Консультация для педагогов Технология лего-конструирования как метод развития инженерного мышления
консультация

Консультация для педагогов

Технология лего-конструирования как метод развития инженерного мышления

Дошкольное образование ставит перед собой цель – сформировать инженерное мышление у ребенка. А именно, воспитать человека творческого, с креативным мышлением, способным ориентироваться в мире высокой технической оснащенности и умеющим самостоятельно создавать новые технические формы.

Что же такое инженерное мышление?

«Инженерное мышление» - это вид познавательной деятельности, направленной на исследование, создание и эксплуатацию новой высокопроизводительной и надежной техники, прогрессивной технологии, автоматизации и механизации производства, повышение качества продукции" (по словам Г.И. Малых и В.Е. Осипова). То есть мы можем говорить о том, что зрелое инженерное мышление – это залог успеха на производстве у специалистов технической отрасли. Но данный вид мышления не формируется сам по себе, могут быть лишь предпосылки для его формирования у конкретной личности. Что же всё-таки способствует формированию инженерного мышления у человека? А способствует качество всего образовательного процесса: не только высшего, среднего и начального, но и дошкольного. Ведь, как мы знаем, дошкольное образование - первое звено образовательной цепи, на котором закладывается фундамент будущей личности. Разберемся с сущностью инженерного мышления у человека. Мышление инженера содержит в себе не только данные, сведения, формулы, оно основывается на умении самостоятельно выстроить алгоритм действий, последовательность изготовления продукта. То есть инженер умеет мысленно предугадать результат своей деятельности, опираясь на обоснованные факты, накопленные знания, умения и опыт. Формула инженерного мышления такова: знания, умения, опыт в профессиональной деятельности плюс способность к самостоятельной работе, находчивость, изобретательность, творческий подход, ответственность, умение анализировать, прогнозировать. Инженерное мышление – активная форма творческого мышления. Формированию инженерного мышления способствуют постановки и решение практических профессиональных задач. Задачи, которые ставит перед собой инженерия, должны основываться на общечеловеческих интересах (экологических, экономических, социальных) и признавать высшей ценностью человеческую жизнь. То есть для того, чтобы реализовать цель дошкольного образования в отрасли технического творчества - сформировать инженерное мышление у ребенка. А именно, воспитать человека творческого, с креативным мышлением, способным ориентироваться в мире высокой технической оснащенности и умеющим самостоятельно создавать новые технические формы, необходимо развить ряд основных качеств, необходимых будущему успешному инженеру: способность комбинировать, рассуждать, устанавливать логические связи; развитость внимания и сосредоточенность; развитость творческого мышления; способность к самостоятельным видам работы; гуманизм. Развитие технического мышления основано на гуманистических идеях и ориентировано на создание полезных для общества изобретений. А. Эйнштейн говорил так о технической творческой инженерной деятельности: «Это гамма пропорций, мешающих делать плохо, и помогающая делать хорошо».

Инженерное мышление дошкольников формируется на основе научно- технической деятельности, такой как Лего-конструирование.

Основная цель Лего-конструирования по ФГОС ДО:

- развитие интереса к конструктивной деятельности;

 - знакомство с различными видами конструкторов;

 - воспитание умения работать коллективно, объединять свои поделки в соответствии с общим замыслом, договариваться, кто какую часть работы будет выполнять.

Использование лего-технологии дает большие возможности для всестороннего развития ребенка. В процессе конструкторской деятельности у детей формируются пространственные представления, развивается воображение, мышление, т. е. совершенствуются те способности, которые лежат в основе технического творчества.

Активная деятельность в процессе конструирования - необходимое звено в системе коррекционного обучения. Известно, что у детей с хорошо развитыми навыками в конструировании быстрее развивается речь. Очень важно разработать систему занятий, которая позволит переходить от простых конструкторских действий к сложным, развивать творческие и технические способности детей. Работу можно начать с игровых заданий по плоскостному моделированию.  Сначала дети выкладывают изображения, накладывая геометрические фигуры на схему, затем конструируют по замыслу. Подберите интересные игры для детей, например, «Выложи изображение из геометрических фигур», «Превращение фигур», «Цветная геометрия». На занятиях по аппликации предложите ребятам изготовить поделки из геометрических фигур (коврики, звезду и т. д.).

Дети могут также придумывать свои постройки, рассказывать о них друг другу. Далее от плоскостного моделирования переходим к конструированию из самых разнообразных строительных материалов. Это деревянный конструктор, конструкторы «Лего», крупный напольный строительный материал. Такое разнообразие позволяет воплощать любые замыслы детей. Использование разных конструкторов, показывает, что конструкция одного и того же предмета может быть различной в зависимости от того, какой строительный материал используется, и от того, как соединяются его детали.

Например: постройки из лего-конструктора более устойчивы за счет прочного соединения, а из кубиков быстро разрушаются, и их установка требует определенных усилий. С целью расширения знаний об окружающем мире и активизации словаря детей, на прогулке очень важно обращать внимание на различные здания и сооружения, рассматривать машины, автобусы и другие виды транспорта, выделять их части, называть форму. На занятиях по конструированию упражнять детей в их строительстве.

