тамара васильева
Проект «Развитие инженерно-математического мышления детей»
Краткая аннотация проекта
В настоящее время многие педагоги и психологи отмечают, что современному человеку недостаточно владеть определенным кругом знаний и умений, но и необходимо творчески мыслить, принимать неординарные решения, осуществлять деятельность не по готовому образцу, а видеть различные возможности ее осуществления, уметь самостоятельно создавать новые технические формы.
С этой целью был разработан проект : «Формирование инженерного мышления у дошкольников».
ВИД ПРОЕКТА : познавательно – игровой.
СРОК РЕАЛИЗАЦИИ: долгосрочный (август 2018г. – май 2020 г.).
Публикация «Проект „Развитие инженерно-математического мышления детей“» размещена в разделах
- Математика. Математические представления, ФЭМП
- Проекты. Проектная деятельность
- Темочки
- Конкурс для воспитателей и педагогов «Лучшая методическая разработка» март 2019
СОСТАВ УЧАСТНИКОВ: воспитатели, дети группы № 5 «Берёзка», родители.
Универсальное недорогое пособие «Математический сундучок», выполненное из пластиковых труб, легло в основу большого проекта «Развитие инженерно-математического мышления детей». Финансовые расходы: потрачено 1000 рублей на приобретение труб, красок.
Накопленный материал в виде карточек, дидактических игр и заданий, раздаточного материала и т. д. решили объединить в одно целое: «Математический сундучок» (изготовлен из старого бабушкиного чемодана). В нём собраны развивающие дидактические игры, картинки, карточки для разных разделов математики: количество и счет, величина и ее измерение, геометрические фигуры, ориентировка в пространстве, ориентировка во времени. В своей работе используем кубики, счетные палочки, бумагу, строительный материал, ЛЕГО и другие конструкторы.
Как нам известно, ребенка привлекает новизна!
Нам пришла такая мысль, а что если попробуем использовать в своей работе пластиковые трубы! Да, именно те трубы, которые используют в сантехнике! И в чемоданчик они легко поместятся!
Цель занятий с новым пособием – удовлетворить естественное детское любопытство и любознательность, потребность в игре и новых впечатлениях, желание сделать что-то своими руками и стремление познавать окружающий мир, свойства предметов, их «поведение» в воде и воздухе, в статике и динамике, способность взаимодействовать друг с другом.
Данное пособие поможет детям увлечься техническим творчеством, а взрослым возможность правильно организовать и разнообразить их занятия, игры и досуг.
Постановка проблемы
Рынок труда непрерывно меняется, и профессии, которые были востребованы 5 лет назад, сегодня могут оказаться ненужными и малооплачиваемыми. Предугадать такие изменения нелегко.
В нашем стремительно меняющемся мире трудно предугадать, то ждёт нас через 5, 10, 15 лет. И мы, взрослые, в ответе за наших детей.
Современное общество все больше зависит от технологий и именно поэтому все более пристальное внимание уделяется такой области нашего интеллекта, как инженерное мышление. Что же такое инженерное мышление? Мы нашли определение в учебнике по истории и философии науки и техники под редакцией Г. И. Малых и В. Е. Осипова: «Инженерное мышление – это вид познавательной деятельности, направленной на исследование, создание и эксплуатацию новой высокопроизводительной и надежной техники, прогрессивной технологии, автоматизации и механизации производства, повышения качества продукции».
Что может быть общего между инженерным мышлением и детьми дошкольного возраста?
Современное общество предъявляет новые требования к системе образования подрастающего поколения и в том числе к первой его ступени – дошкольному образованию. Одной из первостепенных задач воспитания и обучения в ДОО, согласно ФГОС является воспитание нового поколения детей, обладающих высоким творческим потенциалом. А это и поиск одаренных, гениальных детей, и целенаправленное формирование творческих способностей, развитие нестандартного видения мира, нового мышления у всех детей, посещающих детский сад.
По мнению многих родителей нередко занятия с детьми должны сводиться к обучению их счету, чтению, письму. А между тем научно-педагогические исследования, многолетний опыт педагогов-практиков показывают, что для эффективного обучения детей важно сформировать у них познавательный интерес, желание и привычку думать, стремление узнать что-то новое.
Новое знание не дается детям в готовом виде, а постигается ими путём самостоятельного анализа, сравнения, выявления существенных признаков.
Математика входит в жизнь детей как «открытие» закономерных связей и отношений окружающего мира. А воспитатель подводит детей к этим открытиям, организуя и направляя их поисковые действия.
Детская память избирательна. Ребенок усваивает только то, что его заинтересовало, удивило, обрадовало. Он вряд ли запомнит что-то не интересное, даже если взрослые настаивают.
