«Формирование инженерного мышления младших школьников посредством внеурочной деятельности «Интерактивное конструирование».
учебно-методический материал по информатике (1 класс)

Обобщение опыта работы Куксовой Любови Ивановны,

учителя начальных классов МБОУ СОШ №2

Тема опыта «Формирование инженерного мышления младших школьников посредством внеурочной деятельности  «Интерактивное конструирование».

Актуальность и перспективность опыта.

Педагогическая проблема, над которой я работала – «Активизация творческого и технического мышления младших школьников через внеурочную деятельность».

В настоящее время обеспечить системное решение проблемы привлечения молодежи в сферу науки, образования, высоких технологий и закрепления ее в этих сферах является одной из ключевых задач образования, в том числе и общего образования. Именно поэтому в последние годы изменились социальные требования общества к знаниям, навыкам, личностным качествам и компетенциям, которыми должны овладеть выпускники общеобразовательных школ. Стране нужны люди, способные принимать нестандартные решения, умеющие мыслить творчески. Человек, способный творчески мыслить, обладает гибкостью ума, изобретательностью, чувством нового, возможностью осуществлять выбор. Способность к творчеству появляется, когда человек начинает осознавать свою особенность и, таким образом, становится личностью. Образование должно побуждать к творчеству.

Актуальность данной проблемы обусловлена современными требованиями   развития педагогической теории и практики, новыми требованиями стандарта второго поколения, концепцией развития инженерного образования в Хабаровском крае.

На практике необходимо обучающимся самостоятельно приобретать знания, мыслить и  применять их  в учебной  деятельности, в жизни

Концептуальность.

           Необходимость активизации творческого и технического мышления диктуется возросшими требованиями к воспитанию и образованию.

При работе над темой были выявлены проблемы. Причины выявленных проблем можно сформулировать следующим образом:

• слабые профессиональные компетенции выпускников инженерных специальностей, направленные на создание идеи и проектирование изобретения, а также разработку технологий изобретения, обусловлены несовершенствами конструктивного мышления, недостаточным вниманием к его развитию на всех уровнях образования (начиная с дошкольного);
• слабая степень развития опережающей креативности связана с низким уровнем развития воображения и творческого мышления, основы которых закладываются в период формирования базовой культуры личности в младшем школьном возрасте;
• слабость таких социальных навыков, как умение работать в команде, боязнь брать на себя лидерство определяются недостатками позитивной социализации обучающихся на всех уровнях образования

Наличие теоретической базы опыта.

        Теоретическую основу моего опыта составляют: Л.В. Занков, А. Валлон, Ж. Пиаже, ГШ. Блонский, Л.А. Венгер, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.В Запорожец, А.Н. Леонтьев., B.C. Мухина, Н.Н. Поддъяков, Н.Г. Салмина, Е.Е. Сапогова, Л.С. Сахарнов Г.К. Лихтенберг, Кант и др.

Г.К. Лихтенберг писал: «Когда людей станут учить не тому, что они должны думать, а тому, как они должны думать, исчезнут всякие недоразумения». Развивать ребенка через изучаемый материал – вот цель.

Кант сказал, что истина человеку недоступна. Это касалось логики. Но что нам может дать в этом вопросе творческое мышление?

На основании многочисленных исследований (Л.В.Занков, А. Валлон, Ж. Пиаже, ГШ. Блонский, Л.А. Венгер, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.В Запорожец, А.Н. Леонтьев., B.C. Мухина, Н.Н. Поддъяков, Н.Г. Салмина, Е.Е. Сапогова, Л.С. Сахарнов и др.) установлено, что наиболее сензитивным в отношении развития творческого мышления является младший школьный возраст, когда формируются основы личности ребенка.

Младший школьный возраст характеризуется интенсивным интеллектуальным развитием. Наиболее существенные изменения происходят, как считал Л.С. Выготский, в сфере мышления. Развитие мышления становится доминирующей функцией в развитии личности младших школьников, определяющей работу всех других функций сознания.

Созданию условий для развития у ребенка полноценного творческого мышления способствуют различные задания от более легких к более трудным.

Таким образом, поскольку каждый раз, помогая ребенку, мы ставим разные задачи (перевести его с первого уровня развития в соответствующем виде мышления на второй, со второго на третий, с третьего еще выше), то должны быть разными и подходы, и приемы, и средства (упражнения, задания, тренинги и т. п.) в реализации этой помощи, которая может быть эффективной в организации внеурочной деятельности.

Ведущая педагогическая идея образовательной деятельности заключается в совершенствовании учебной деятельности школьников в процессе внеурочной работы для развития мышления, формирования творческой активности учащихся.

Длительность работы над опытом. По данной проблеме я работала с 2014 по 2016г.

Степень новизны обобщения опыта.

Проблемы.

• слабая степень развития опережающей креативности связана с низким уровнем развития воображения и творческого мышления, основы которых закладываются в период формирования базовой культуры личности в дошкольном и младшем школьном возрасте;
• основы творческого мышления и лежащего в его основе психического процесса воображения, при отсутствии целенаправленной педагогической работы по их развитию в дошкольном детстве, не смогут быть эффективно реализованы в профессиональной деятельности человека;  конструктивное мышление, не будучи сформированным в процессе конструктивной деятельности ребенка дошкольного возраста и развиваемым далее в период обучения в школе, также не сможет стать сильной стороной деятельности человека, зона профессиональных интересов которого лежит в сфере инженерии и современных технологий.

Таким образом, проблемы несформированности у выпускников инженерных вузов России инженерного мышления имеют глубокие корни и вызваны не только несовершенством программ профессионального образования и методами преподавания в образовательных организациях среднего и высшего профессионального образования, но также определенными пробелами на уровнях общего образования, включая дошкольное.

Причины выявленных проблем можно сформулировать следующим образом:

• слабые профессиональные компетенции выпускников инженерных специальностей, направленные на создание идеи и проектирование изобретения, а также разработку технологий изобретения, обусловлены несовершенствами конструктивного мышления, недостаточным вниманием к его развитию на всех уровнях образования (начиная с дошкольного);
• слабая степень развития опережающей креативности связана с низким уровнем развития воображения и творческого мышления, основы которых закладываются в период формирования базовой культуры личности в младшем школьном возрасте;
• слабость таких социальных навыков, как умение работать в команде, боязнь брать на себя лидерство определяются недостатками позитивной социализации обучающихся на всех уровнях образования, начиная с дошкольного;

когда формируется интерес к предмету, необходимо уделять особое внимание технологии критического мышления и инженерному мышлению. Эта технология нацелена на развитие способностей учащихся: ставить новые вопросы, вырабатывать разнообразные аргументы, принимать продуманные решения, которые используются для анализа вещей и событий с формулированием обоснованных выводов. А это те необходимые профессионально важные качества инженера, которые пригодятся в работе. «Учёные изучают то, что уже есть, инженеры создают то, чего никогда не было »

 Термин «Инженерное мышление» нов.   Инженерное мышление – особый вид мышления, формирующийся и проявляющийся при решении инженерных задач, позволяющих быстро, точно и оригинально решать поставленные задачи, направленные на удовлетворение технических потребностей в знаниях, способах, приемах, с целью создания технических средств и организации технологий. Инженерное мышление объединяет различные виды мышления: логическое, творческое, наглядно-образное, практическое, теоретическое, техническое и др

В целом, инженерное мышление можно представить в виде структуры

                                      Рис.1. Структура инженерного мышления

• техническое мышление – умение анализировать устройство и принцип работы технических объектов;
• конструктивное мышление – умение строить модели решения поставленной проблемы и задачи;
• исследовательское мышление – определение новизны в задаче, умение сопоставить с известными классами задач, умение аргументировать свои действия, полученные результаты и делать выводы;
• экономическое мышление – рефлексия качества процесса и результата деятельности.

Главные из перечисленных видов мышления – творческое, наглядно-образное и техническое. Все они начинают формироваться еще в раннем детстве – у детей дошкольного возраста.

В формирование инженерного мышления во внеурочное время я использую проектные работы, экспериментально-исследовательские задания и изготовление моделей для проведения экспериментов.

Цель: решение проблемы по активизации творческого и технического мышления младших школьников через внеурочную деятельность.

Я считаю, если мы хотим вырастить такого человека, то надо стараться формировать у учащихся общие методы мышления, общие способы подхода к любой задаче и проблеме.

Мною были намечены следующие задачи:

1) Формировать положительную мотивацию учения.

2) Обеспечить интеллектуальное развитие ребенка.

3) Развивать личностный потенциал учащихся.

4) Формировать умение самостоятельно добывать знания.

5) Создать условия для реализации творческого потенциала учеников.

            Как писал великий педагог К.Д.Ушинский: «Если вы входите в класс, от которого трудно добиться слова, начните показывать картинки, и класс заговорит, а главное, заговорит свободно…». Со времён Ушинского картинки явно изменились, но смысл этого выражения не стареет.

Из общения с детьми я знаю, что когда в средней школе обучающиеся изучают информатику, они испытывают затруднения при вводном курсе программирования. Для детей тяжело осознать суть отрасли программирования, а ещё труднее детям даётся язык программирования. Поэтому, на мой взгляд, в начальной школе необходимо использовать программы способствующие получению начальных знаний об алгоритмизации и программировании. И я решила изучить этот вопрос: возможно ли в начальной школе использовать программы способствующие получению начальных знаний об алгоритмизации и программировании, развитию мышления.

Я познакомилась с универсальной учебной компьютерной средой ПервоЛого, которая разработана российским Институтом новых технологий образования совместно с канадской фирмой LogoComputerSystemsInc. Эта Программа интегрирует графику, программирование, мультипликацию, звуки и позволяет осуществлять проектный подход к занятиям по всем направлениям учебного плана, а так же объединять на одном уроке метапредметные знания.

В состав ПервоЛого входит модуль ЛогоКлавиатор — практикум по клавиатурному письму и русскому языку для учащихся начальных классов.

Эта Программа эффективное программно-педагогическое средство, развивающее интеллект, умение решать задачи, познавательные способности и творческое мышление детей. А так же ПервоЛого позволяет получить первоначальные навыки программирования и учит основам алгоритмизации.

Решение данных задач способствует:

• выработке осознанных навыков в работе на компьютере, в том числе при обработке различных видов информации;
• формированию алгоритмического мышления школьников;
• развитию навыков проектно-творческой деятельности;
• воспитанию целеустремленности и результативности в процессе решения учебных задач.

Дети применяют при выполнении данной работы творческий подход, креативность мышления, способности художника-дизайнера, индивидуальный подход исходя из особенности выбранной им персоны

офессиональное).

Учебно-методический комплекс (УМК) ЛогоМиры и ПервоЛого рекомендованы в качестве учебного пособия Московским департаментом образования и Экспертным советом Министерства Образования РФ. Было бы здорово, если бы это УМК прижилось и в Хабаровском крае. Хорошо, что у нас есть внеурочная деятельность, где можно использовать этот комплекс.

 Мною была составлена рабочая программа внеурочной деятельности по общеинтеллектуальному направлению «ПервоЛого» с учётом требований Федерального Государственного Образовательного Стандарта начального общего образования; возрастных и психологических особенностей младшего школьника. Осваивая эту программу, обучающиеся получают первоначальное представление о работе в текстовом и графическом редакторах, языке команд, исполнителях, об операционной системе, устройстве персонального компьютера. Детям очень интересно работать в программе ПервоЛого, т.к. за один или несколько уроков они создают собственные картинки или «мультики», дидактические материалы, игры, которые вызывают положительные эмоции, и, самое главное, дети начинают понимать, что компьютер — это инструмент, с помощью которого можно многое сделать и многому научиться.

Жизнь современных детей протекает в быстро меняющемся мире, который предъявляет серьезные требования к ним. Как добиться того, чтобы знания, полученные в школе, помогали детям в жизни. Одним из вариантов помощи являются междисциплинарные занятия, где дети комплексно используют свои знания. Материал по курсу «Интерактивное конструированеи» строится так, что требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Применение разнообразных конструкторов Лего во внеурочной деятельности в школе позволяет заниматься с учащимися разного возраста и по разным направлениям (конструирование, программирование, моделирование физических процессов и явлений), позволяет существенно повысить мотивацию учащихся, организовать их творческую и исследовательскую работу, а также в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки.

Целью использования Интерактивное конструирования в системе дополнительного образования является овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, координацию «глаз-рука», изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости), навык взаимодействия в группе. 

Конструктор ЛЕГО помогает детям воплощать в жизнь свои задумки, строить и фантазировать, увлечённо работая и видя конечный результат.  Конструирование теснейшим образом связано с чувственным и интеллектуальным развитием ребенка. Особое значение оно имеет для совершенствования остроты зрения, точности цветовосприятия, тактильных качеств, развития мелкой мускулатуры кистей рук, восприятия формы и размеров объекта, пространства. Дети пробуют установить, на что похож предмет и чем он отличается от других; овладевают умением соизмерять ширину, длину, высоту предметов; начинают решать конструктивные задачи «на глаз»; развивают образное мышление; учатся представлять предметы в различных пространственных положениях, мысленно менять их взаимное расположение. В процессе занятий идет работа над развитием интеллекта воображения, мелкой моторики, творческих задатков, развитие диалогической и монологической речи, расширение словарного запаса. Особое внимание уделяется развитию логического и творческого мышления. Ученики учатся работать с предложенными инструкциями, формируются умения сотрудничать с партнером, работать в коллективе.

В ходе занятий развивается умение работать в паре, в группе, раскрываются творческие способности, повышается мотивация к обучению. Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Важно, что при этом ребенок сам строит, используя свои знания, а учитель лишь консультирует его. Программа рассчитана на 4 года, по одному часу в неделю, занятия проводятся в форме бесед, игры, защиты проектов, выставок творческих работ.

Благодаря использованию наборов LEGO Education ученики эффективнее усваивают языки, математику, с увлечением изучают литературу, окружающий мир

 Разработки занятий и методические материалы публикую на сайтах 

         Результативность опыта и эффективность опыта.

За последние годы, по моим наблюдениям, удалось достичь появления у большинства обучающихся положительной мотивации к изучению предметов школьного цикла, повышению мотивации успешной деятельности, формированию личной ответственности за результат своей деятельности.

 Главным считаю не заставлять, а заинтересовывать, приглашать ребенка к учебному сотрудничеству. Все мои дети по результатам анкетирования посещают школу с охотой.

 Проводимая работа позволила мне получить результаты качественной  подготовки обучающихся, развивать их  творческие и техническое мышление,  которые подтверждались результатами участия детей  в предметных олимпиадах и различных  конкурсах. Дети становились победителями школьных  и районных олимпиад, конкурсов, соревнований.

Заключение. Распространение педагогического опыта

Одним из девизов, которым я руководствуюсь в своей работе, является слоган: «Учитель перестаёт быть учителем, когда перестаёт учиться». Поэтому я стараюсь принимать участие в работе районных творческих семинаров. Мне интересен опыт моих коллег, их передовые идеи я использую в своей педагогической деятельности. Также охотно я делюсь своим опытом, выступаю  на педагогических советах школы, семинарах школы, района, на всероссийских педагогических практикумах

Участвую в работе различных интернет-сообществ, имею публикации. 

Имею отзывы коллег города и благодарности России, края, района, школы.

На сайте, в Дневнике.ру  я размещаю методические разработки, презентации к урокам, методические материалы, проекты детей, также я делюсь своим опытом на педагогических сайтах ПроШколу, nsportal.ru, и т.д..

Мои публикации в педагогической прессе и других изданиях.

Провела и  проанализировала диагностику уровня развития образного мышления;

 П полученные данные и оценить возможность влияния педагога на развитие творческого и технического мышления школьников.

Методики исследования

Методика 1. «Кубик Рубика» Эта методика предназначена для диагностики уровня развития творческого  мышления.

Методика 2. Прогрессивные матрицы Равена Эта методика предназначается для оценивания технического мышления у младшего школьника.

Анализ результатов исследования

Как показывают результаты исследования, уровень творческого  мышления у испытуемых недостаточно высок.

Учитывая, что творческого  мышление играет важную роль, необходимо обратить пристальное внимание на этот факт. Следует выстраивать деятельность учащихся на уроках таким образом, чтобы стимулировать развитие творческого  мышления школьников.

Заключение

Мышление является очень важным процессом, поэтому Считаю, что обучение, предусматривающее одновременно и активизацию образного компонента мыслительной деятельности, и развитие сенсорики, не только окажет стимулирующее воздействие на развитие вербального мышления, но и будет способствовать развитию творческого мышления, формировать индивидуальные особенности ребенка, пробуждать интеллектуальные эмоции.

 Мой опыт работы дал возможность получить следующие результаты:

• у обучающихся формируется творческое и техническое (инженерное) мышление;
• дети активно включились в процесс самообразования и саморазвития;
• ученики приобрели умения и навыки самостоятельной работы;

повысился уровень знаний.

Я сделала вывод: успешный самостоятельный творческий поиск на занятиях «Перволого», «Интерактивное конструирование» способствует повышению качества образования и творческого развития личности. Буду только рада, если мой опыт будет полезен для педагогической работы учителям школы.  

Результаты внеурочной деятельности не являются предметом контрольно-оценочных процедур, но они могут учитываться при составлении портфолио достижений обучающихся. Поскольку внеурочная деятельность направлена на развитие УУД обучающихся, а результаты оценивания метапредметных результатов освоения ООП будут свидетельствовать и о качестве организации внеурочной деятельности в ОУ