О значении развития инженерного мышления детей дошкольного и младшего школьного возраста
Буршит И. Е.,
к.п.н., доцент
кафедры общей педагогики
ТИ имени А. П. Чехова (филиала) «РГЭУ (РИНХ)».
Всем знакомо изречение: «Без воображения нет соображения».
А. Эйнштейн считал умение воображать выше многознания, ибо полагал, что без воображения нельзя сделать открытия. К. Э. Циолковский считал, что холодному математическому расчету всегда предшествует воображение.
Иногда в житейском обиходе под фантазией и воображением понимают нечто пустое, ненужное, легковесное, не имеющее никакого практического приложения. На деле же, как показала практика, хорошо развитое, смелое, управляемое воображение – это бесценное свойство оригинального нестандартного мышления.
Детям думать «по законам» трудно, но если их научить фантазировать и не критиковать за это, то дети фантазируют легко и с удовольствием, особенно если их еще и похваливать.
Видимо, так дети подсознательно учатся думать – в игре. Этим надо воспользоваться и развивать воображение и фантазию с самого раннего детства. Пусть дети «изобретают свои велосипеды». Кто не изобретал велосипедов в детстве, тот вообще ничего не сможет изобрести.
Под креативностью понимается некая противоположность обыденности, стандартности, комфортности (податливости внешнему влиянию). Таким образом, креативность включает:
Интеллектуальные предпосылки творческой деятельности, позволяющие создавать нечто новое, ранее неизвестное (творческие способности в узком смысле этого понятия), а также предварительный набор знаний и умений, необходимых для того, чтобы это новое создать.
Личностные качества, позволяющие продуктивно действовать в ситуациях неопределенности, выходить за рамки предсказуемого, проявлять спонтанность.
«Метатворчество» – жизненную позицию человека, подразумевающую отказ от шаблонности, стереотипности в суждениях и действиях, желание воспринимать и создавать нечто новое, изменяться самому и изменять мир вокруг себя, высокую ценность свободы, активности и развития.
В целом, креативность можно определить как комплекс интеллектуальных и личностных характеристик, позволяющих человеку продуктивно действовать в ситуациях новизны, неопределенности, неполноты исходных данных и отсутствия четкого алгоритма решения проблем.
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» [2, с. 144].
В целом, инженерное мышление можно представить в виде следующей структуры:
– техническое мышление – умение анализировать устройство и принцип работы технических объектов;
– конструктивное мышление – умение строить модели решения поставленной проблемы или 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.
Робототехника (от робот и техника; англ. Robotics) – прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Робототехника – одно из самых передовых направлений науки и техники, а образовательная робототехника является относительно новым междисциплинарным направлением обучения, воспитания и развития детей. Объединяет знания о физике, мехатронике, технологии, математике и ИКТ.
Робототехника быстро становится неотъемлемой частью учебного процесса, потому что она легко вписывается в школьную программу обучения по техническим предметам. Ключевые опыты в физике и математике можно наглядно показать с помощью лего роботов. Робототехника поощряет детей мыслить творчески, анализировать ситуацию и применять критическое мышление для решения реальных проблем. Работа в команде и сотрудничество укрепляет коллектив, а соперничество на соревнованиях дает стимул к учебе. Возможность делать и исправлять ошибки в работе самостоятельно заставляет школьников находить решения без потери уважения среди сверстников. Робот не ставит оценок и не дает домашних заданий, но заставляет работать умственно и постоянно.
Играть с роботами можно заниматься весело и процесс усвоения знаний идет быстрее. Робототехника приучает детей смотреть на проблемы шире и решать их в комплексе. Созданная модель всегда находит аналог в реальном мире. Задачи, которые дети ставят роботу, предельно конкретны, но в процессе создания машины обнаруживаются ранее непредсказуемые свойства аппарата или открываются новые возможности его использования.
Для чего нужны роботы в детском саду и школе?
Они позволяют развивать у детей интерес к техническому творчеству и обучать их конструированию через создание простейших моделей, управлению готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ.
В настоящее время идет поиск новых эффективных технологий развития детей с целью максимального раскрытия творческого потенциала. С каждым годом возрастают требования к умственной деятельности, удлиняются сроки обучения, растет объем усваиваемых знаний, но беспредельно увеличивать время обучения невозможно.
Возникает противоречие: требования к умственной деятельности непрерывно растут, а способность усваивать и использовать полученные знания, создавать на их основе что-то новое остается на довольно низком уровне.
По-прежнему традиционное обучение строится преимущественно на использовании репродуктивной деятельности по усвоению готовых истин, а исследовательский поиск остается вспомогательной дидактической структурой педагогического процесса. Вследствие такого информационно-рецептурного обучения ребенок утрачивает главную черту исследовательского поведения – поисковую активность. И это неудивительно: такое обучение основано на «подражании», «повторении» и «послушании». Итогом становится потеря любознательности, способности мыслить, а значит и творить.
Умение ребенка самостоятельно искать новую информацию традиционно рассматривается в педагогике как важнейшая черта детского поведения. Исследовательское поведение – один из основных источников получения ребенком представлений о мире, а исследовательское обучение строится на естественном стремлении ребенка к самостоятельному изучению окружающего.
Главная цель исследовательского обучения – формирование способностей самостоятельно и творчески осваивать (и перестраивать) новые способы деятельности в любой сфере культуры, науки, техники. Умение легко преодолевать трудности и противоречия – одна из черт творческого мышления, которое отличается принципиальной новизной и оригинальностью подхода. Попытки выстроить образовательную деятельность на основе исследовательских методов обучения предпринимались с давних времен, однако это не привело к их широкому использованию в практике.
