Статья «Формирование инженерного мышления у детей младшего возраста как фактор выявления и развития одаренности»

Предпросмотр материала:

ФОРМИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНОГО МЫШЛЕНИЯ У ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА КАК ФАКТОР ВЫЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ОДАРЁННОСТИ

Т.С.Устюгова

КГБПОУ «Ачинский педагогический колледж»

Научный руководитель С.Ю.Красникова, преподаватель

Современная система дополнительного образования направлена на выявление и развитие одаренности у детей. Одним из факторов, способствующих выявлению и развитию одаренности, является формирование инженерного мышления. Инженерное мышление является основой для многих областей науки, технологии, инженерии и математики (STEM), где одаренные дети часто проявляют себя.

В педагогической и психологической литературе нет единого определения «инженерное мышление». Каждый автор своих статей и наработок определяет инженерное мышление по-своему:

А.П. Усольцев и Т.Н. Шамало определяют инженерное мышление, как мышление, направленное на обеспечение деятельности с техническими объектами, осуществляемое на когнитивном и инструментальном уровнях и характеризующееся как политехничное, конструктивное, научнотеоретическое, преобразующее, творческое, социально-позитивное [1].

Согласно Е. А. Думу, инженерное мышление — это особый тип технического мышления, направленный на поиск, проектирование и создание технических систем с учётом их функциональности, эффективности и инновационности. Оно представляет собой синтез научного, практического и творческого подходов, объединяя анализ, прогнозирование и моделирование реальных процессов [2].

Мы будем придерживаться мнения Е. А. Дума, так как оно ближе всего к реализации дополнительного образования детей младшего школьного возраста.

Е. А. Дума выделяет структуру инженерного мышления, включающую несколько взаимосвязанных компонентов:

1. Мотивационно-ценностный — интерес к технике, осознание значимости инженерной деятельности.

2. Когнитивный (интеллектуальный) — знание законов физики, математики, технологий, умение применять их для решения практических задач.

3. Операционально-деятельностный — способность к проектированию, моделированию, экспериментированию и анализу результатов.

4. Творческий (эвристический) — умение находить оригинальные, нестандартные решения и видеть новые технические возможности.

5. Рефлексивный — способность анализировать собственную деятельность, выявлять ошибки и пути её совершенствования.

Таким образом, инженерное мышление по Е. А. Думу рассматривается как системное, творческое и практико-ориентированное мышление, обеспечивающее успешную деятельность в области техники и технологий. Его развитие у детей младшего школьного возраста способствует формированию предпосылок технической одарённости и профессиональной направленности.

На сегодняшний день использование конструтора Cuboro позволяет формировать инженерное мышление, выявлять и развивать одаренных детей в области технического творчества эффективно [3].

Конструктор стимулирует у детей творческое мышление, пространственное воображение и логику, что важно для технического творчества и инженерного подхода к решению задач.

Cuboro представляет собой набор одинаковых по размеру кубических элементов, из которых по желанию можно построить различные дорожки лабиринт для шарика. Кубические элементы с 12 различными функциями (в базовых наборах) можно использовать в любых комбинациях. В кубиках прорезаны отверстия – прямые либо изогнутые желоба и туннели. Путем составления друг с другом, а также одного на другой можно получить конструкции дорожек, лабиринтов различных форм. Построение таких систем способствует развитию навыков комбинации и экспериментирования. Работая с этим конструктором индивидуально, парами, или в командах, учащиеся 7 – 11 лет могут учиться, создавая и программируя модели, проводя исследования, составляя отчёты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

Программа занятий предполагает несколько этапов. На перовом этапе дети знакомятся с конструкторами и основными принципами работы с ним. На втором происходит обучение, где обучающиеся учатся собирать различные модели по схеме, моделировать конструкции по образцу, решать простые конструкторские задачи. Именно на этом этапе осуществляется пропедевтика инженерного мышления.

Когда обучающиеся освоили базовые принципы работы с конструктором, начинается этап развития технического творчества. Учащиеся пробуют себя в роли инженера-конструктора, задача которого исправить ошибки, усовершенствовать существующую модель или предложить наилучший вариант решения данной конструкторской задачи по заданным параметрам.

Одним из ключевых аспектов, который развивается на этом этапе, является пространственное мышление. Многие дети, даже проявляющие одаренность в точных науках, испытывают трудности с мысленным вращением, проекцией и оперированием объектами в пространстве. Cuboro требует постоянного анализа и прогнозирования траектории движения шарика, что напрямую развивает эти навыки. Постоянная работа с конструктором позволяет детям улучшить свое пространственное мышление и научиться мысленно оперировать объектами.

Кроме того, создание работающего лабиринта требует от учащегося системного подхода. Это не просто последовательное соединение элементов, а проектирование системы, где каждый кубик является частью целого. Ребенок учится видеть не отдельные детали, а логические связи между ними, понимать причинно-следственные отношения. Это помогает детям развить системное мышление и научиться работать с сложными системами.

Еще одним важным аспектом является отсутствие опыта стратегического планирования и решения нестандартных задач. Процесс конструирования в Cuboro носит исследовательский характер. Сначала ребенок создает проект (мысленно или на бумаге), затем реализует его и тестирует. Неудача (шарик не доехал до цели) является не крахом, а стимулом к поиску ошибки в системе, ее анализу и исправлению. Это формирует устойчивость к трудностям и алгоритмическое мышление.

Завершается обучение участием детей в турнирах, эстафетах и чемпионатах. Такие мероприятия являются важным шагом в развитии технического творчества и инженерного мышления у детей. Это позволяет им продемонстрировать свои навыки и способности, получить опыт работы в команде, развить умение работать под давлением и оценивать свои результаты.

Соревновательный формат мероприятий позволяет выявить одаренных детей и предоставить им возможность продемонстрировать свои достижения.

Таким образом, использование конструктора Cuboro в образовательном процессе является перспективным и эффективным подходом к развитию технического творчества и инженерного мышления у детей. Это может способствовать выявлению одаренных детей и предоставлению им возможности для дальнейшего развития и совершенствования своих навыков и способностей.

Библиографический список

1. Усольцев, А.П. О понятии «инженерное мышление», С. 3–9 / А.П.

Усольцев, Т.П. Шамало // Формирование инженерного мышления в процессе

обучения: материалы Междунар. науч.-практ. конф., 7–8 апр. 2015 г., г.

Екатеринбург. – Екатеринбург: Урал. гос. пед. ун-т, 2015. – 284 с.

2. Уровни сформированности инженерного мышления / Е. А. Дума и др. // Успехи современной естествознания, 2013, № 10, с. 143-144.

3. Официальный сайт Cuboro: [https://cuboro.ru/?ysclid=mhrkkjqgqp825738870].

Статья «Формирование инженерного мышления у детей младшего возраста как фактор выявления и развития одаренности»

DOCX

03.02.2026

177

Файл будет скачан в формате:

DOCX

Автор материала

Устюгова Татьяна

На сайте: 8 месяцев
Всего просмотров: 251
Подписчики: 0
Всего материалов: 1

251
просмотров
1
материалов
0
подписчиков

Настоящий материал опубликован пользователем Устюгова Татьяна .
Инфоурок является информационным посредником. Всю ответственность за опубликованные материалы несут пользователи, загрузившие материал на сайт. Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете на материал.