«STEM-ОБРАЗОВАНИЕ ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО И МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА».
материал

«STEM-ОБРАЗОВАНИЕ ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО И МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА»

 Данная программа является парциальной модульной программой, направленной на развитие интеллектуальных способностей в процессе познавательной деятельности и вовлечения в научно-техническое творчество детей дошкольного и младшего школьного возраста. Программа может успешно использоваться комплексно, а также каждый её раздел - образовательный модуль – может самостоятельно применяться в дошкольных образовательных организациях, в начальной школе, а также в системе дополнительного образования.

 Термин STEM представляет собой аббревиатуру, которую образуют первые буквы английских слов Science (наука), Technology (технология), Engineering (инженерия) и Mathematics (математика).

Его суть в ориентации на практическое применение получаемых знаний, в выстраивании тесных связей между учебными дисциплинами, в визуализации научных явлений, дающей наглядное представление всего, что происходит, и облегчающей более глубокое понимание закономерностей, которые объясняет теория.

Идея такого подхода возникла в 2001 году: ученые Национального научного фонда США (в ведении NSF – фундаментальные исследования и образование во всех научных сферах за исключением медицины) предложили таким образом обновить существовавшую в то время систему вузовской подготовки исследователей и инженеров. Постепенно география «присутствия» STEM-технологии расширялась, а элементы такого подхода распространялись за пределы высшего образования – на школу и дошкольные учебные заведения.

Цель данной программы является развитие интеллектуальных способностей детей дошкольного и младшего школьного возраста в процессе познавательной деятельности и вовлечение в научно-техническое творчество.

Задача данной программы: создавать предварительные условия для развития интереса у детей к естественнонаучным и техническим дисциплинам.

Принципы построения данной Программы:

• Деятельностный подход;
• Активная познавательная позиция ребенка;
• Амплификация;
• Непрерывность.

По мнению экспертов, у STEM-подхода есть ряд существенных плюсов:

• Интегративный подход – когда предметы изучаются не изолированно друг от друга, а в тесной связке.
• Практическая направленность – полученные знания готовы к применению в реальной жизни. Каждое усилие приносит конкретный результат, учащиеся понимают, что и для чего они делают, поэтому педагогам не приходится никого ни к чему принуждать.
• Каждое занятие по программе STEM представляет собой поиск решений какой-либо проблемы, развивает навыки критического мышления. Поэтому затруднительные ситуации в жизни перестают вызывать сильный стресс, а лишь помогают мобилизоваться и найти выход.
• Умение находить нестандартные решения самых разных вопросов укрепляет уверенность в себе.
• Командная работа развивает коммуникативные навыки, учит искать компромиссные решения, высказывать свою точку зрения и спокойно относиться к мнению других.
• Вовлечение в техническое творчество (и последующая увлеченность им) может стать важным шагом на пути к профессиональному самоопределению.
• Умение мыслить системно, ставить задачи, находить их решения, получать результат – ценный опыт, который к тому же способствует развитию креативного мышления.

Одна из особенностей внедрения STEM-технологии в учебно-воспитательный процесс в ДОУ – модульная система.

Выделяют шесть образовательных модулей, каждый из которых направлен на решение определенного круга задач. Использование этих модулей в комплексе способствует развитию интеллектуальных способностей и вовлекает детей в исследовательскую деятельность, приобщает к научно-техническому творчеству. Рассмотрим более подробно каждый из модулей.

Образовательный модуль «Математическое развитие».

Целью данного образовательного модуля является комплексное решение задач математического развития с учетом возрастных и индивидуальных особенностей детей. Он может быть использован как содержательное дополнение к обязательной части основной образовательной программы ДОО, так и в студийно-кружковой деятельности познавательной направленности в части программы, формируемой участниками образовательной деятельности.

Содержание модуля характеризуется комплексностью. В нем объединены игры и пособия для арифметической, геометрической, логической и символической пропедевтики. Он включает настольные развивающие игры, пособия для сенсорного развития, наборы геометрических тел и фигур, демонстрационный и раздаточный материал по разделам математики, логические головоломки, сортировщики, рамки-вкладыши и объемные вкладыши, абаки, счеты, математические конструкторы, шнуровки, круги Луллия и др. Содержание модуля характеризуется комплексностью. В нем объединены игры и пособия для арифметической, геометрической, логической и символической пропедевтики.

Структурно образовательный модуль «Математическое развитие дошкольников» привязан к возрастным задачам освоения математической действительности и представляет собой 3 блока: «Математическое развитие детей младенческого и раннего возраста», «Математическое развитие детей 3 – 5 лет», «Математическое развитие детей старшего дошкольного возраста».

