Концепт создания интерактивной среды для непрерывной подготовки  дошкольников и младших школьников к профессиям будущего

Аннотация. Одна из важных задач современного образования – создание интерактивной среды для непрерывной подготовки будущих инженерных кадров, начиная с детского сада до поступления в профильный вуз. Свой вариант практического решения этой невероятно сложной задачи представили авторы статьи. Использование в работе с детьми старшего дошкольного и младшего школьного возраста цифровой лаборатории «Наураша в стране Наурандии» и комплекта конструкторов «Академия Наураши», позволяют показать детям (многие из которых еще не умеют читать и писать), что такое температура, магнитное поле, кислотность, сердечный пульс, научить решать логические головоломки, познакомить их с азами физики, химии, програмирования, пробудить интерес к исследовательской деятельности, превратить обучение в увлекательный процесс.

Ключевые слова: цифровая лаборатория, дети дошкольного и младшего школьного возраста, экспериментирование, инженерные профессии, логические головоломки, окружающий мир, образовательная робототехника, раннее профориентирование.

К ЗАДАЧАМ ЗАВТРАШНЕГО ДНЯ ГОТОВИМСЯ СЕЙЧАС /2018-2019/

Существовала некогда пословица,
Что дети не живут, а жить готовятся.
Но вряд ли в жизни пригодится тот,
Кто, жить готовясь, в детстве не живет.

 С. Я. Маршак

Педагогам-дошкольникам постоянно приходится искать ответ на очень сложный и очень важный вопрос: «Как сделать так, чтобы дети оставались детьми, проживали свою жизнь ярко, интересно, содержательно… и при этом все же готовились к «настоящей» взрослой жизни?» Как же сохранить самоценность дошкольного детства и вырастить современного успешного гражданина ХХI века?

Чтобы разобраться в этом, мы побеседовали с дошкольниками нескольких детских садов и узнали чем они хотят заниматься в настоящее время и в будущем, а еще постарались разобраться с основными вызовами стремительно изменяющегося динамичного ХХI века.

Познакомим читателей лишь с некоторыми результатами этой работы. Мы убедились, что детям дошкольного возраста, по-прежнему очень нравится рисовать, бегать и прыгать, играть в футбол, беседовать со взрослыми, слушать, когда им читают о диназаврах и разных планетах, экспериментировать и, конечно, играть. При этом многие дошкольники выразили желание, чтобы «игрушек в группе детского сада было много, как в «Детском мире», а сама группа «была, вот как отсюда, так до туда (до здания на противоположной стороне улицы, которое видно в окне)»… Старшие дошкольники еще много говорили о играх-квестах, роботах, о компьютерах и о тех игрушках, которые придумают сами, когда вырастут. Кроме того, педагоги, поддержавшие нашу беседу, выразили пожелание иметь в своем распоряжении побольше современных игр, основанных на цифровых технологиях, отвечающих интересам и возрастным особенностям дошкольников. Все предсказуемо и понятно.

Подтвердилась и наша гипотеза о том, что с выбором професии современным детям определиться значительно труднее, чем их сверстникам, живущим в ХХ веке. Если несколько десятилетий назад ребята хотели стать учителями, продавцами, водителями, космонавтами, врачами и уверенно перечисляли предполагаемые профессиональные действия и внешние атрибуты людей этой специальности, то сейчас большинство дошкольников еще «не определились с выбором» и говорят о предстоящей работе довольно туманно: «буду работать на компьтере», «…как папа – менеджером, директором»… Справедливости ради, в детских садах, практически не стало экскурсий на производство, где дети могли познакомиться с самыми разными профессиями (и предприятия закрылись, и требования безопасности не позволяют осуществлять выезд детей за территории образовательных организаций), часть професии просто исчезла… А в рассказах педагогов да и родителей, в информации по телевидению о различных специальностях все чаще говорят об «умных машинах», «инновационных технологиях» и мощных компьютерах… Мало удивляют видеоматериалы о роботах, выполняющих домашнюю работу. Роботы водят машины, отвечают на телефонные звонки, ассестируют на операциях, заменяют операторов в банках…

Говоря о будущем экономисты, ученые, политики отмечают, что успешность в профессиональной деятельности во многом будет зависеть от умения человека непрерывно получать образование. Ведь ему, самое вероятное, в течение трудовой деятельности неоднократно придется менять даже не место работы, а специальность.