Прежде чем перейти к самостоятельной конструкторской деятельности, необходимо дать детям образец постройки, чтобы они поняли назначение каждой детали, способы их соединения. Надо сказать, что конструирование по образцу - важный обучающий этап, где можно решать задачи, обеспечивающие переход детей к самостоятельной поисковой деятельности творческого характера. Далее переходим к более сложному этапу - конструированию по простейшим чертежам и наглядным схемам, через которое развивается наглядное моделирование, так как надо соотнести размер, цвет, форму деталей и скомбинировать их. В процессе работы дети рассматривают чертежи, отвечают на вопросы: «Что нарисовано на схеме», «Из каких деталей состоит постройка?». И наконец, конструирование по замыслу, которое позволяет самостоятельно и творчески использовать знания и умения, полученные ранее. Сооружая свои постройки, дети имеют возможность придумывать и создавать что-то новое. Они экспериментируют, изобретают, фантазируют и обыгрывают свои постройки. В качестве итогового задания, предложите детям стать строителями и построить улицу города с домами, дорогой, парком. Имея представления о конструировании домов, мостов, транспорта, они создадут свои варианты уже знакомых построек. Дети очень увлекаются строительством и в процессе совместной работы учатся договариваться, оказывать помощь друг другу, решать проблемные вопросы: «Как сделать машину устойчивой?», «Какие детали использовать, чтобы построить мост через широкую реку?». Так как одна из важнейших задач - это развитие речи детей в процессе конструирования, необходимо побуждать их рассказывать о своей постройке, помогать наводящими вопросами. Но самое интересное это коллективная игра. Здесь дети могут забыть о своих трудностях и проблемах, перестать стесняться и максимально раскрыться в общении.

Так как наша задача - сделать одни и те же постройки из разного вида конструкторов, то необходимо дать детям возможность построить такой же город из ЛЕГО конструктора. Здесь уже потребуется другое исполнение и другие навыки. Таким образом, конструирование больше, чем другие виды деятельности подготавливает почву для развития инженерного мышления у детей.

В образовательной программе детского сада для младших групп предусмотрены строительные игры с игрушками, игры со строительным материалом, во время которых происходит обучение необходимым действиям формирование простейших, но четких и прочных умений. Детей знакомят со строительным материалом, их формой, величиной, различным расположением на плоскости стола (лежит, стоит); учат накладывать один на другой, размещать кирпичики по горизонтали (поезд, дорожка); образовывать простейшие перекрытия (ворота, домик). Воспитатель находит сходство между постройками и знакомыми предметами в окружающей жизни.

В младшей группе осваиваются навыки не только определять основные строительные детали (кубик, кирпичик, пластина), но и называть их, а также располагать детали на равном расстоянии друг от друга по кругу, по четырехугольнику (забор, загородка), ставя их на меньшую плоскость. Уже в этом возрасте детей начинают обучать целенаправленному рассматриванию предметов, построек. Руководство воспитателя заключается в создании игровой среды – отборе строительного материала.

Для детей средней группы в программе предусматривается дальнейшее развитие интереса к строительным играм, использованию созданных построек в сюжетно-ролевых играх, воспитания умения строить не только по предложенному образцу, но и намеченной самим теме, обучение более сложным приемам работы. Под руководством воспитателя дети 4-5 лет способны отражать в строительной игре впечатления об окружающем. Им дается разнообразный материал (строительный материал; конструктор; куски фанеры, картона, материал для украшения построек). Воспитатель на виртуальных экскурсиях, целевых прогулках обращает внимание детей на здания, мосты, транспорт, улицы, ограждения и т.д., учит их видеть красоту сооружений, замечать не только общее, но и различное, выделять отдельные части. Таким образом, в процессе руководства строительными играми детей этого возраста расширяются их представления об окружающем мире, которые они используют в игре.

Лего-конструктор с животными DUPLO – это набор конструктора, который сочетает в себе элементы игры, работу с карточками-схемами и конструирование животных. Этот образовательный набор создан специально для самых маленьких с целью познакомить их с принципами обучения, которые пригодятся малышам в дальнейшем.   Во время организованной в игровой форме работы с набором Лего Лото с животными DUPLO малыши запоминают цвета,формы, учатся анализировать и работать по схеме. А также знакомятся с представителями животного мира. Кроме того, игра отлично развивает коммуникативные навыки.

Lego Education - "Моя первая история". Данный конструктор разработан производителем как один из эффективных инструментов, способствующий развитию речи детей.

   Применение набора с детьми среднего возраста начинается со знакомства с конструктором, его деталями в свободной деятельности детей в ходе режимных моментов. Детям дается возможность наиграться. Кроме того, для закрепления знания деталей, продолжения развития мелкой моторики я использую конструктор в ходе таких видов специально организованной образовательной деятельности как занятия по ФЭМП. На этих занятиях мы учимся сравнивать детали конструктора по таким признакам как длина, ширина, высота, толщина, используя приемы наложения и приложения. Знакомимся с образованием числа от одного до пяти. Детям дается возможность научиться считать и отсчитывать определенное количество предметов по образцу и названному числу, объединять детали в группы по цвету, форме. Так же на таких занятиях с конструктором формируются навыки определения пространственных направлений – лево, право.