Образовательный модуль «Дидактическая система Фридриха Фребеля»

Структурно-образовательный модуль состоит из двух содержательных блоков. Это «Наборы для развития пространственного мышления № 1» (по системе Ф. Фрёбеля), которые соответствуют первоисточнику, и «Наборы для развития пространственного мышления № 2» (по системе Ф. Фрёбеля) — материалы в виде мягких напольных модулей, которые перемещают ребёнка с ограниченной площади стола в игровое пространство помещения. Работа с мягкими модулями в другом пространстве позволяет на практике освоить понятие «ракурса» как точки зрения на объект в пространстве, а также получаемой проекции (изображения) объекта в данной части пространства. Представления ребёнка постепенно приобретают гибкость, подвижность, он овладевает умением оперировать наглядными образами: представлять себе предметы в разных пространственных положениях, мысленно изменять их взаимное расположение. Высшим проявлением детской деятельности Фребель справедливо считал игру. Он фактически был первым, кто оценил важнейшее значение игры в жизни и развитии ребенка. На детской любви к играм и занятиям он построил всю свою систему.

Для развития детей есть шесть "даров Фребеля”.

• Первым даром является мяч. Мячи небольшие, мягкие, связанные из шерсти, окрашенные в различные цвета - красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый (т.е. цвета радуги) и белый. Каждый мяч - шар - на ниточке. Мячик держат за веревочку и показывают ребенку разные виды движений с ним: направо - налево, вверх-вниз, по кругу, колеблющиеся движения. Игры с мячиком учат ребенка различать цвета и ориентироваться в пространстве.
• Вторым даром являются небольшие деревянные шар, кубик и цилиндр (диаметр шара, основание цилиндра и сторона кубика одинаковые). Этот дар знакомит с геометрическими телами и различиями между ними. Шар катится, а куб неподвижен, у него есть ребра.
• Третий дар - куб, разделенный на восемь кубиков (куб разрезан пополам, каждая половина на четыре части).
• Четвертый дар - тех же размеров кубик, разделенный на восемь плиток (кубик делится пополам, а каждая половина - на четыре удлиненные плитки, длина каждой плитки равна стороне кубика, толщина равна одной четвертой этой стороны).
•  Пятый дар - кубик, разделенный на двадцать семь маленьких кубиков, причем девять из них разделены на более мелкие части.
• Шестой дар - кубик, разделенный тоже на двадцать семь кубиков, многие из которых разделены еще на части: на плитки, по диагонали и пр. Эти фигуры использовались как конструктор для построек детей.

Так дошкольники знакомились с геометрическими формами, получали представление о целом и его частях. Последние два дара Фребеля дают возможность делать самые разнообразные постройки в строительных играх детей. А в старших группах важное изменение - это текстовое, словесное оформление игры. Все "дары" Фребеля сопровождались песенкой или стихами, многие из которых сочинил он сам. Таким образом, реализовывался принцип единства действия и слова, который делает действия ребенка и его чувственный опыт более осмысленными и осознанными, способствует эстетическому развитию детей, развитию чувства ритма, гармонии и др. Если во времена Фребёля использовались всего 6 «даров», то в настоящее время «Дары Фребёля» представляют собой игровой набор из 14 модулей: «шерстяные мячики», «основные тела», «куб из кубиков», «куб из брусков», «кубики и призмы», «кубики, столбики, кирпичики», «цветные фигуры», «палочки», «кольца и полукольца», «фишки», «цветные тела», «Мозаика. Шнуровка», «Башенки», «Арки и цифры».

 Конструирование— это не только практическая творческая деятельность, но и универсальная умственная способность, проявляющаяся в других видах деятельности (изобразительной, игровой, речевой), направленных на создание новых целостностей (рисунка, сюжета, текста и т. п.). В конструировании дети практически действуют с реальными предметами. Но эта деятельность существенно отличается от предметного манипулирования на более ранних этапах детства. В конструкторской деятельности отдельные действия ребёнка подчинены основной цели — сделать заранее задуманный предмет. Одними из самых востребованных в мире современных конструкторов, органично сочетающих в себе игру и конструирование, являются конструкторы LEGO. LEGO (Leg Godt — «играй хорошо») — серии игрушек, представляющие собой наборы деталей для сборки и моделирования разнообразных предметов. Основой наборов LEGO является кирпичик — деталь, представляющая собой полый пластмассовый блок, соединяющийся с другими такими же кирпичиками на шипах. В наборы также входит множество других деталей: фигурки людей и животных, колёса и т. д. Существуют наборы, в которые входят электродвигатели, различного рода датчики и даже микроконтроллеры. Наборы позволяют собирать модели автомобилей, самолётов, кораблей, зданий, роботов.

