Консультация - практикум «Развитие предпосылок инженерного мышления дошкольников средствами бионического конструирования»
консультация

 «Развитие предпосылок инженерного мышления дошкольников средствами бионического конструирования»

«Природа так обо всём позаботилась,

что повсюду ты находишь, чему учиться».

 Леонардо да Винчи

      Мы живём в «век высоких технологий», где проблема развития новых биотехнологий, инженерного и технического дизайна становится всё более актуальной. Поэтому вопрос модернизации инженерного образования и повышение престижа инженерных профессий поставлен президентом нашей страны на государственный уровень, так как на современном производстве возникла необходимость в профессиях, требующих навыки работы с инновационным оборудованием, программными устройствами. Специалистам таких профессий важно обладать конструктивным мышлением и развитыми техническими творческими способностями.

По моему мнению, начинать готовить будущих инженеров надо не в вузах, а значительно раньше – в дошкольном возрасте, когда у детей особенно выражен интерес к техническому творчеству, тем более сейчас, когда с самого раннего возраста ребёнок находится в окружении техники, электроники и даже роботов. Необходимо развивать техническую пытливость мышления, аналитический ум, навыки конструкторской, творческой деятельности. А именно воспитать человека творческого, с креативным мышлением, способным ориентироваться в мире высокой технической оснащённости и умеющим самостоятельно создавать новые технические формы, модернизировать био- и нанотехнологии в нашей стране. Поэтому работа по развитию предынженерного мышления у дошкольников, на современном этапе педагогической деятельности является актуальной и востребованной.

           По моему убеждению, наиболее эффективно поможет развить предынженерное мышление у дошкольников бионическое конструирование. Почему именно бионика?

Во - первых, в бионике наиболее ярко отражена одна из главных особенностей современной жизни – интеграция: биологии и техники, исследовательской деятельности.

Во – вторых, природа может научить человека многому, все организмы на земле совершенны и уникальны, поэтому можно заимствовать у природы технические идеи и использовать их в практической деятельности человека.

В – третьих, живая природа близка и понятна детям.

В процессе конструктивно – модельной деятельности у дошкольников развиваются многие умения и навыки:

- пространственное и инженерное мышление, конструктивно-модельные способности ребёнка. Ребёнок на практике познаёт не только понятия: право, лево, выше, ниже, но и начинает понимать, как надо создать тот или иной объект;

- образное мышление: ведь ребёнок, создавая конструкцию, должен ориентироваться на некоторый образ того, что получится;

- развивается мелкая моторика, глазомер. Всё это крайне важно для дальнейшего развития инженерного мышления;

- развиваются творческие способности, фантазия, воображение;

- формируются такие качества как усидчивость, внимательность, самостоятельность, организованность (умение планировать свою деятельность, и доводить начатое дело до конца).

Несомненная актуальность выше обозначенной проблемы для теории и практики современного дошкольного образования, послужили основанием для построения системы работы по развитию предынженерного мышления дошкольников средствами бионического конструирования.

     Уважаемые коллеги, для того, чтобы лучше разобраться, что такое бионика, я предложила вам выполнить небольшое практическое задание. Каждому из вас было необходимо сфотографировать предметы в вашем доме прототипами, которых на ваш взгляд являются: маковая коробочка, пеликан, копыто животного, дождь и гриб. Вот, что у нас получилось. (Приложение)

Пришло время узнать, как вы справились с моим практическим заданием. А вы знаете, что Бионика вокруг нас и в быту:

      Коробочка макового цветка стала основой для появления самой обыкновенной солонки. Созревшие семена мака высыпаются на ветру из отверстий коробочки, как соль из солонки. Поэтому первая картинка – это солонка, емкость с Пемолюксом тоже подходит, так у нее аналогичный принцип работы.

    Пеликан стал прототипом хорошо знакомого нам с детства дуршлага.  Пеликаны, погружают клюв под воду, используя горловой мешок как ловчую сеть. Когда что-нибуть попадается в мешок, пеликан закрывает клюв и прижимает его к груди. Это действие позволяет вытеснить воду из клюва и перевести добычу в положение, пригодное для глотания. Дуршлаг  же широко используется на кухне при приготовлении блюд. По принципу клюва пеликана он помогает отделить жидкость от твёрдых веществ, например, после варки макаронных изделий, круп, картофеля и пр. Также дуршлаг используется для мытья и промывания ягод, грибов, мелких фруктов и овощей, а также отцеживания творожной сыворотки. Как вы уже догадались вторая картинка – это дуршлаг.

    Как не странно, но в основе женской туфельки на каблуке лежит самое, что не наесть простое и даже не серебряное копытце парнокопытного животного. Третья картинка, на мой взгляд, оказалась для вас самой легкой, поэтому я не буду на ней заострять ваше внимание. Будем считать, что каждый из вас справился с картинкой №3.

    А вы знаете, что дождь является прототипом огородной лейки и современного душа, да, да. Именно так. Первым душем человечеству служил водопад. Потом на протяжении многих веков люди поливали себя водой из кадки. И лишь через многие года ученые, обратив свой взор на идущий дождь, нашли выход из положения, как сделать процесс купания приятным, чтобы вода распределялась равномерно. Поэтому четвертая картинка – душ, однако и лейка, и аэрозоль – мирамистин тоже верные ответы, так, как работают по единому принципу.