Развитие креативного мышления проходит несколько этапов:
– сначала появляется МЫШЛЕНИЕ ВООБЩЕ (1,5—4 года) – умение делать выводы, сопоставляя одно с другим, формируются элементы творческого мышления.
У детей 5—10 лет развивается МЫШЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКОЕ – умение делать выводы, сопоставляя вещи со своим прошлым опытом; критическое мышление «работает» параллельно с ТВОРЧЕСКИМ, оно не заменяет креатив, а служит основой для формирования креативности.
Потом появляется МЫШЛЕНИЕ НЕЗАВИСИМОЕ (с 7—10 лет) – умение делать более верные выводы, не отвлекаясь на стереотипы.
И благодаря свободе, которую дает независимое мышление, развивается КРЕАТИВНОЕ МЫШЛЕНИЕ.
Доказано, что наиболее благоприятное время для развития способностей детей – от 2 до 12 лет.
Исходя из анализа факторов и условий, влияющих на развитие творческих способностей детей, можно обозначить общий круг проблем, связанных с готовностью педагога решать их задачи:
– выделять необходимые и достаточные дидактические, психолого-педагогические условия реализации поставленных задач;
– развивать в себе готовность отказаться от прошлого опыта, полученного при решении задач подобного рода;
– видеть многофункциональность вещи;
– соединять противоположные идеи из разных областей опыта и использовать полученный результат для решения проблемы;
– осознавать стереотипную (привлекательную, навязанную авторитетом) идею и освобождаться от ее влияния.
К проявлению творчества как интегративного вида деятельности уже способны дети младшего дошкольного возраста. Формирование творческих способностей детей требует реализации определенных принципов:
– свободы выбора: в любом обучающем или управляющем действии предоставлять ребенку выбор (никто не любит навязанных действий, поэтому необходимо разнообразие дидактического материала, изобразительных средств, дающих возможность ребенку сделать свой выбор);
– открытости: не только обучать, но и воспитывать жажду знания и саморазвития; использовать открытые задачи, имеющие разные пути решения, допускающее варианты условия, набор вероятных ответов;
– деятельности (деятельностный подход), который предполагает освоение знаний, умений, навыков, т.е. педагог готовит для каждого ребенка свой набор для опыта, обследования предмета и т.д.; формирование умений самостоятельно применять знания в разных областях, моделях и контекстах, дополнять знание, находить новые простейшие связи;
– обратной связи, предполагающий рефлексию педагогической деятельности и деятельности детей, анализ настроения и самочувствия ребенка, мониторинг уровня развития, диагностику индивидуальных особенностей;
– амплификации развития (по А. В. Запорожцу): максимальное использование возможностей дошкольного периода детства с целью оптимизации процесса обучения детей. Данный принцип соотносится с принципом идеальности, как один из ключевых аспектов ТРИЗ (теории решения изобретательских задач), согласно которой, «красивое» решение ситуации характеризуется тем, сколько сил, времени и средств было затрачено на это решение. Идеальность действия тем выше, чем больше польза и меньше затраты.
Реализация принципов формирования творческих способностей отражается в типе обучения детей, которые имманентно приобретают исследовательский характер.
Схема технологии исследовательского обучения состоит из нескольких блоков:
– осознание общей проблемной ситуации, ее анализ;
– формулировка конкретной проблемы;
– решение проблемы (выдвижение гипотез, их обоснование и исследовательская проверка);
– проверка правильности решения проблемы. Проблемная ситуация, составляющая основу исследовательского обучения, содержит неизвестное ребенку явление (объект), раскрывающееся в процессе выполнения творческого задания. У него возникает потребность применять новые оригинальные способы действий и добиваться ранее неизвестного ему результата.
При реализации технологии исследовательского обучения педагогу необходимо:
– содействовать переходу из обычных состояний сознания в необычные (на определенные короткие промежутки времени);
– вызывать взаимодействие интеллектуальных, волевых и эмоциональных функций;
– обеспечивать реалистичное столкновение с проблемой, погружение в нее, эмоциональную вовлеченность;
– сталкивать противоположные понятия, образы, идеи;
– соблюдать педагогические постулаты: «от простого к сложному», «закрепление – мать учения», «ни пресыщения, ни принуждения», «радоваться успехам, но не захваливать», «действовать самостоятельно – без подсказки, но иметь право на помощь».
Результативность технологии исследовательского обучения проявляется в следующих интеллектуальных умениях:
– видеть проблему;
– выдвигать гипотезу;
– классифицировать;
– проводить эксперимент (в том числе в продуктивных видах деятельности: рисунки, поделки и т.д.);
– формулировать выводы и умозаключения.
В комплексе данные умения складываются в такие личностные качества ребенка, как критичность и пытливость ума, любознательность и сообразительность, логичность и убедительность в действиях, высказываниях и поступках.
Литература
1.Альтшуллер Г. С., Вёрткин И. М. Как стать гением: жизненная стратегия творческой личности. МН., Беларусь, 1994.
2.Дума, Е. А. Уровни сформированности инженерного мышления / Е. А. Дума, К. В. Кибаева, Д. А. Мустафина, Г. А. Рахманкулова, И. В. Ребро // Успехи современного естествознания. – 2013. – №10. – С. 143—144.
3.Матюшкин A.M. Загадки одаренности. М., 1993.
4.Рождение изобретения / А. И. Гасанов, Б. М. Гохман, А. П. Ефимочкин, С. М. Кокин, А. Г. Сопельняк. – М.: ИНТЕРПРАКС. 2000. – 432 с.
5.Страунинг A.M. Росток. Программа по ТРИЗ – РТВ для детей дошкольного возраста. Обнинск, 1995.