мелкую моторику и точность движений;
- конструкторы с шиповым соединением - формируют понимание базовых принципов сборки;
- конструкторы на магнитных креплениях -дают возможность экспериментировать с пространственными формами без усилий по фиксации деталей;
- конструкторы с резьбовым соединением (винты и гайки) - тренируют координацию и усидчивость;
- конструкторы с гибкими соединителями - стимулируют фантазию за счёт возможности создавать динамичные конструкции.
Для развития пространственного воображения мы применяем разные виды схем:
- готовые схемы - помогают освоить базовые приёмы сборки и следовать инструкции;
- зеркальные схемы - учат воспринимать и воспроизводить симметричные конструкции;
- контурные схемы - развивают умение мысленно достраивать образ по силуэту.
Особое внимание мы уделяем развитию логического мышления. Для этого я разработала новые схемы сборки из набора LEGO Education(«Корабль» и «Экскаватор»), которые требуют последовательного выполнения этапов и анализа взаимосвязей между деталями. Кроме того, я доработала схемы для конструктора WeDo и LEGO Education, включив в них элементы, стимулирующие поиск оптимальных решений и планирование действий. На платформе WeDo усовершенствованы:
- Сверлильный станок - оптимизирована передача усилия от мотора к рабочему элементу и повышена стабильность вращательного механизма, что позволяет наглядно демонстрировать принципы работы реальных станков.
- Электромолот - улучшена синхронизация движения поршня и усилена конструкция ударного узла, благодаря чему дети наблюдают преобразование вращательного движения в возвратно‑поступательное.
- Обрабатывающий станок - добавлена регулировка скорости обработки и усовершенствована система крепления заготовки для отработки навыков настройки оборудования.
На базе LEGO Education доработаны:
- Машина для исследования пещер - оснащена гусеничным шасси (повышена проходимость), светодиодной осветительной системой.
- Робот‑уборщик - получил шарнирный манипулятор с регулируемой силой сжатия, получил алгоритмы навигации с объездом препятствий и возвратом на маршрут.
Далее следует перейти к конкретному примеру структурирования РППС с использованием бережливых технологий. Для того чтобы формировать все компоненты для старших дошкольников, наиболее целесообразным выглядит использование роботехнической деятельности. Дошкольное учреждение предлагает небольшой центр, который оснащается набором конструкторов, таких как LEGO Education WeDo , программируемый мини-робот Bee-Bot и «Знаток» электронный конструктор. Следует также сказать про использование магнитных и составных конструкторов, которые способствуют развитию пространственного воображения и креативного конструирования без использования шаблонов и образцов.
Формируя логико-алгоритмический компонент инженерного мышления, мы используем в работе с детьми элементы бережливых технологий: таких как сортировка, соблюдение порядка, содержание в чистоте, совершенствование и стандартизация. Сортировка проявляется в том, что конструкторы раскладываются по функциональным категориям и размещаются в контейнерах, которые имеют собственные визуальные знаки и цветовые маркеры, благодаря чему не сложно положить тот или иной кусочек конструктора в требуемый контейнер. Соблюдение порядка и стандартизация проявляются в том, что схемы
сборки маркируются по сложности, а также предлагаются на ламинированной инструкции, благодаря чему каждый может выбрать оптимальную схему сборки для себя. Содержание в чистоте и совершенствование реализуется в том, что на регулярной основе с дошкольниками проверяется комплектность контейнеров, осуществляется минимальное обслуживание (обновляются пиктограммы контейнеров) и также обсуждается актуальный запрос на какие-либо новые компоненты конструкторов [5]. Главной целью такой образовательной деятельности является формирование предпосылок для инженерного мышления старших дошкольников. Роботехническое конструирование и программирование интегрируется в предметно-пространственную среду, а также делаются акценты на бережливой деятельности.
Резюмируя сказанное, возможно подчеркнуть, что использование грамотного и обоснованного теоретического подхода к инженерному мышлению, что реализуется через применение робототехнических наборов и бережливых технологий будет способствовать развитию всех компонентов инженерной мыслительной деятельности старших дошкольников. Итогами таких подходов является освоение умений использования знаково-символической информации и развитие инженерной рефлексии.
Список источников
1. Федеральный государственный образовательный стандарт дошкольного образования: утвержден приказом Минобрнауки России от № 1155 (ред. от )
2. Венгер Л.А. Развитие познавательных способностей в процессе дошкольного воспитания. – М.: Педагогика, 1986. – 224 с.
3. Выготский Л.С. Воображение и творчество в детском возрасте. – СПб.: Союз, 2021. – 96 с.
4. Комарова Л.Г. Строим из LEGO (моделирование логических отношений и объектов реального мира средствами конструктора LEGO). – М.: ЛИНКА-ПРЕСС, 2020. – 88 с.
5. Смирнова Е.О. Детская игра: современный взгляд. – М.: Просвещение, 2022. – 160 с.
По теме
Перспективный план "Формирование инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста"
Перспективный план "Формирование инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста" и перспективный план работы с родителями на год....
ФОРМИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНОГО МЫШЛЕНИЯ У ДЕТЕЙ СТАРШЕГО ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА ЧЕРЕЗ ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ЗАНЯТИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОНСТРУКТОРА ПОЛИДРОН ПРОЕКТИРОВАНИЕ
В исследовательской работе раскрывается технология формирования инженерного мышления у детей старшего возраста в дошкольной образовательной организации через разработку занимательных занятий с использ...
План самообразования: «Формирование инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста»
План самообразования. Тема: «Формирование инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста».Мы с вами помним, что дошкольное образование – это первый уровень общего образов...
Конспект мастер-класса для родителей «Наглядное моделирование как способ формирования инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста"
Конспект мастер-класса для родителей «Наглядное моделирование как способ формирования инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста"...
«Робототехника как технология развития инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста»
Современные дети живут в эпоху активной информатизации, компьютеризации и роботостроения. Технические достижения все быстрее проникают во все сферы человеческой жизнедеятельности и вызывают интерес де...
Конспект мастер-класса для родителей по теме: «Наглядное моделирование как способ формирования инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста"
Конспект мастер-класса для родителей по теме:«Наглядное моделирование как способ формирования инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста"...
Формирование инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста
Формирование инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста....