"Развитие инженерного мышления обучающихся младших классов через проектно-исследовательскую деятельность"
статья

Развитие инженерного мышления обучающихся младших классов  через проектно-исследовательскую деятельность

Одним  из приоритетных направлений государственной политики в сфере образования является инженерное образование. Возродить интерес школьников к техническим специальностям – важная задача подготовки инженерных кадров.

Особое место в развитии основ инженерного мышления занимает проектно-исследовательская деятельность. Очень важно, чтобы учащийся мог выступить в роли первооткрывателя. Именно такое знание, добытое в ходе собственного исследования, является наиболее ценным.

Уже на этапе выбора темы исследовательской работы ученик может проявить интерес к той или иной области знаний.   Темы  инженерно-технической направленности довольно распространены среди моих учеников. Приведу  примеры некоторых из них:

 «Мосты: из прошлого в будущее»

«Колесо обозрения»

«Небоскребы: фантастическая реальность»

«Движение вверх» (лифты)

«Оптические иллюзии  или обман зрения»

«Удивительная многомерность. Правильные многогранники»

«Головоломки – изысканное интеллектуальное удовольствие»

и другие.

Работа над проектами  инженерно-технической направленности направлены на развитие

- умения анализировать устройство и принцип работы технических объектов;

- конструктивного мышления;

- исследовательского мышления –умения аргументировать свои

действия, полученные результаты и делать выводы;

– умения анализировать качество процесса и результата деятельности.

Данные проекты имели практическую и прикладную направленность.

Продукты  проектов   были представлены в форме :

• макетов,
• моделей,
• планов,
• схем ,
• чертежей,
• мультимедийного продукта,
• постановка и анализа опытов.

Работа над проектом   строится по следующему плану:

1.  ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ:

Первичное знакомство с темой (изучение  литературы, знакомство с теоретическим материалом)

Жизненный опыт детей младшего школьного возраста невелик. А темы проектов, как правило, не пересекаются с учебной программой. Поэтому на этапе выбора темы дети зачастую только в общих чертах представляют о чем будет работа. Для того, чтобы понять какой именно аспект темы мы хотим раскрыть, нам надо ознакомиться с материалом.  Мы читаем книги, изучаем материал в сети Интернет, смотрим документальные фильмы, посещаем  тематические музеи .

Накапливая знания по данному вопросу, мы можем сформулировать тему более узко и перейти к следующему этапу.

2.  ПОИСКОВЫЙ:

уточнение тематического поля и темы проекта, её конкретизация;

Любую тему можно рассматривать с разных точек зрения.  Например, третьеклассницей была предложена тема «Мосты». Тема дает простор для исследования. Можно говорить об их внешнем  виде и функциональности. Мосты Санкт-Петербурга – отдельная тема для исследования . Любой конкретный мост может стать  темой исследования. Приступив  к изучению литературы, мы поняли, что конструкции и внешний вид мостов отвечают требованиям исторической эпохи. Мы решили  выяснить, как изменялись мосты в истории человечества  и проиллюстрировать историю мостостроения  с помощью моделей из бумаги. Поэтому тема стала звучать так : «Мосты: из прошлого в будущее»

3.  АНАЛИТИЧЕСКИЙ:

- составление плана реализации проекта: пошаговое планирование работ;

 - анализ ресурсов. Написание теоретической части в соответствии с поставленной целью, подтверждающей или опровергающей гипотезу.

При написании работы мы пользуемся как источниками, проверенными временем, так и современными.

Например, журнал «Юный техник»  и приложения к ним «Левша» и  «ЮТ для умелых рук» выходит с 1956 года.  Издание в доступном школьникам виде доносит  информацию о достижениях в  отечественной и зарубежной науке, технике, производстве. На страницах этого журнала можно найти схему модели воздушного шара или подробную иллюстрированную инструкцию  по изготовлению переплетного аппарата.

А на сайте Stroitelstvo-new.ru можно найти схемы самодвижущихся игрушек из бумаги для Чудесного городка.

4. ПРАКТИЧЕСКИЙ:

 -  выполнение запланированных технологических операций;

Реализация практической работы (постановка физического эксперимента,  изготовление модели, макета и т.п.)

Рассмотрим этапы работы над практической частью работы: макетом колеса обозрения

1.        Рисование  эскиза колеса обозрения

2.        Построение чертежа

3.        Выбор материалов и инструментов, необходимых для изготовления модели

3.        Конструирование и сборка модели согласно чертежу

4.        Подсоединение  механизма вращения и испытание модели.

Для изготовления моделей мы используем самые простые инструменты и материалы: небоскреб из втулок от бумажных полотенец, многогранники и головоломки из картона, на изготовление фермы моста  понадобилось 50 листов бумаги, свернутых в трубочку, лифт из деталей ЛЕГО, колесо обозрения из палочек для суши.

 -  внесение (при необходимости) изменений в конструкцию и технологию.

 5. ПРЕЗЕНТАЦИОННЫЙ:

Результаты своих исследований, как промежуточные, так и окончательные, учащиеся представляют перед своими сверстниками . Демонстрационные  опыты, мастер-классы   ученики показывают   как в своем классе, так и в других. При этом  нарабатывается опыт публичных выступлений,  исчезает страх перед аудиторией. Осознавая интерес сверстников к своей работе, ребята обретают уверенность в себе.

Ребята вместе с автором проекта конструировали многогранники.  Проводили опыты. Испытывали на прочность конструкцию моста и т.д.

6. КОНТРОЛЬНЫЙ: анализ результатов выполнения проекта;

оценка качества выполнения проекта.

Таким образом, работа над проектами дает возможность ребенку почувствовать себя успешным в деле, развить и проявить свою креативность, научиться оформлять и представлять работу и как следствие, почувствовать свою личную состоятельность. Проектная и исследовательская деятельность на всех ступенях образования направлена на формирование коммуникативной компетенции: работа в коллективе (в паре, группе), овладение учащимися ключевыми компетенциями, составляющими основу дальнейшего успешного образования и ориентации в области инженерно-технического образования.