По прогнозам уже к 2040 году совсем исчезнут многие их существующих в настоящее время профессии: водитель, аналитик, бухгалтер, кассир, юрист, риелтор, секретарь, лектор, журналист. Отсюда следует вывод: необходимо повышать мотивацию детей к выбору инженерных профессий, ведь совсем скоро именно они станут самыми востребованными.

Источник: Московская школа управления «Сколково» и Агентство стратегических инициатив (АСИ).

Предлагаем два, вовсе не исключающих, а скорее дополняющих друг друга, варианта подготовки современных дошкольников и младших школьников к профессиям будущего. Основная цель такой работы – создание интерактивной среды для непрерывной подготовки будущих инженерных кадров, начиная с детского сада до поступления в профильный вуз.

I. Цифровая лаборатория для дошкольников и младших школьников «Наураша в стране Наурандии». 

Учитывая стремительные изменения окружающей предметной среды ребенка, которая становится все более насыщенной разного рода электронными приборами, в 2014 году в компании ООО «Научные развлечения» создали специальную детскую цифровую лабораторию. Сейчас она успешно используется не только в Москве, но и в образовательных учреждениях Чукотки, Якутии, Самары, Томска, Екатеринбурга и других больших и малых населенных пунктах России, в планах – расширение географии за счет сотрудничества с Японией, Францией, Германией и Англией. 

      

Цифровая лаборатория «Наураша» состоит из 8 мини-лабораторий, каждая из которых посвящена знакомству детей с отдельной естественно-научной темой:

1. температура

2. свет

3. звук

4. сила

5. электричество

6. кислотность

7. пульс

8. магнитное поле

Изучение предложенных тем можно проводить в любом порядке, учитывая особенности основной общеобразовательной программы детского сада или основной программы начального общего образования, используемой в конкретной начальной школе, склонности, интересы и уровень подготовки детей каждой группы или класса. Но все же лучше начинать с наиболее знакомых детям физических величин: температура, свет, звук и т. д.

В комплектацию каждой из 8 лабораторий входят датчики в виде «Божьей коровки», измеряющие соответствующую физическую величину, набор вспомогательных предметов для измерений, сопутствующая компьютерная программа, брошюра с методическими рекомендациями по проведению занятий и объяснением настроек компьютерных сцен.

Умный и любознательный мультипликационный герой – мальчик Наураша – проводит ряд научных опытов и делится знаниями по заданным темам со сверстниками – детьми 5–12 лет. Дети, в свою очередь, активно участвуют в экспериментировании и с увлечением выполняют задания Наураши, воспринимая его, как интересного игрового партнера, который не только рассказывает о различных явлениях, но и реагирует на их действия, давая остроумные комментарии, советует, как лучше провести тот или иной опыт.

Мы присутствовали на открытом уроке в московской школе №2030, на котором второклассники проходили тему «Электричество».

Ученики познакомились с  термином «проводник» и  опытным путем узнали, какой фрукт — груша или лимон — лучше использовать для создания батарейки. Крутили динамо-машину, чтобы сгенерировать электрический ток (получилось 4 В!) Исследовали, есть ли напряжение в разряженных батарейках…

Самое главное, что ребята самостоятельно проводили все измерения с датчиком «Божья коровка», ведь интерактивный герой программы — Наураша — во всем им помогал и подсказывал.

