Доклад "Обеспечение современных требований к созданию открытой образовательной среды естественно-научного и инженерно-технического направления в ДОО"
статья по математике

Тема: Обеспечение современных требований к созданию открытой образовательной среды естественно-научного и инженерно-технического направления в ДОО

Автор :Кергилова О.Б.-старший воспитатель  филиала детский сад «сказочный городок» МБОУ «Усть-Коксинская СОШ»

Введение

Уважаемые коллеги!

В условиях технологического развития страны растёт потребность в инженерных кадрах. Особенность современной ситуации в российской экономике характеризуется сменой технологического уклада, определяющей новое поколение инженерных и технических кадров. В настоящее время наша страна испытывает потребность в инженерно-техническом персонале и высококвалифицированных рабочих кадрах.

Доказано, что основа интеллекта человека, его сенсорный опыт закладываются в первые годы жизни ребенка. В дошкольном детстве происходит становление первых форм абстракции, обобщение простых умозаключений, переход от практического мышления к логическому, развитие восприятия, внимания, памяти, воображения. Закладывать основы технического мышления необходимо с дошкольного возраста — именно в этот период активно формируется и развивается не только логика, но и пространственное мышление, которое является основой для большей части инженерно-технических профессий, формируются сенсомоторные навыки, любознательность и исследовательская активность, творческие способности.

В условиях реализации Федерального государственного образовательного стандарта дошкольного образования (ФГОС ДО) особое внимание уделяется созданию открытой образовательной среды, которая способствует всестороннему развитию ребенка. Согласно ФГОС ДО (утвержден приказом Минпросвещения России № 215 от 08.04.2022), открытая образовательная среда предполагает интеграцию различных направлений развития, включая естественно-научное и инженерно-техническое. Это направление ориентировано на формирование у дошкольников представлений о природе, физических явлениях, простых механизмах и навыков исследовательской деятельности.

В нашем детском саду «Сказочный городок» мы последовательно реализуем эти требования, создавая среду, которая стимулирует любопытство, эксперимент и творчество.

Цель нашей работы — создать открытую образовательную среду, которая стимулирует познавательный интерес детей к естественно‑научным и инженерно‑техническим знаниям через игру, экспериментирование и конструирование.

Открытая образовательная среда – это гибкая, интегрированная система, где ребенок является активным субъектом познания. Согласно ФГОС ДО (п. 2.5), она должна обеспечивать:

• Доступ к разнообразным материалам и ресурсам.
• Возможность самостоятельных экспериментов.
• Интеграцию с окружающей средой (природой, техникой).

Ключевые принципы (по рекомендациям Методических рекомендаций Минпросвещения РФ от 2021 г.):

• Открытость: среда выходит за пределы группы (полевые выходы, партнерства с музеями).
• Безопасность: все материалы нетоксичны, углы скруглены.
• Доступность: зоны для разных возрастов (2–3, 4–5, 6–7 лет).

На протяжении нескольких лет приоритетным направлением работы нашего детского сада является развитие интеллектуально-познавательных способностей дошкольников.

Придерживаясь содержания основной общеобразовательной программы, мы разработали свои подходы к техническому образованию дошкольников, которые предполагают, что дети могут реализовать свой потенциал при условии целенаправленного, последовательного и непрерывного педагогического воздействия.

Инженерно-техническое образование в детском саду интересно тем, что, строится на интегрированных принципах, объединяет в себе элементы игры и экспериментирования, что соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту дошкольного образования.

 Организация пространства в ДОО

Личность формируется в деятельности и эффективность влияния развивающей предметно-пространственной среды на формирование основ технического мышления ребенка обусловлена его активностью в этой среде.

Первоначально, важной задачей стало повышение развивающего эффекта самостоятельной деятельности детей в предметно-пространственной среде, которая обеспечивает воспитание каждого ребенка, позволяет ему проявить собственную активность и наиболее полно реализовать себя.

Во всех групповых помещениях были организованы центры «Технического творчества», «Логики и математики», «Природы и Экспериментирования». Приобретено оборудование для опытов и экспериментов, разнообразные виды конструкторов. Оформлены картотеки опытов и экспериментов. Подобран материал пошаговой инструкцией по конструированию модели, оформлены карточки-схемы.

В детском саду, был создан научно-исследовательский центр «Юный инженер». Центр располагается в отдельном помещении, которое условно поделено на центры: конструирования, экспериментирования, развивающих авторских игр и пособий, рабочая и выставочная центры. Собрана детская научная библиотека.