Исходя из вышесказанного, поставили цель и определили задачи.
Цель и задачи проекта
Цель: создание условий для развития у детей познавательных интересов, инженерного мышления, технического творчества через занимательный материал в организованной и самостоятельной деятельности.
Задачи:
Разработать интересные, универсальные пособия.
Способствовать развитию мыслительных операций, логического мышления.
Развивать у детей интерес к математике через дидактические игры, созданные на основе моделирования и конструирования.
Настраивать детей на желание делать открытия с радостью и удовольствием, выражать собственные чувства.
Формировать у детей общеучебные умения и навыки (обдумывать и планировать свои действия, осуществлять решение в соответствии с заданными правилами, проверять результат своих действий и т. д.).
Способствовать самостоятельному созданию моделей (чертежей, схем).
Привлечь родителей к участию в проектной деятельности.
Актуальность проекта
Актуальность данного проекта очевидна. Выбор профессии – вопрос, с которым сталкивается каждый. С раннего детства человек пытается понять, какое место он будет занимать во взрослой жизни. Кто-то искренне верит в карьеру пожарного, кто-то хочет стать актером балета, а некоторые мечтают продавать детям сладости. К сожалению или к счастью, не все детские желания сбываются. С возрастом приходит понимание: идеальная профессия – это не только любимое, но и востребованное дело. Мы взрослые первые в ответе за наше будущее, за будущее наших детей! Это мы, воспитатели, должны смотреть вперед и предугадать изменения на рынке труда. Знать, чем увлечь ребенка, чтобы его увлечение, интерес возрастали, чем старше он становился.
Проанализировав экономическое развитие страны и города Новосибирска в целом, мы понимаем, что ведущей отраслью экономики является промышленность. Это самый важный фактор, влияющий на развитие нашего города, да и страны в целом.
Новосибирск является крупным промышленным центром. Основные отрасли – машиностроение, электроэнергетика, металлургия и пищевая промышленность. Так каковы же самые востребованные профессии через 10 -20 лет? Список будет выглядеть так: I место - инженеры-конструкторы, которые будут проектировать новое оборудование и изобретать более современную технику. Связавший свою жизнь с данной сферой, специалист никогда не останется без работы.
Задача ДОО и школы - вырастить грамотного гражданина, быстро находящего верное решение, обладающего сильным творческим мышлением, стремящегося к достижению поставленной цели, умеющего преодолевать трудности, порядочного, честного, любящего свою Родину.
Для реализации этой идеи в группе есть возможность использования материала из «математического сундучка», а так же пространство для конструкций из пластиковых труб. Разрабатывается новая Модель организации образовательной системы (система образовательной работы, взаимодействие с родителями, повышение профессиональной компетентности педагогов, направленной на стимулирование и развитие интеллектуальных возможностей и способностей детей 5-7 лет через развитие исследовательской и конструктивной деятельности, технического творчества, посредством изучения названий деталей пластиковых труб и сооружений из них.
Этапы, содержание и методы реализации проекта
Этап/сроки Содержание Ответственные. Исполнители
I этап - организационный
Цель - предварительная оценка организационно-образовательных условий ДОО. Работа на данном этапе включает следующие направления:
1. Изучение и структурирование методических материалов по исследовательской деятельности.
2. Выявление уровня знаний педагогов в области инженерно-математического мышления.
3. Разработка детального плана работы с детьми, родителями и педагогами ДОО в соответствии с поставленными задачами по реализации проекта.
4. Анализ организационно-педагогических условий, имеющихся в ДОО.
Организационный этап
(август – сентябрь 2018 г.) Составление плана проекта,
определение сроков проекта.
Проведение круглых столов с родителями, консультаций с педагогами по теме проекта и реализации задач. Педагоги группы,
старший воспитатель, родители воспитанников
II этап – Основной. Реализация проекта
Цель: организация сотрудничества с педагогами, детьми и родителями через реализацию различных форм работы.
1. Совместные мероприятия с семьями воспитанников.
2. Совместные мероприятия с детьми.
3. Пополнение развивающей предметно-пространственной среды.
Практический
этап
(октябрь 2018-март 2020г.) Проведение мероприятий с детьми (комплексные, тематические,
организация виртуальных экскурсий «Какие трубы используют в современных домах», «Пластмасс на службе у человека». Рассматривание изображения конструкций из пластиковых труб, водопроводов.
