Преемственность дошкольного и начального общего образования в развитии конструкторских способностей детей в аспекте освоения робототехники: итоги и перспективы Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Преемственность дошкольного и начального общего образования в развитии конструкторских способностей детей в аспекте освоения робототехники: итоги и перспективы

Емельянова Лилия Алексеевна,

директор МБОУ «Начальная общеобразовательная школа № 95 г. Челябинска», [email protected]

Машуков Александр Васильевич,

заведующий Учебно-методическим центром проектирования инноваций

ГБУ ДПО «Челябинский институт переподготовки и повышения квалификации работников образования», [email protected]

В статье рассматриваются прикладные аспекты преемственности дошкольного и начального общего образования с позиций системно-деятельностного, интегративного и средового подходов, описывается модель преемственности дошкольного и начального общего образования в развитии конструкторских способностей детей дошкольного и младшего школьного возраста. Определены методологические основания реализации модели преемственности дошкольного и начального общего образования в развитии конструкторских способностей детей дошкольного и младшего школьного возраста. Описывается роль проектной деятельности в развитии конструкторских способностей учащихся. Особенности организации и разработки модели преемственности дошкольного и начального общего образования в развитии конструкторских способностей детей дошкольного и младшего школьного возраста рассмотрены на основе опыта МБОУ «Начальная общеобразовательная школа № 95 г. Челябинска» - региональной инновационной площадки. Ключевые слова: преемственности дошкольного и начального общего образования, развитие конструкторских способностей детей, содержание образования, основные образовательные программы дошкольного и начального общего образования, парциальные программы дошкольного образования, программы дополнительного образования детей, деятельность тьютора.

Актуальность проблемы настоящего исследования определилась противоречиями между необходимостью общества в подготовке инженерно-технических кадров и неготовностью системы дошкольного и начального общего образования к эффективному решению данной проблемы через обеспечение преемственности; необходимостью научного обоснования процесса организации преемственности развития конструкторских способностей детей и недостаточным уровнем научной разработанности теоретико-методологических и методических основ этого процесса в образовательной практике современного дошкольного и начального образования; необходимостью учета особенностей развития конструкторских способностей у детей дошкольного и младшего школьного возраста и унифицированными требованиями к результатам.

Разработка и реализация методики развития конструкторских способностей детей в аспекте освоения робототехники требует такой организации деятельности дошкольника и младшего школьника, в которой будет осуществляться опора на внутренние мотивы ребенка, способствующие формированию доминирующего в мотивационной сфере ребенка мотива достижения успеха в конструировании и программировании моделей. Преемственность дошкольного и начального общего образования в развитии конструкторских способностей детей дошкольного и младшего школьного возраста в аспекте освоения робототехники обеспечивается с учетом психологических и индивидуальных особенностей ребенка: в дошкольном образовании от мотива к операции (интеллектуально-развивающая сфера), в младшем школьном возрасте от операции к мотиву и снова к операции, в основе - учебная деятельность (интеллектуально-познавательная сфера). В процессе развития конструкторских способностей у ребенка активизируются мыслительные процессы, появляется интерес к творческому решению поставленных задач, самостоятельности и изобретательности, стремление к поиску нового, оригинального, проявляется инициативность.

Последовательность этапов методики формирования конструкторских способностей мы выстраивали с учетом онтогенеза, индивидуальных особенностей развития детей и генезиса развития взаимоотношений детей, родителей и педагогов в образовательном процессе. Рассмотрим ключевые аспекты реализации методики [1].

00 ^

0

сч

ю

01

Организационный этап методики представлен составляющими развития конструкторских способностей детей дошкольного возраста и младшего школьного возраста. Так для дошкольников через построение содержания образования на основе игровой, конструкторской, исследовательской, проектной деятельности. В младшем школьном возрасте через построение содержания образования в урочной деятельности (учебные предметы), курсы внеурочной деятельности («Конструкторское бюро», «Умники и умницы» и др.) и дополнительное образование (кружки LEGO, робототехники, лаборатории, центр образовательной робототехники, клуб и др.). Преемственность осуществляется в рамках реализации Концепции развития естественно-математического и технологического образования в Челябинской области «ТЕМП», направленной на развитие у детей инженерно-конструкторских компетенций на всех уровнях образования [4]. Содержательный компонент модели отражает и реализацию основных образовательных программ дошкольного и начального общего образования, парциальных программ дошкольного образования, программ дополнительного образования детей по легоконструировнанию и робототехнике в соответствии с требованиями ФГОС; проектирование и реализацию индивидуальных образовательных маршрутов детей; разработку и реализацию образовательных проектов как индивидуальных, так и в разновозрастном взаимодействии; развитие рефлексивных способностей ребенка в разных видах деятельности.

