Развивающая предметно-пространственная среда – как средство формирования предпосылок инженерного мышления
статья

Развивающая предметно-пространственная среда – как средство формирования предпосылок инженерного мышления

Инженерное мышление – способность анализировать задачи, находить рациональные решения, использовать научные и технические знания для создания новых объектов или процессов. Оно включает в себя логическое и критическое мышление, креативность, умение работать с данными и моделировать ситуации.

Инженерное мышление направлено на исследование, создание и эксплуатацию новой техники, прогрессивных технологий. Ребенок может решать конкретные задачи и цели с помощью технических средств для достижения наиболее эффективного и качественного результата.

Оптимальным средством формирования предпосылок инженерного мышления у дошкольников является создание развивающей среды. Развивающая предметно-пространственная среда (РППС) – это продуманное пространство, которое стимулирует интерес детей к науке и технике, развивает навыки конструирования и программирования, а также обеспечивает их безопасность.

Чтобы РППС по формированию инженерного мышления была действительно эффективной, необходимо продумать ее доступность, гибкость и безопасность. Грамотно выстроенная среда поможет ребенку быть уникальной и самостоятельной личностью.

Таблица № 1 «Требования к РППС»

Для организации РППС по развитию инженерного мышления можно использовать следующие центры:

1. Центра конструирования;

2. Центр экспериментов;

3. Центр наблюдений и экспериментирований;

4. Центр робототехники.

Центр конструирования. В детском саду центр конструирования можно оформить в виде уголка или центра конструирования. Примеры названий такой зоны: «Город Мастеров», «Лего-град», «Остров сокровищ», «Изобретариум».

Зона должна быть безопасной, доступной и удобной для детей. При организации пространства необходимо учитывать размер деталей конструкторов, экологичность материалов. 

Предметы и оборудование необходимо расположить так, чтобы дети могли легко подойти к нему, брать необходимый материал. Четкая организация пространства и материалов поможет детям поддерживать порядок и находить нужные детали. Использовать разные виды конструкторов с учетом возраста ребенка. Центр следует пополнять новыми материалами, игрушками для обыгрывания построек, а также рисунками и фотографиями различных строений. Все материалы должны быть безопасными, нетоксичными и соответствовать возрасту детей.

Воспитатель должен поддерживать и направлять детей в их конструктивной деятельности, задавать вопросы, предлагать идеи и помогать решать проблемы, чтобы стимулировать их творчество и воображение.

Центр экспериментов. При организации зоны экспериментов лучше выделить тихую зону, где дети смогут сосредоточиться и безопасно проводить эксперименты. Это может быть отдельный стол или целый участок комнаты. Разместить зону можно у окна или дополните его настольными лампами. Зона экспериментов может быть оформлена в стиле научного центра или мини-лаборатории.

Можно использовать названия: «Капсула будущего», «Экспериментариум профессора Чудакова», «Школа фиксиков», «Уголок Почемучки», «Лаборатория фиксиков».

В зоне экспериментов необходимо разместить столы, за которыми дети будут проводить эксперименты. Также можно оформить полки, ящики или стеллажи для хранения материалов и оборудования. Желательно маркировать оборудование или использовать прозрачные контейнеры, чтобы дети легко находили нужные предметы.

 Что необходимо разместить в зоне экспериментирования:

• ёмкости и контейнеры для воды, песка, мелких предметов;
• пипетки, ложки, линейки, лупы, магнит, весы, микроскоп;
• лупы, весы, песочные часы, компас, магниты;
• разнообразные сосуды из различных материалов: пластмасса, стекло, металл, керамика разного объема и формы;
• природный материал: камешки, глина, песок, ракушки, шишки, перья, мох, листья;
• проволока, кусочки кожи, меха, ткани, пластмассы, пробки;
• высушенные листья, веточки, камешки, насекомые в прозрачных капсулах.

Для наглядности нужно оформить стенд или доску, разместить на них инструкции-карточки, алгоритмы и схемы с пошаговыми действиями для выполнения опытов. Еще можно дополнить стенды обучающими плакатами с простым объяснением физических и химических явлений. 

Оформление зоны должно быть ярким и привлекательным для детей, но не перегруженным. Для создания атмосферы заинтересованности можно включить детей в процесс оформления зоны. Дети могут украсить его рисунками, поделками, которые будут связаны с темой экспериментов.

Обязательно предусмотрите меры предосторожности в зонах. Используйте только безопасные материалы и оборудование без острых углов и мелких деталей. Установите правила использования материалов и закрепите в зоне. 

Центр наблюдений и исследований. Можно оформить в виде уголка природы или мини-лаборатории. Примеры названия такой зоны: «Клуб юных экологов», «Почемучкин уголок», «Островок открытий», «Центр науки и природы».

Расположение зоны необходимо продумать, чтобы растения, материалы и инструменты не причинили детям вреда и были безопасными. Можно разместить в зоне познавательные иллюстрированные книги, альбомы, плакаты, видеофильмы, иллюстрации проведения опытов, аудио- и видеоматериалы.

Центр робототехники. Такая зона нужна, чтобы дети свободно экспериментировали, творили и создавали что-то новое в области робототехники. Зона может быть оформлена в виде мастерской, лаборатории или центра активности.

В этой зоне нужно подготовить для детей оборудованные места для сборки роботов, с необходимыми инструментами. Главная задача – детям должно быть удобно собирать и разбирать конструкции.

Оформить зону робототехники можно в виде уголка, отдельного научного центра или мобильного стенда.

Примеры названия такой зоны: «Галактика роботов», «Трансформеры: Секретная база», «Конструкторское бюро "Импульс"», «Академия первых открытий».

Чем необходимо наполнить зону робототехники:

• демонстрационная площадка для показа работы роботов, которые выполняют простые команды;
• тестовый полигон или небольшая площадка для испытания собранных роботов, с препятствиями, линиями, подъемами и спусками;
• напольные коврики с разметкой для программирования роботов на выполнение определенных задач, например движение по маршруту, объезд препятствий;
• пульты управления, для управления роботами в ручном режиме;
• инструменты от простых отверток и молотков до более сложных станков и 3D-принтеров;
• дерево, металл, пластик, ткани, электроника;
• компьютеры и программное обеспечение для проектирования, моделирования и управления оборудованием;
• различные модели роботов из конструктора, готовые модели, простые механизмы;
• разные наборы для робототехники, например LEGO Education, Huna Robotics, Arduino с подробными инструкциями и дополнительными деталями;
• картон, бумага, пластилин, клей, ножницы для создания декораций и дополнительных элементов для роботов.

Инженерное мышление формируется не только в уголке конструирования. Его "точки роста" рассредоточены по всей группе: в центре экспериментирования, центре творчества, даже в сюжетно-ролевой игре, где дети создают "механизмы" из подручных средств.

Таким образом, задача педагога – не создать отдельный "инженерный уголок", а насытить всю среду "задачами-вызовами", которые заставят детей думать, как инженеры: анализировать, планировать, создавать и исправлять ошибки.