Демонстрация опытов и экспериментов с использованием конструкции «трубопровод» родителям и детям младшего дошкольного возраста (4 – 5 лет, учащимся 1-х классов. Педагоги ДОО, воспитанники группы № 5,
родители,
учащиеся начальной школы МБОУ СОШ № 15,
дети средней группы № 4 «Зайки»
III этап. Итоговый, заключительный
1. Итоговое диагностирование детей
2. Повторное анкетирование родителей.
3. Интегрированное занятие
4. Презентация проекта.
Итоговый этап
обобщающий
(апрель 2020) Проведение итоговых мероприятий (смотр-конкурс творческих работ).
Оформление фотовыставки «Моделируем из пластика», «Пластик у нас дома»
Награждение победителей конкурсов «Лучшая модель», «На лучшее оформление книжки-малышки»
Награждение родителей благодарственными письмами за активное участие и помощь в реализации проекта.
Обобщение опыта. Педагоги группы,
дети,
родители
IV этап. Аналитический
Аналитический этап (май 2020 г.) Анализ результатов проектной деятельности. зам. директора по УВР, старший воспитатель, педагоги группы
Организационный этап
Определение темы проекта, сбор информации, материала для реализации идеи. Главное, на что нужно обратить внимание - вовлечь родителей в совместную воспитательно-образовательную деятельность, разнообразить формы работы с ними. Показать родителям, что не обязательно покупать детям дорогие игрушки, к которым у них теряется интерес. Предметы, окружающие ребёнка в повседневной жизни можно использовать как игрушки-заменители. Интересные игрушки и игры можно изготовить своими руками. Обычные предметы, например, такие как пластиковые трубы можно неординарно использовать в развитии инженерного мышления, технического творчества детей. Это может быть действительно интересно!
Работу с родителями строили, придерживаясь последовательности:
1. Организационный - составление перспективного плана работы с родителями по ознакомлению дошкольников с профессиями будущего: инженерами, конструкторами, модельерами. Анкетирование родителей по данному вопросу.
2. Практический - организация сотрудничества с педагогами, детьми и родителями через реализацию различных форм работы.
3. Заключительный, итоговый - проведение итоговых мероприятий, Оформление фотовыставок, награждение победителей конкурсов и родителей благодарственными письмами за активное участие и помощь в реализации проекта. Обобщение опыта.
4. Аналитический. Подведение итогов работы: (повторная диагностика, перспективы сотрудничества с родителями). Проведение опроса детей и анкетирование родителей с целью выявления полученных знаний и представлений.
По результатам анкетирования выявлено, что родители заинтересованы в развитии инженерного мышления у детей, но практически никто не знает, что это такое, и как это можно развивать в детском саду. Родители испытывают затруднения в отборе информации доступной ребенку - дошкольнику.
Было разработано содержание деятельности с детьми по ознакомлению с «математическим сундучком». Занятия с этим необычным материалом могут быть индивидуальными и групповыми. Они проходят при участии воспитателя, затем дети применяют полученные знания и навыки в самостоятельной свободной деятельности, в играх и экспериментах.
Расскажу о планировании работы с пластиковыми трубами, которое предполагает рассматривание следующих блоков:
I. Знакомство. Продолжительность 1 месяц (октябрь 2018)
Каждая неделя несла свое познание для каждого ребенка.
На первой неделе мы с детьми знакомились с пластмассой, выявляли ее особые свойства, просматривали видео сюжеты по её изготовлению, экспериментировали. Интересны были виртуальные экскурсии на предприятия родного города Новосибирска.
Вторую неделю посвятили изделиям из пластмассы, выявляли её практические свойства: удобство, польза; конструктивные - прочность, экономичность. В конце недели мы сделали коллаж фотографий и картинок, вырезок из журналов и газет о пластмассовых изделиях.
На третьей неделе мы вместе искали в группе изделия сделанные из пластмасса. Постепенно «добрались» до водопроводных труб, выяснили, что они пролегают не только по периметру группы, но и по всему детскому саду. Трубы есть тонкие и толстые, соединяются между собой специальной «деталью». Выяснили, что пластмассовые трубы имеют огромное общественное назначение в жизни человека.
На четвертой неделе дети приносили выполненные совместно с родителями книжки-малышки под названием «Пластмасса в доме». Дети с удовольствием делились своими впечатлениями, полученными при исследовании предметов сделанных из пластмассы, рассказывали, как каждый предмет используется человеком в повседневной жизни.
II. Использование нестандартного материала (ноябрь 2018 –февраль 2019).
I. Знакомство с деталями пластикового трубопровода, их особенностями строения и применения на практике. Труба представляет собой длинную «палку» с полостью внутри.
Колено трубы - он изменяет направление движения воды в нужном направлении. Пластиковое колено трубы бывает разного диаметра так же как и труба. Рассмотрели, что колено с разным углом наклона 45 градусов (острый угол) и 90 градусов (прямой).