На наш взгляд, именно проектный метод является ведущим при реализации преемственности дошкольного и начального общего образования в развитии способностей к конструированию в аспекте освоения образовательной робототехники. Метод проектов является связующим звеном между игровой деятельностью в дошкольном возрасте и учебной деятельностью в младшем школьном возрасте. Этот метод значим для нас и потому, что ориентирует весь образовательный процесс на ребенка, его интересы, жизненный опыт, индивидуальные способности, затрагивает эмоциональную сферу, усиливает мотивацию, развивает индивидуальную ответственность, учит партнерству и взаимодействию. Проектная деятельность обеспечивает поэтапное развитие конструкторских способностей от сенсомо-торных возможностей, пространственного и творческого мышления в дошкольном возрасте к обеспечению базиса индивидуальных способностей в области технического и робототехнического творчества в младшем школьном возрасте, проявляющихся в наблюдательности в области технических устройств, комбинаторности мышления, технического творчества, построении системы знаков, представляющих программную цепочку. Метод проектов - это совокупность поисковых, исследовательских, проблемных методов и приемов, действий педагога и ребенка в определенной последовательности для достижения поставленной задачи, лично значимой для воспитанника и оформление ее в виде некоего конечного продукта [3]. Это осуществление замысла от

момента возникновения до его завершения с прохождением определенных этапов деятельности. Использование в образовательном процессе метода проектов способствует формированию у детей позиции самостоятельности, активности, инициативности в поиске ответов на вопросы, в процессе систематизации информации, в практическом применении приобретенных знаний, навыков и умений в играх и быту. Приобретение этих навыков в дошкольном возрасте значительно повышает уровень познавательной активности детей в младшем школьном возрасте, что значимо для преемственности. Личным образовательным результатом дошкольника, полученным в ходе специально организованной деятельности, могут быть идеи, гипотезы, версии, предложение способа деятельности, что часто выражается в конструкторской деятельности через схемы, модели, опыты, проекты и пр. Замысел дошкольника опережает его возможности, поэтому ребенку необходима помощь взрослого и тогда к проектной деятельности привлекаются учащиеся начальной школы и родители [3].

Совместная проектная деятельность дает педагогу и родителям посыл не учить, а помогать ребенку осваивать окружающий мир, находить смысл в совместной деятельности, ставить цель, планировать и организовывать свои действия. Проекты могут выполняться как индивидуально, так и в группах детей одного возраста, разновозрастных группах.

Особую роль в этом процессе играет педагог-тьютор. Важными аспектами деятельности тьютора являются взаимодействие с другими участниками образовательных отношений (педагогами дополнительного образования, учителями-предметниками, родителями, администрацией т.д.) относительно вопросов построения и реализации индивидуального образовательного плана тьюто-ранта, а также участие в работе педагогического коллектива по проектированию образовательной среды и принципов основной школы, коллективных и групповых образовательных событий [2].

Нами определены формы, методы и средства взаимодействия участников образовательных отношений (детьми, родителями, педагогами) в преемственности дошкольного и начального общего образования в развитии конструкторских способностей детей. Под формой организации совместной деятельности мы понимаем взаимодействие педагога, взрослого и детей дошкольного и младшего школьного возраста, управляемое предварительно установленным порядком и режимом. Для организации групповой формы работы целесообразно использовать лаборатории «Робототехника», «Умники и умницы», «Занимательная информатика», «Легоконструирование», «Эко-лаборатория», «Экспериментус», «Научные развлечения», центр образовательной робототехники, клуб «Юный исследователь». Например, клуб «Юный исследователь» позволяет педагогу, взрослому проявить себя в качестве обычного участника или организатора. Важной задачей педагога является содействие каждому ребенку в