В нашем детском саду мы преобразовали группы и общее пространство в многофункциональные зоны по направлениям: естественно-научное направление,  инженерно-техническое направление и открытые площадки на улице.  

Естественно-научное направление

Это изучение природы через эксперименты!

• Логика и математика: игры Никитина, Воскобовича, блоки Дьенеша, палочки Кюизенера, математический планшет.
• Природа и экспериментирование:, 

наблюдение: Смотрим за растениями, животными, погодой.

эксперименты: Что тонет? Что плавает? Почему радуга?

Мини-лаборатория: наборы для опытов с водой, воздухом, магнитами, природными материалами; безопасные инструменты (пипетки, лупы, весы); картотека экспериментов с пошаговыми инструкциями, столы с набором для опытов (лупы, пробирки, магниты). Пример: для детей 5–6 лет – опыты с растворением соли в воде. Ребенок измеряет объем: , где – вода, – соль (демонстрация на стаканах с отметками),живые растения, еженедельное наблюдение за ростом бобовых: измерение высоты в см.

Пример из опыта: В старшей группе (6–7 лет) ввели "Дневник наблюдений" за ростом лука. За месяц дети зафиксировали прирост на 5 см, что повысило интерес к биологии (опрос: 92% детей отметили "люблю наблюдать").

Инженерно-техническое направление

• Конструкторская зона: конструкторы разных типов (кубики LEGO DUPLO, GearToys (шестеренки), Kapla (деревянные бруски, «Юный инженер», «Знаток», магнитные конструкторы), схемы и алгоритмы сборки, бросовый материал для создания моделей.
• Робототехника для малышей: простые модели на основе Cubetto или Bee-Bot (программирование движений стрелками).
• Научно‑исследовательский центр «Юный изобретатель» (в каждой группе)
• рабочая зона с инструментами;
• выставочная зона для детских проектов;
• детская научная библиотека с книгами о науке и технике.

Пример из опыта: Проект "Мосты через речку" для средней группы (4–5 лет). Дети строили мосты из Kapla, тестируя нагрузку (до 500 г). 85% конструкций выдержали, что развило навыки проб и ошибок. Фотофиксация: до/после (внутренний отчет).

Открытые площадки на улице

• Экотропа: 150 м тропинка с растениями, компостером.
• Техническая площадка: песочница с формочками, водяные мельницы.

Возможности формирования основ инженерно-технического мышления мы рассматриваем конструктивной и познавательно-исследовательской деятельностях.

Конструирование больше, чем другие виды деятельности, подготавливает почву для развития технических способностей детей, что очень важно для всестороннего развития личности. В процессе строительно-конструктивных игр дети учатся наблюдать, различать, сравнивать, запоминать и воспроизводить приемы строительства, сосредотачивать внимание на последовательности действий. Дети усваивают схему изготовления постройки, учатся планировать работу, представляя ее в целом, осуществляют анализ и синтез постройки, проявляют фантазию. Под руководством взрослых дошкольники овладевают точным словарем, выражающим названия геометрических тел, пространственных отношений.

Играя, дети становятся строителями, архитекторами и творцами, они придумывают и воплощают в жизнь свои идеи.

В нашем детском саду для развития и поддержания у детей интереса к конструктивной деятельности педагоги используют разные виды конструирования: конструирование из бумаги, природного материала, кубиков и различных видов конструктора. От простых кубиков ребенок постепенно переходит на конструкторы, состоящие из простых геометрических фигур, затем появляются первые механизмы и программируемые конструкторы.

Основы технического моделирования и конструирования ребята осваивают с помощью различных видов конструкторов: LEGO, «Юный инженер», «Знаток», «Механик» и т.д.

Так, конструктор серии «Знаток» педагоги используют для изучения физики уже в младшем возрасте. Дети собирают простые электрические цепи и получают основные знания из области электрики и электроники. Дети могут собирать электронный конструктор и самостоятельно, и под руководством воспитателя. Основная цель не просто собрать модель, а объяснить, какие законы физики лежат в основе принципа действия модели. В процессе занятия ребята знакомятся с такими понятиями как скорость, сила, инерция, энергия, мощность, измерение. Конструктор также является базой для различных экспериментов и наблюдений.