Прямой тройник (фитинг) – самый обыкновенный и часто встречающийся. Состоит из части трубы и вывода под 90 градусов, применяется для крепления труб между собой.
Соединительные муфты для пластиковых труб, эта на первый взгляд простая деталь, которая на самом деле является важным элементом пластикового трубопровода. При монтажных работах возникает необходимость выполнить соединение участков трубопровода в единую сеть. И на помощь нам приходят соединительные муфты.
II. Длинные трубы были неудобны и на помощь пришли наши папы, которые распилили длинные на несколько коротких разной длины. Перед нами находился очень интересный материал, руки сами тянулись к этим деталям, совместно с детьми стали искать применение их на «практике». Проводили такие простые дидактические игры: «Волшебный мешочек», дети на ощупь определяли название деталей; «Сделай выше (ниже, чем у меня» «Сделай длиннее (короче, чем у меня», здесь дети учились применять муфту.
III. Наши воспитанники довольно творческие личности, они предложили, а что если нам раскрасить трубы в разные цвета… Действительно, а почему бы нет, теперь у нас был яркий красочный материал для увлекательной работы. Трубы одинаковой длины были покрашены в один цвет. У нас добавились дидактические игры: «Какая по цвету, труба короче (длиннее)», «Какая по цвету, труба выше (ниже)» и т. п.
Далее детям была предоставлена возможность вместе с родителями найти дома изделия из пластмассы, оформить книжки-малышки, сделать фотоколлажи, и придумать интересные истории.
III. Опорные схемы (март – май, сентябрь – декабрь 2019)
Ребёнок достаточно рано встречается с символами, моделями, схемами: вывески в магазине, транспорте, дорожные знаки, цветовое оформление служб (скорая помощь, пожарная служба, сигналы светофора) и т. п. Всё это привлекает ребёнка, он быстро и легко запоминает эти символы, понимает их значение. Поэтому решили использовать в своей работе опорные схемы.
Что же такое опорные схемы?
Опорные схемы – это выводы, итог, суть того материала, который ребёнок должен усвоить. Схемы должны «рождаться» на глазах детей в момент объяснения педагогом материала в виде рисунков, схематических изображений, таблиц.
Опорные схемы – это попытка задействовать для решения познавательных задач зрительную, двигательную, ассоциативную память.
Опорные схемы являются одним из видов наглядного моделирования.
В основе метода наглядного моделирования лежит принцип замещения: реальный предмет ребёнок замещает другим предметом, его изображением, каким-либо условным знаком или символом. Совместно с детьми мы каждую деталь: колено 45% и 90%, тройник, муфту, трубу заменили символами, знаками.
С помощью символов мы могли составлять простейшие опорные схемы. Они носят условный характер, однако позволяют лаконично и выразительно излагать инженерную мысль с помощью символики и условных обозначений и содержат сведения в объеме, достаточном для изготовления и эксплуатации изделия. Совместно с детьми учились преобразовывать абстрактные символы в образы. Учились расшифровывать нарисованные схемы, по схемам собирать детали.
IV. «Мы - инженеры» (ноябрь 2019 – март 2020)
Четвертый блок самый длительный, но в то же время самый интересный и увлекательный! Придумывать свои образы или дополнять своими идеями уже готовые решения воспитанникам нравилось и увлекало на новые схемы, конструкции.
Конструирование – один из видов продуктивной деятельности дошкольника, предполагающий построение предмета, приведение в определённый порядок и взаимоотношение различных отдельных предметов, частей, элементов из строительного материала и деталей конструкторов, а в нашем случае пластиковых труб.
В процессе конструктивно-модельной деятельности и развитии творческих технических способностей дошкольники легко усваивают многие знания, умения и навыки:
• Развиваются пространственное и инженерное мышление и конструктивно-модельные способности ребенка. Ребё нок на практике не только познает такие понятия как: вправо, влево, выше, ниже, но и начинает понимать, как надо создать тот или иной объект.
• Развивается мелкая моторика, глазомер. Все это крайне важно для дальнейшего развития инженерного мышления.
• Формируются такие качества как усидчивость, внимательность, самостоятельность, организованность (умение планировать свою деятельность, и доводить начатое дело до конца).
• Конструктивно-модельная деятельность и развивающиеся творческие способности предоставляют большие возможности для фантазии, воображения и позволяет дошкольнику чувствовать себя творцом.