  Основная работа с набором «Моя первая история» строится в соответствии с его предназначением в ходе специально организованной образовательной деятельности – занятиях по речевому развитию, где данный набор используется 1 раз в две недели, а продолжается в свободной творческой деятельности детей. В ходе занятий дети, как всей группой, так и малыми подгруппами придумывают сюжет, опираясь на декорации в виде 5 двухсторонних карточек, которые служат фоном к рассказываемой истории.  Помимо карточек, которые предложены в наборе, мы используем и другие разнообразные сюжетные картинки, мультимедийные изображения. Так же набор содержит фигурки людей и животных, чем очень привлекает внимание детей. Малыши учатся создавать полноценные сказки, истории, состоящие, например, из трех завершенных частей (начало, середина и конец) или описывать определенную сцену истории, а также составить рассказ из личного опыта.

  В старшей группе конструктивное творчество отличается содержательностью и техническим разнообразием. В этой возрастной группе средствами развития технического творчества дошкольников являются конструкторы нового поколения Лего из серии «Машины и механизмы», которые позволяют быстро и эффективно обучить самых маленьких основам физики, проектирования и технологии.

Опираясь на эти основные принципы инженерного мышления дошкольников, мы используем следующие приемы организации деятельности детей:

- конструирование из конструкторов Lego Education, Lego «Первые механизмы» и  Lego WeDo, включающие элементы робототехники для детей старшего и подготовительного к школе возраста и дидактические игры с использованием Lego конструкторов для детей младшего дошкольного возраста, включающие в себя обучение составлению алгоритма сборки того или иного продукта деятельности, и обучение изображению продукта деятельности в трех проекциях;

- проектно-исследовательская деятельность детей с последующей презентацией своих результатов;

- экспериментальная деятельность детей, способствующая решению проблемных ситуаций нестандартными способами.

Использование этих приемов организации деятельности детей позволяет объединить образовательное пространство семьи и детского сада, тем самым позволяя развивать инженерное мышление детям не только во время образовательной деятельности в дошкольном учреждении, но и в свободной деятельности как в детском саду, так и дома.

 При этом становление базовых (стартовых) потенциальных компетенций и личностных качеств детей дошкольного возраста формируются в «эволюционной цепочке»: я - исследователь, я - конструктор, я - мастер, я - творец. Что позволяет нам запустить процесс использования вариативных методов и приемов педагога, то есть наших поливозможностей в рамках развития инженерного мышления.

Итак, проследуем по пути ребенка-творца.

Я – исследователь. На данном этапе ребенок попадает в так называемое «Техническое бюро». Он исследует образцы продукта, у него формируется восприятие формы, размеров объекта, пространства. Юный исследователь, активно используя опорные схемы, различные символы и знаки, носящие образный характер, пробует установить, на что похож предмет и чем он отличается от других. Ребенок-исследователь учится представлять образец в различных пространственных положениях.

Я – конструктор. В «Конструкторском бюро» кипит работа по усовершенствованию продукта, ребенок делает его креативным и уникальным. Инициативность, творческий потенциал и воображение помогают юному конструктору найти положительные свойства предметов. Применение которых, улучшат, преобразуют продукт, сделают его находкой конструкторской мысли. Особое значение данный этап имеет для совершенствования знаний, умений и навыков о части целого, свойствах предмета, о понятиях синтеза и анализа.

Я – мастер. В «Мастерской» ребенок реализует свой опыт созидания. Для своей поделки юный мастер комплектует Мастер-кейс необходимым материалом (природным, бросовым или другим на выбор). 

У ребёнка-мастера собственная активная позиция, широкий спектр для созидания: техническое или художественное конструирование, использование конструктора Лего, основ моделирования, макетирования.

В «Мастерской» ребенку-мастеру, создавшему поделку, можно вручить знак-стикер (свидетельство его «точки гордости»). Это положительно отражается на его самооценке и создает мотивацию для перехода на следующий этап.

Я – творец. Это созидатель, вершина мастерства: в его портфолио - навыки конструирования, исследовательской деятельности, умение устанавливать причинно-следственные связи, уникальный «почерк» мастера.

Ребенок созидает и творит. Продукт его деятельности – часть окружающей жизни: может стать героем сказки, рассказа, может послужить натурой для рисунка юного художника; стать объектом игровой, исследовательской, проектной деятельности. И как всякий рукотворный продукт он способствует самовыражению ребенка, развитию его самостоятельной творческой активности, стремлению к созиданию и свободе выбора.

Такой подход к организации деятельности детей, с применением лего-технологии делает их развитие более легким, быстрым и позволяющим достичь больших высот. В нашем случае такой «высотой» является последующее формирование и развитие инженерного мышления у подросшего ребенка, направляя его по пути научно-технического творчества.