Конструкторы LEGO в силу своей специфики одинаково интересны и детям, и взрослым, что соответствует принципам сотрудничества детей и взрослых, в том числе и родителей воспитанников. Данная позиция позволяет организовать ряд семейных проектов на базе конструкторов LEGO и является одним из вариантов взаимодействия с семьями воспитанников с целью оптимизации их развития.

• LEGO в основу работы с конструкторами закладывает метод познавательного и художественного поиска, что соответствует алгоритму организации проектной деятельности.
•  LEGO органично сочетает игру, конструирование и программирование.
• LEGO, являясь средством индивидуального интеллектуального и творческого развития, тем не менее является мощным средством коммуникации, так как предполагает не только обсуждение и сравнение индивидуально созданных моделей, но и совместного их усовершенствования и преобразования для последующей игры или в соответствии с заданными условиями.

Для этого необходимо договариваться, учитывать мнения партнеров по игре и считаться с ним, в прогностическом варианте и реальном времени продумывать сюжет, создавать дополнительные «гаджеты» для его реализации. Поэтому целью образовательного модуля «LEGO-конструирование» является интеллектуальное и творческое развитие дошкольников, и младших школьников путём реализации образовательных инициатив «LEGO Еducation» через решение локальных задач, возникающих в процессе организации деятельности детей с тематическими конструкторами LEGO.

 «Экспериментирование с живой и неживой природой».

Главное достоинство экспериментирования заключается в том, что оно дает детям реальные представления о различных сторонах предметов, явлений, их взаимосвязях и взаимоотношениях друг с другом, другими предметами, а также со средой, в которой они находятся.

Доказано благотворное влияние опытно-экспериментальной деятельности на целостное развитие ребенка: благодаря протяженным во времени экспериментам развивается память; в связи с необходимостью совершать операции анализа и синтеза, сравнения, классификации и обобщения активизируются мыслительные процессы.

Желание рассказать об увиденном, обсудить обнаруженные закономерности и выводы, развивает речь.

Следствием является не только ознакомление ребенка с новыми фактами, но и накопление фонда умственных приемов и операций.

Ученые отмечают положительное влияние экспериментальной деятельности на эмоциональную сферу ребенка, развитие творческих способностей и познавательного интереса к окружающему.

В области экологического воспитания экспериментирование особенно важно. Одной из задач воспитания экологической культуры является осмысление взаимосвязей, существующих в природе. Именно осознание единства природы, тесной связи всего со всем, позволит ребенку в настоящем и будущем правильно строить свое поведение по отношению к природе.

Развитые исследовательские способности детей становятся залогом не только успешного освоения всех модулей программы STEM- образования, но и обеспечивают достижения в освоении учебных предметов. В то же время образовательный модуль «Экспериментирование с живой и неживой природой» находит непосредственное продолжение в образовательном модуле начального общего образования «Исследовательская деятельность», который обеспечивает формирование таких исследовательских способностей детей как: умение видеть проблемы, задавать вопросы разных типов, формулировать гипотезу, давать определение понятиям, классифицировать, собирать и анализировать информацию из различных источников, наблюдать, проводить эксперимент, делать выводы и умозаключения, защищать результаты исследования.

Робототеехника (от слов «робот» и «техника»; англ. robotics - роботика, роботехника) - прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, телемеханика, информатика, а также радиотехника и электротехника. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.

В детском саду робототехника является важным аспектом пропедевтики дальнейшего изучения математики, информатики, программирования и физики, так как позволяет освоить на практике такие базовые понятия, как координаты, графики, алгоритмы, циклы, многозадачность, скорость, мощность.

Целью образовательного модуля «Робототехника» является приобщение к техническому творчеству детей дошкольного и младшего школьного возраста и формирование STEM - компетенций с целью решения следующих частных задач:

- развитие логики и алгоритмического мышления;

- формирование основ программирования;

- развитие способностей планировать, проектировать и моделировать процессы в простых учебных и практических ситуациях;

- развитие умения оценивать потребность в дополнительной информации для самостоятельной познавательной деятельности, определять возможные источники ее получения, критически относиться к информации и к выбору источника информации;

- развитие способности к абстрагированию и нахождению закономерностей;

- умение быстро решать практические задачи;

- овладение умением акцентирования, схематизации, типизации;

- знание и умение пользоваться универсальными знаковыми системами (символами);

- развитие способностей к оценке процесса и результатов собственной деятельности

Занятия робототехникой помогает в решении многих задач развития, прежде всего в развитии высших психических функций: внимания, памяти, мышления (логического, пространственного, алгоритмического, эвристического), воображения и творческих способностей, моторики, коммуникативных умений и навыков.