Конструктор LEGO является универсальным и многофункциональным, поэтому он используется в различных видах деятельности и предоставляет огромные возможности для экспериментально-исследовательской деятельности ребенка. Несомненно, конструктор стимулирует детскую фантазию, воображение, формирует моторные навыки, конструктивные и творческие способности.

Работа с конструкторами «Юный инженер», «Механик» позволяет детям получить многие важные знания и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей, предусмотрены самые разные интересы ребят. Это и художественное, и техническое моделирование, и игровое творчество.

Познавательно-исследовательская деятельность позволяет ребенку напрямую удовлетворить присущую ему любознательность и смоделировать в своем сознании картину мира, основанную на собственных наблюдениях, опытах, установлении взаимозависимостях, закономерностях.

Детское экспериментирование является одним из методов обучения и развития естественнонаучных представлений дошкольников. В ходе опытной деятельности дошкольники наблюдают, размышляют, сравнивают, отвечают на вопросы, делают выводы, устанавливают причинно-следственную связь, соблюдают правила безопасности.

В работе по организации опытно-экспериментальной деятельности дошкольников педагоги используют комплекс разнообразных форм и методов. Их выбор определяется возрастными возможностями, а также характером воспитательно-образовательных задач.

Основным содержанием деятельности стали опыты и эксперименты естественнонаучной направленности. Мы взяли некоторые, самые простые разделы физики: механику, магнетизм, электродинамику. В совместной и непрерывной образовательной деятельности знакомились и проводили эксперименты естественнонаучной направленности.

После совместной деятельности дети, полученные знания вносили в самостоятельную деятельность и обыгрывали в разных игровых ситуациях. Так, например, познакомив детей с понятием инерции и гравитации дети уже сами во время прогулки проводили эксперименты с различными предметами, объясняя результаты на своем уровне.

Несомненно, познавательно-исследовательская деятельность способствует освоению детьми, научно-познавательных знаний, становлению опытно-экспериментальных действий формирует основы технического мышления, обеспечивает максимальную эффективность интеллектуального развития детей дошкольного возраста.

Немаловажную роль в развитии интеллекта и формировании основ технического мышления играют авторские развивающие игры и пособия. На сегодняшний день существует множество разнообразных авторских развивающих игр и пособий: игры Никитина, Воскобовича, Даниловой, соты Кайе, блоки Дьенеша, палочки Кюизенера, Кубики Хамелеон, математический планшет, головоломки.

Авторские развивающие игры важны и интересны для детей, они предоставляют возможность детям самостоятельно открыть причину происходящего, докопаться до истины, понять принцип, логику решения поставленной задачи и действовать в соответствии с предложенной ситуацией.

В нашем детском саду педагоги активно используют авторские развивающие игры и пособия в образовательном процессе. Во всех группах созданы развивающие центры с авторскими развивающими играми. Игры доступны для совместной и самостоятельной деятельности детей.

В непрерывной образовательной деятельности в старшем дошкольном возрасте развивающие игры выполняют роль дидактического материала. С их помощью педагог решает конкретные образовательные задачи.

В совместной игровой деятельности взрослый выступает в роли партнера по игре, в процессе которой идет живая беседа, создается атмосфера творчества, самостоятельности и определенной свободы. Дети во время игры незаметно для себя приобретают новые знания, учатся считать, ориентироваться в пространстве, тренируют мелкую моторику рук, совершенствуют речь, мышление, память, внимание, воображение. В итоге совместная игровая деятельность плавно перетекает в самостоятельную игровую деятельность. По мере освоения игра выносится в самостоятельную игровую деятельность.

Самостоятельная игровая деятельность важна для развития ребенка дошкольного возраста. В самостоятельных играх тренируются умения, совершенствуется ручная умелость и интеллект, и самое главное, появляется неограниченная возможность придумывать и творить.

Обобщая выше изложенное, мы пришли к выводу, что развитие технических способностей детей дошкольного возраста - это поступательное, целенаправленное развитие сенсомоторных возможностей ребенка, его пространственного, логического и творческого мышления, обеспечивающих базис индивидуальных способностей в области создания конструкторских моделей, творческих идей в области освоения техники, механизмов.

Таким образом, созданные условия в ДОО, способствуют организации творческой продуктивной деятельности дошкольников в образовательном процессе, позволяя заложить на этапе дошкольного детства начальные технические навыки, осуществить начальное инженерно-техническое образование детей дошкольного возраста в ДОО.