Как оказалось на практике, одни дети легко могли составить схему определенного предмета, а затем выстроить его из труб, но таких единицы. Многим воспитанникам была намного проще сначала, смастерить, а затем сделать зарисовку схематично. Мы начинали с простого: длинные, короткие трубопроводы для шариков, бусин, добавляли «колено», тройники. Дети высказывали свои мнения, умозаключения. Почему в одном случае бусина прокатывается быстро и легко, а в другом у неё на пути встречается препятствие и почему, если взять крупный шарик он вообще не пролазает в трубу? Собирали геометрические фигуры треугольник, квадрат, прямоугольник.
Конструирование способно развивать творческое мышление, даёт волю фантазии детей, закладывая тем самым предпосылки для развития инженерного мышления дошкольников. В творческом конструировании дети способны наделять предметы разными характеристиками, не свойственными им в реальном мире. Так дошкольники способны создавать своеобразные образы. Дети сооружают постройки: для мишки и мышки домики, для принцесс большие и маленькие башни, ворота для мини-футбола, колодец и др. играют с ними, при этом неоднократно перестраивая их в ходе игры.
Мы научились сооружать свою «счётную машинку», которая позволяет легко выучить состав числа из двух меньших, а это в дальнейшем пригодится каждому ребёнку в школе и в повседневной жизни. Играя, конструируя из необычного материала, ребенок незаметно для себя учится считать, складывать разное количество предметов, определять общее количество.
А вот разделить можно ли? Да!
Но и это еще не всё! Мы научились сооружать модель, которая используется нами в экспериментальной деятельности.
Экспериментально исследовательская деятельность позволяет получать сведения не из уст педагога, а самому ребёнку находить ответы на вопросы «как?», «почему?». Благодаря этому дети сами добывают знания, учатся мыслить, ставить задачи, находить ответы на поставленные задачи, анализировать.
Легко ли смешивать цвета? Конечно, да! Но, необходимо чтобы каждый ребенок сам их открыл. Для этого педагогу необходимо создать необходимые для этого условия.
Если смешать красный и желтый, то получим оранжевый, а синий и желтый при смешивании дают зеленый цвет. Все это мы проделываем на практике. Смешиваем не только разноцветные жидкости, но и жидкости разные по составу и консистенции, используя свой «трубопровод». Делать новые краски стало легко и очень интересно! Интересно самим, ещё интереснее показать другим. Провели демонстрацию опытов с красками детям и родителям своей группы, а показ «волшебного превращения капельки» детям 4 лет, вызвал восторг малышей. Приложение видео.
С возрастом опыты и исследования усложняются, и инициатива здесь принадлежит детям.
Формирование качеств личности ребенка, его физических и интеллектуальных способностей посредством направленного педагогического воздействия осуществлялось последовательно и непрерывно. Неординарное решение привело к интересному результату.
Используя конструирование из пластиковых труб на практике, ребенок учится не только различать внешние качества предмета, образца (форму, размер, строение и пр., у него развиваются познавательные и практические действия: разбирает образец на детали, а затем собирает их в модель, понимает взаимосвязь строения и функции предмета. Такая деятельность позволяет дошкольнику выстраивать логические цепочки, связи, делать выводы и умозаключения. Что очень важно для математического развития и умственного развития детей в целом. Дети учатся планировать работу, представляя её в целом, учатся контролировать свои действия, самостоятельно исправлять ошибки.
Важно, что это происходит в коллективе сверстников, в совместных, увлекательных занятиях и играх.
Всё это, безусловно, увлекает ребенка, является эффективным средством формирования математических, познавательных представлений у детей дошкольного возраста. Создание условий, в которых ребёнок становится самостоятельным субъектом поисковой деятельности.
Занятия способствуют формированию общей готовности старших дошкольников к школьному обучению. Дополнительно осуществляется экологическое воспитание: уже использованный материал или предмет не выбрасывается, а превращается в полезную вещь, при этом не требуется больших затрат.
Мы стремимся к тому, чтобы дети не только получали новую информацию об объектах своих исследований и экспериментов, но и делали маленькие открытия. Пошли дальше того, что им было предложено педагогом. Следует отметить, что планируемый результат достигается быстро, и это удобно, ведь время занятий для дошкольников ограничено (в зависимости от возраста).
Описанный проект, направленный на развитие в ребёнке живого познавательного интереса, умеющего анализировать, видеть связи между предметами и явлениями, способствуют развитию в каждом ребенке высокого творческого потенциала. Позволяют каждому ребенку проявить себя, создавать новое, что очень важно и актуально в нашем современном быстро меняющемся мире.
В нашей группе дети получают широкий простор и большие возможности для игры, детского конструирования и экспериментирования. А это - три кита, на которых держится современное дошкольное образование.