Образовательный модуль «Робототехника» представляет собой набор конструкторов для создания роботов детьми дошкольного и младшего школьного возраста, имеющих различные способы «оживления робота». Усложнение в системе управления сконструированными роботами заключается в движении от простой сборки модели и механического перемещения ее детьми младшего дошкольного возраста до программируемых систем управления роботами, которые осуществляют старшие дошкольники.

В образовательном модуле «Робототехника» ведущим методом вовлечения детей в научно-техническое творчество является метод прикладных творческих проектов, в основе которых лежит ситуация познавательного поиска. Собирая или программируя робота, ребёнок получает практический результат этого поиска, который может быть им использован различным образом: в игре, в соревнованиях, в презентациях своим товарищам или взрослым.

Образовательный модуль «Мультстудия «Я творю мир»

Современные цифровые технологии являются неотъемлемой частью STEM-образования в современном мире.

Ключевой идеей образовательного модуля «Мультстудия «Я творю мир» выступает создание авторского мультфильма, который может стать современным мультимедийным средством обобщения и презентации материалов детского исследования, научно-технического и художественного творчества. Данный модуль, по сути, объединяет в себе результаты всего STEM-образования дошкольников и младших школьников.

Достижение поставленной цели возможно через освоение ИКТ, цифровых и медийных технологий, организации продуктивной деятельности на основе синтеза художественного и технического творчества.

Содержанием образовательного модуля «Мультстудия «Я творю мир» состоит из непосредственно мультстудии, дополнением к которой могут выступать результаты детской деятельности из всех предыдущих модулей: модели, собранные во время работы с наборами для развития пространственного мышления (по системе Ф. Фребеля), конструкции и персонажи из наборов LEGO, созданные детьми роботы, которые находят свое логическое завершение в творческом продукте – мультипликационном фильме. Например, орнаменты и узоры, выложенные из деталей набора для развития пространственного мышления (по системе Ф. Фребеля), могут стать сюжетом для мультфильма на тему «Красивая математика», вращение тел из второго набора на стержнях с помощью мультипликации поможет увидеть визуальное преобразование геометрических тел: цилиндр при вращении вокруг своей оси создает визуальный образ шара и т. д. Тематические наборы «LEGO Education» «Городская жизнь», «Сказочные и исторические персонажи», «Космос и аэропорт», «Построй свою историю» и другие помогут созданию мультфильмов, посвященных памятным дням и календарным датам, значимым для общества. Робот-динозавр может стать героем исторического сюжета, придуманного и отснятого детьми.

В состав образовательного модуля могут входить дополнительные гаджеты: 3D-ручка, графический планшет, с помощью которых дети могут создавать персонажей, декорации и другие необходимые детали для съемки мультипликационных фильмов.

 Игровой многофункциональный стол STEM предназначен для использования в детских садах, развивающих и коррекционных центрах. Стол полностью соответствует ГОСТу и всем требованиям к детской мебели и игрушекам. Наполнение позволяет всесторонне подходить к развитию и обучению дошкольника. На каждую область есть свой стол с отдельным наполнением.

 Комплексный подход и интересные занятия в виде игр развивают любознательность, познавательную активность и креативность. STEM-образование учит дошкольников быстро ориентироваться в потоке информации, применять полученные знания на практике, проявлять инициативу и умело обращаться с техникой. Изучая азы точных наук, дети начинают понимать взаимосвязь происходящих событий и открывают для себя много нового.

Литература.

1. Парциальная модульная программа развития интеллектуальных способностей в процессе познавательной деятельности и вовлечения в научно-техническое творчество «STEM-образование детей дошкольного и младшего школьного возраста» / В. А. Маркова, Р. А. Житнякова и др. — М.: Цветной мир, 2017.
2. Аверин С. А., Муродходжаева Н. С. Методические рекомендации по реализации парциальной модульной программы «STEM-образование детей дошкольного и младшего школьного возраста» — МГПУ, 2022.
3. Коваленко С. В., Мальченко Н. Е. Организация STEM-образования детей дошкольного возраста: специфика реализации модульного подхода // Cyberleninka. — 2026.
4. Иванова Н. В., Пархоменко Е. А. Парциальная модульная программа STEM-образования дошкольников // Детский сад от А до Я. — 2020. — № 4. — С. 36-44