В работе с детьми мы используем:

• утренняя зарядка с элементами физики: "Воздушный шар" (надувание, полет – понятие давления).
• свободная деятельность: 30 мин в зонах.
• интегрированные занятия, объединяющие элементы конструирования, математики и естествознания;
•  проектную деятельность («Моя первая машина», «Город будущего», «Волшебство воды»);
• экспериментирование с простыми физическими явлениями (магнетизм, инерция, плавучесть);
• игровые технологии (сюжетно‑ролевые игры «Строители», «Учёные», дидактические игры на развитие логики);
• * цифровые инструменты: цифровая лаборатория «Наураша», наборы LEGO WeDo для знакомства с основами робототехники. 

Мы  широко используем проектный метод (по Т. Поллак, адаптировано для ДОУ) и STEAM-подход (Science, Technology, Engineering, Arts, Math).

Проекты и примеры опыта

• Проект 1: "Вода – наш друг и помощник" (старшая группа, 3 месяца, 2023 г.)
• Этапы: наблюдение (свойства воды), эксперименты (погружение предметов, , объяснено как "вода толкает вверх"), конструирование (дамбы из песка).
• Результат: дети освоили 5 опытов, 100% родителей отметили рост интереса (анкета).
• Проект 2: "Роботы-помощники" (подготовительная группа, 2024 г.)
• Использовали Bee-Bot: программирование пути (расстояние по клеткам).
• Итог: 22 ребенка создали 15 "программ" для уборки "мусора". Партнерство с IT-центром: мастер-класс для 40 детей.
• Проект 3: "Сезоны в природе" (все группы, ежегодно)
• Интеграция: сбор листьев, измерение температуры ( в °C термометром), создание моделей погоды (ветер – вентилятор).
• Выход: выставка "Наши открытия" (150 работ).

Примеры практических занятий

1. Конструирование из разных материалов: дети создают модели мостов из кубиков, бумаги, природных материалов, тестируют их прочность.

2. Опыты с водой и воздухом: исследование плавучести предметов, создание фонтанов, изучение свойств воздуха.

3. Знакомство с электричеством (с использованием конструктора «Знаток»): сборка простых электрических цепей, объяснение принципов работы.

4. Робототехника для дошкольников: сборка и программирование простых моделей с помощью LEGO WeDo. 

Взаимодействие с родителями и социумом

Важным элементом открытой образовательной среды стало вовлечение родителей и партнёров:

* мастер‑классы для родителей «Играем в инженеров»;

* семейные конкурсы технического творчества («Летательный аппарат из подручных материалов»);

* экскурсии на предприятия и в музеи науки;

* совместные проекты с библиотеками и центрами детского творчества.

        Результаты :

           У детей:

• рост познавательной активности детей: дошкольники стали чаще задавать вопросы «почему?» и «как?», предлагать собственные гипотезы;
•  развитие навыков самостоятельного экспериментирования: дети планируют опыты, фиксируют результаты в дневниках наблюдений;
•  улучшение пространственного мышления: воспитанники легче ориентируются в схемах, чертежах, создают сложные конструкции;
•  повышение мотивации к техническому творчеству: многие дети выбирают конструкторские игры в свободной деятельности;
• успехи в конкурсах: участие и призовые места в городских и региональных соревнованиях юных изобретателей.
• показатели "ознакомление с окружающим миром" выросли на 18% за 2023–2025 гг.).
• Родительский feedback: 95% удовлетворены (опрос 59 семей).
• Проблемы и решения: нехватка материалов –решили закупка  и самостоятельно делали своими руками педагоги 

У педагогов:

* освоение новых педагогических технологий;

* повышение профессиональной компетентности.

Перспективы развития

В планах:

• расширение технической базы (приобретение наборов для робототехники, 3D‑ручек);
• разработка дополнительных образовательных модулей по астрономии и экологии;
• создание видеотеки детских экспериментов и проектов;
• организация «Фестиваля науки и техники» для детей и родителей.

Заключение

Создание открытой образовательной среды естественно-научного и инженерно-технического направления в нашем ДОУ полностью соответствует ФГОС ДО. Опыт показывает: дети становятся исследователями, развивая мышление и навыки XXI века. Рекомендации для начинающих педагогов: начинать с малого (1 зона), фиксировать результаты, привлекать родителей.

Спасибо за внимание!  Готова ответить на вопросы.