том, чтобы он мог проявить, показать себя как инженера-конструктора, а также организация условий для приобретения в группе положительного опыта в конструировании, имеющего значение для получения коллективного результата (совместная постройка, чертеж большой модели, разработка сюжета, построение программной цепочки и др.). При проведении групповых форм в процессе конструирования, проектирования, исследования средствами легоконструктора и робототехники основной задачей педагога становится развитие сотрудничества между детьми, развитие у детей умения общаться, работать в сменных командах, решать совместные задачи по моделированию и конструированию. В работе с родителями групповая форма предполагает проведение консультаций, тренингов, мастер-классов, мастерских, организованных совместно детским садом и школой. Такое взаимодействие проводится на Дне открытых дверей, ярмарках идей, в новом избыточном

Опираясь на исследования Н. А. Семеновой [5], мы удовлетворяем потребности детей через индивидуализацию в процессе создания робототехни-ческих проектов, обладающих высокой социальной значимостью, таких как «Космический исследователь», «Роботизированная посадка деревьев», «Робот-спасатель», «Умный автомобиль», «Защита животных», «Переработка мусора» и многое др. [1]. Взаимодействие с семьей, взаимодействие дошкольной образовательной организации и школы позволяют расширить образовательное пространство в развитии конструкторских способностей и тем самым создать атмосферу взаимопонимания, общности интересов, эмоциональную поддержку. Проектная деятельность детей дошкольного и младшего школьного возраста в разновозрастных группах способствует укреплению дружеского взаимодействия между детьми, развитию и совершенствованию детско-родительских отношений. В ходе осуществления проектов между родителями и детьми происходит не только взаимодействие, но и соревнование.

Показателем эффективности организационного этапа методики будут следующие количественные характеристики: количество детей, освоивших программы технической направленности; количество родителей, принявших участие в групповых проектах, количество кружков, секций, курсов, обеспечивающих развитие конструкторских способностей детей. Качественными показателями организационного этапа методики являются успехи детей, педагогов и родителей в проектной деятельности, конкурсах, соревнованиях по конструированию и программированию.

Робототехническая образовательная среда, организованная с учетом региональной программы «ТЕМП», позволяет комплексно подойти к развитию конструкторских способностей в аспекте освоения робототехники по основным направлениям: естествознание, технология, математика, педагогика. Кроме этого, на наш взгляд, в организации единой робототехнической образовательной среды важна зона организации взаимодействия с ро-

дителями. Это могут быть: стенды с методическими рекомендациями, мультимедийное оборудование, отображающее деятельность детей на занятиях, электронные кабинеты, сайты, блоги педагогов. Эффективность развития конструкторских способностей в аспекте робототехники значительно повышается, если в образовательный процесс будут вовлечены все участники образовательных отношений (учителя, педагоги дополнительного образования, специалисты служб сопровождения, обучающиеся разного возраста, родители, партнеры и т.п.). Для ребенка очень важно, как организована среда, которая его окружает, насколько эта среда доступна его восприятию, пониманию, насколько она может удовлетворять его потребности в творческой продуктивной деятельности [3]. Таким образом, реализация данного этапа методики осуществляется с использованием различных форм, методов и приемов, средств образовательной деятельности: непосредственно образовательной, совместной деятельности педагога, детей и родителей на уроках, занятиях, в режимных моментах и самостоятельной деятельности дошкольников и младших школьников (таблица 1).

Таблица 1

Формы, методы, средства, обеспечивающие развитие конструкторских способностей детей дошкольного и младшего школьного возраста^ в аспекте освоения робототехники

Формы организации деятельности

Совместная деятельность взрослого с ребенком и детей друг с другом (групповая работа, работа в парах, командах, разновозрастное взаимодействие) Временные и постоянные творческие группы:

- клуб «Юный исследователь»;

- лаборатории «Робототехника», «Математическая школа», «Занимательная информатика», «Легоконструирова-ние», «Одаренные дети», «Экспери-ментус»,

«Научные развлечения», «Неуроки»;

- кружки LEGO и робототехники;

- образовательное пространство «Лесная школа»;

- центр образовательной робототехники;

- курсы «Конструкторское бюро», «Умники и умницы»;

- мастерские для детей и родителей;

- мастер-классы для детей, педагогов и родителей_

Методы

Метод проектов Моделирование различных конструкций

Экспериментирование

Исследовательские методы

Методы конструирования (по образцу, по модели, по условию, по теме, по замыслу, простейшим схемам и чертежам), метод эталонного сравнения

Игровые методы WebQuest (поисковые методы) Методы партнерства и наставничества во взаимодействии

ТРИЗ-технологии (круги Луллия, Эв-роритм, системный оператор, типовые приемы фантазирования, РВС, АРИЗ,и

др)

Методы проблемного обучения (формулировка/ поиск проблемной задачи, противоречия) Методы интеграции

Средства

Рабочие программы

Пособия Конструкторы LEGO, WeDo, Education, Fun&Bot и Robokids Игровой дидактический материал (картинки-пазлы, игрушки как технические устройства, интерактивные и механические игрушки, модули из подвижных колец, треугольников и т.д.)