    На последок пятая картинка  - Гриб. Шляпка гриба в основном имеет конусовидную форму. Это оптимальная форма для сопротивления ветровым нагрузкам и действию силы тяжести. Именно потому, что конусовидная форма позволяет оказать сопротивление ветровым нагрузкам, наши зонтики имеют форму гриба, а следовательно последняя пятая картинка  - это зонтик.

Теперь вы знаете 5 небольших секретов бионики и можете поделиться ими со своими друзьями и коллегами.

Теперь я думаю, настало самое время более подробно узнать. Что же такое бионика?

Бионика (от греч. Biōn – элемент жизни, буквально – живущий) - наука, пограничная между биологией и техникой, решающая инженерные задачи на основе моделирования структуры и жизнедеятельности организмов.

У бионики есть символ: скрещенные скальпель и паяльник, соединённые знаком интеграла, который подразумевает, что бионика проникнет туда, куда не проникал ещё никто, и увидит то, чего не видел ещё никто. У этой науки существует девиз – «Живые прототипы – ключ к новой технике».

     Бионика имеет несколько направлений, но самое популярное направление – это архитектурно-строительная бионика.  И действительно ли бионическое конструирование является эффективным средством развития предынженерного мышления?

Надо отметить, что ещё с древних времён люди «подсматривали» идеи у природы. Первые жилища древних людей были сходны по конструкции и форме с термитниками, хатками бобров, гнёздами птиц. В античные века мегалиты были преобразованы в колонны зданий. В средние века крыши христианских соборов были сконструированы в форме скорлупы яйца или в форме луковицы, также люди научились строительству куполообразных зданий с ажурными каркасами, как паутина, у водяных пауков. В наше время архитекторы и инженеры создают здания в форме морских раковин, деревьев, цветов, животных и др. Многие современные высотные промышленные сооружения, трубы, построены по принципу «внутреннего устройства» злаковых растений, которые при ветре гнутся, но не ломаются и быстро восстанавливаются в вертикальное положение.

        Таким образом, в процессе архитектурной бионики формировались различные направления, в том числе - бионическое конструирование. Этот метод основывается на моделировании художественно – образных и материально-конструктивных качествах природных форм. На начальной стадии проектирования разрабатывается образ конструкции на основе ассоциации с природной формой, экспериментально – опытным путём, выявляются достоинства и недостатки данной формы. Затем происходит процесс моделирования и конструирования.

      Метод бионического конструирования открывает новые возможности в развитии наглядно – схематического мышления ребёнка, которое в свою очередь, является базой для формирования предынженерного мышления на дошкольной ступени образования.

    Инженерное мышление – это системное творческое техническое мышление, позволяющее видеть проблему целиком с разных сторон, видеть связи между ее частями.

      Современное инженерное мышление глубоко научно, поэтому необходимо выделить предынженерное мышление как основу формирования мышления инженерного.

         Признаки предынженерного мышления:

 - формируется на основе научно – технической, конструкторской деятельности;

- опирается только на экспериментальную и конструкторскую базу;

- систематично формируется в процессе научно – технического творчества;

- выражается в общедоступной форме как продукт.

        Важным для развития предынженерного мышления детей является решение ими практических задач с использованием технических, конструктивных средств.

        Механизм предынженерного развития детей в ходе решения конструктивно – технических задач возможен при наличии трёх составляющих (Т.В. Кудрявцев):

1. Присутствия проблемной ситуации (проблемное обучение).
2. Создания условий для конструктивной деятельности.
3. Потребностей возраста: наличие интереса к причинно-следственным связям, попытки самостоятельно придумывать объяснения явлениям природы, склонность наблюдать, экспериментировать, используя при этом элементарные представления из области природы, естествознания, математики и т.п., что в конечном итоге способствует принятию ребёнком собственных решений, опираясь на свои знания и умения в различных видах деятельности.

        По мнению Л. Яковлевой «в бионическом конструировании исключается простое механическое «погружение» ребёнка в техномир с бездумным «нажиманием на кнопки». Используя естественную потребность дошкольника в исследовании мира и экспериментировании с природными и рукотворными объектами, создаются условия для получения детьми представлений о начальном моделировании как части научно – технического творчества».

Из вышеперечисленного можно сделать вывод, что бионическое конструирование является наиболее эффективным средством развития предынженерного мышления у дошкольников.

   Уважаемые коллеги, ознакомившись с моим выступлением, приняв участие в первом практическом задании, я предлагаю вам второе не менее интересное задание. У каждого из вас оно будет индивидуального характера. На выполнение задания вам дается 7 минут, в течение которых вам предлагается нарисовать особенный дом и сделать для него небольшое пояснение в соответствии со знаниями бионики. Обращаю ваше внимание, что изобразительные способности в этом задании играют второстепенную роль, поэтому рисунок может быть схематичным модель – чертёж. Главное бионический подход в создании модели. Во втором файле вы прочитаете ваши индивидуальные задания. Ниже я помещу мое задание и описание к нему «Цветочный дом – Гацания».

Индивидуальное практическое задание для педагогов № 2.

После того пройдет 7 минут сфотографируйте ваш рисунок и описание к нему, и присылайте в ватсапп. Не забудьте про связь с бионикой!!!