Модульная мебель,

мягкие модули,

ширмы-

перегородки

Виды кубик Рубика

Компьютер

Девайс

Мобильные и медийные устройства и приложения Лаб-диски, цифровое оборудование и др.

Критериями развития конструкторских способностей детей старшего дошкольного и младшего школьного возраста в аспекте освоения робототехники являются: функционально-операционное мышление (аналитический и аспект), воображение, межличностное взаимодействие, самооценка.

Работа по развитию конструкторских способностей детей дошкольного возраста в аспекте освоения робототехники продолжилась в соответствии с реализацией модели преемственности дошкольного и начального общего образования в развитии конструкторских способностей детей в аспекте освоения робототехники в 2016-2017 учебном году. Дети дошкольного возраста ЭГ-1, участвующие в эксперименте, перешли в начальную школу и в нашем исследовании стали ЭГ-2. Представим сводные результаты констатирующего, промежуточного и итогового этапов в таблице (таблица 2).

Таблица 2

Результаты изучения уровня развития функционально-операционного мышления дошкольников и младших школьни-

Кол Уровень развития функционально-

-во чел операционного мышления (операциональный аспект)

Низкий С редний Высокий

Дошк Дош Мл.ш Дош дош Мл. Дош дош Мл.

к к к ш к к ш

КГ- 50 18% 14% 10% 62% 64% 62% 20% 22 % 28%

1/КГ- (9 (6 (5 (31 (32 (31 (10 (12 (14

2 чел- чел- чел- чел- чел- чел) чел- чел- чел-

к) к) к) к) к) к) к) к)

ЭГ- 50 16% 8% 0 60% 60% 52% 24% 32% 48%

1/ЭГ (8 (5 (30 (30 (26 (12 (15 (24

-2 чел- чел- чел- чел- чел- чел- чел- чел-

к) к) к) к) к) к) к) к)

С0 ^

0

сч

ю

01

Проанализировав данные, представленные в таблице, наблюдается значительная динамика развития детей ЭГ-1 (дети дошкольного возраста) и эти же дети, ставшие первоклассниками, ЭГ-2: на итоговом этапе нет детей с низким уровнем развития конструкторских способностей, значительно увеличилось количество детей с высоким уровнем (24% на начало эксперимента и 48% на итоговом этапе). Такая динамика подтверждает нашу гипотезу.

Результаты, полученные на контрольном этапе эксперимента продемонстрировали, что во всех экспериментальных группах увеличилось количество детей, имеющих средний и высокий уровни развития конструкторских способностей детей в аспекте освоения робототехники. Дети дошкольного возраста стали демонстрировать ярко выраженные способности анализировать объект (выделять существенные признаки, определять значимые для постройки части конструкции, абстрагироваться). Дети младшего школьного возраста точно стали определять ведущие функции объектов, преобразовывали их, выходя на субъективный уровень новизны. Увеличилось количество дошкольников, самостоятельно собирающих объект из готовых частей, у них расширилось представление о видоизменении объектов по заданным параметрам, получая при этом новый объект с за-

данными свойствами. Младшие школьники предпочли конструировать по собственному замыслу, отражая процесс в схемах и таблицах. Дети дошкольного возраста стали проявлять интерес и способность к начальному программированию, а дети младшего школьного возраста программировать модели, чертить и читать схемы моделей разного уровня сложности. Снизилось количество детей, которые не проявляли креативность в заданиях открытого типа.

Таким образом, разработанная методика является необходимым и достаточным механизмом эффективного функционирования модели организации преемственности дошкольного и начального общего образования в развитии конструкторских способностей детей в аспекте освоения робототехники.

Основные научные положения, результаты и выводы, полученные в ходе экспериментальной работы [6], дают основание утверждать, что поставленная цель реализована, задачи исследования решены, выдвинутая гипотеза подтверждена.

Проведенное исследование, безусловно, не исчерпывает всех проблем в сфере непрерывного образования в контексте преемственности дошкольного и начального общего образования в развитии конструкторских способностей детей в аспекте освоения робототехники. Среди актуальных вопросов, требующих дальнейшей разработки: развитие компетентности педагогов в вопросах развития способностей детей к программированию, тьюторского сопровождения детей дошкольного и младшего школьного возраста в развитии конструкторских способностей детей средствами мобильных устройств и приложений, совершенствование модели преемственности на всех уровнях образования в развитии конструкторских способностей и т.д.

Литература

1. Емельянова, И. Е. Преемственность в развитии конструкторских способностей детей в аспекте освоения робототехники / И. Е. Емельянова, Л. А. Емельянова, Л. К. Пикулева // Вестник ВЭГУ. -2018. - № 4(96). - С. 35-48.

2. Емельянова, Л. А. Тьюторство как технология современного качества индивидуализации образования / Л. А. Емельянова, М. И. Солодкова, И. Д. Борченко // Научно-педагогическое обозрение. -2018, № 3(21) - С.144-151.

3. Емельянова, Л. А. Преемственность в развитии детей дошкольного и начального школьного возраста в условиях центра образовательной робототехники: учеб.-метод. пособие / Н.П. Галушкина, Л.А. Емельянова, И.Е. Емельянова-Челябинск: Изд-во Юж.-Урал. гос. гуман.-пед. унта, 2017. -157с.

4. Концепция развития естественно-математического и технологического образования в Челябинской области «ТЕМП» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://zlatschool18.ucoz.ru/TEMP/2014-11-12-koncepcija_temp.pdf

5. Семенова, Н. А. Проектная деятельность младших школьников в урочное время / Н. А. Семенова // Научно-педагогическое образование. -№ 1, 2013. - С. 70-73.

6. Сидоренко, Е. В. Методы математической обработки в психологии / Е. В. Сидоренко. - СПб.: ООО «Речь», 2007. - 350 с.

Continuity of the preschool and primary general education in development of design abilities of children in aspect of development of robotics: results and prospects Yemelyanova L.A., Mashukov A.V.

Elementary comprehensive school No. 95 of Chelyabinsk, Chelyabinsk Institute of Retraining and Improvement of Professional Skill of Educators In article applied aspects of continuity of the preschool and primary general education from positions of system and activity, integrative and environmental approaches are considered, the model of continuity of the preschool and primary general education in development of design abilities of children of preschool and younger school age is described. The methodological bases of realization of model of continuity of the preschool and primary general education in development of design abilities of children of preschool and younger school age are defined. The role of design activity in development of design abilities of pupils is described. Features of the organization and development of model of continuity of the preschool and primary general education in development of design abilities of children of preschool and younger school age are considered on the basis of experience of «Elementary Comprehensive School No. 95 of Chelyabinsk» - the regional innovative platform. Keywords: continuity of the preschool and primary general education, development of design abilities of children, content of education, main educational programs of the preschool and primary general education, partial programs of preschool education, program of additional education of children, activity of the tutor.

References

1. Emelyanova, I. Ye. Continuity in the development of design abilities of children in the aspect of mastering robotics / I. Ye. Emelyanova, L. A. Emelyanova, L. K. Pikuleva // VEGU Bulletin. - 2018. - № 4 (96). - pp. 35-48.

2. Emelyanova, L. A. Tyutyorstvo as a technology of modern quality

of individualization of education / L. A. Emelyanova, M. I. Solodkova, I. D. Borchenko // Scientific and Pedagogical Review. - 2018, № 3 (21) - C.144-151.

3. Emelyanova, L. A. Continuity in the development of children of

preschool and primary school age in the conditions of the center of educational robotics: a textbook. Method. allowance / N.P. Galushkina, L.A. Yemelyanova, I.E. Emelyanova.-Chelyabinsk: Publishing House of the South. -Ural. state human.-ped. University, 2017. -157c.

4. The concept of development of natural-mathematical and technological education in the Chelyabinsk region "Temp" [Electronic resource]. - Access mode: https://zlatschool18.ucoz.ru/TEMP/2014-11-12-koncepcija_temp.pdf

5. Semenova, N. A. Project activity of younger schoolchildren during the study time / N. A. Semenova // Scientific-pedagogical education. - № 1, 2013. - P. 70-73.

6. Sidorenko, E. V. Methods of mathematical processing in psychology / E. V. Sidorenko. - SPb .: Rech LLC, 2007. - 350 p.