   

В этой удивительной цифровой лаборатории виртуальная реальность позволяет исследовать реальность настоящую. Занятия открывают ребенку физическую суть окружающих явлений, расширяют кругозор, учат вникать глубже в смысл происходящего, самостоятельно искать ответы на вновь возникающие вопросы, позволяют обеспечить «ранний умственный подъем». А по мнению психологов «дети с ранним умственным подъемом на протяжении всей жизни обгоняют сверстников в развитии и демонстрируют более значимые успехи и в профессии, и в социальных достижениях».

Лаборатория крайне проста в эксплуатации, и даже дошкольники буквально с первого знакомства с ней способны самостоятельно подключить реальный датчик к компьютеру, войти в виртуальную лабораторию, провести любой опыт, который им предлагает Наураша.

Один из несомненных плюсов лаборатории в том, что результат любого опыта отражается в двух измерениях – в числовом выражении и в реакции на него одного или нескольких объектов на экране. Например, при изучении темы «Температура», детям дошкольного возраста трудно понять изолированные числа и цифры, обозначающие температуру в комнате, а реакцию условно живого существа на ту же температуру понять проще. Так, наблюдая за поведением рыбки, живущей у Наураши в аквариуме, при температуре + 40 или – 1градус, ребенок учится воспринимать «числовое» выражение того или иного явления в тесной связке с реальной реакцией на него.

Работая в лаборатории, дети не только принимают участие в увлекательных экспериментах, которые развлекут и увлекут их зрелищностью, но и совершают эвристические открытия, учатся ставить перед собой цели и добиваться результатов, правильно реагировать на неудачи, совершенствуют навыки общения со сверстниками и взрослыми.

Совместные игры-занятия в цифровой лаборатории интересны и детям и взрослым. Их содержание постоянно дополняется, изменяется – над этим работает целый коллектив ученых, педагогов-практиков, программистов. Так в новом варианте программы, в виде бонусов за правильно выполненные задания ребята получают виртуальные карточки с научной информацией, озвучивает которую Николай Николаевич Дроздов.

II. Комплект уникальных конструкторов «Академия Наураши»

Комплект состоит из набора ярких разноцветных кубиков размером 4х4х4 см и рабочих тетрадей для каждого ребенка с заданиями на развитие логики (дополнительно предоставляются подробные методические пособия для преподавателей, ответы и дополнительные занятия для детей). Данный конструктор рекомендуется для детей от 1,5 лет. По мере взросления, предлагаются наборы для конструирования роботов и изучения азов программирования, в который входят аналогичные кубики, но меньшего размера (2х2х2 см).

Кубики являются универсальной основой наборов. Оригинальная запатентованная конструкция позволяет соединять их буквально во всех направлениях вплоть до соединения вдоль главной диагонали кубов, что значительно расширяет возможности по конструированию самых разнообразных объектов, начиная от традиционных дорожек и домиков, животных и машин и заканчивая фигурками современных роботов. Разработчикам удалось свести элементную базу конструкторов до нескольких наименований, что позволяет решить вопрос взаимозаменяемости утраченных деталей.  

 

С использованием этих наборов специально для детей, которые еще не умеют читать была разработана инновационная система по обучению детей 3–7 лет программированию. 

Программа дошкольного образования состоит из трех взаимосвязанных частей:

1. Логические головоломки. Занятия, которые основаны на работе с головоломками и играми с использованием кубиков. 

2. Занимательные роботы. Занятия по конструированию роботов в формате специальных «миссий» или заданий, в которых нужно достичь каких-то практических целей, применяя смекалку, используя метод проб и ошибок.

3. Основы программирования. Занятия по знакомству с  основами программирования, в которых дети добиваются решения пусть маленьких, но практически понятных задач.

Остановимся несколько подробнее на каждой из составных частей методики преподавания программирования для самых маленьких.

Логические головоломки

Разгадывание головоломок является одним из самых интересных и увлекательных занятий для человека. Первые игры на логику и сообразительность были придуманы еще до нашей эры. Изобретение хитроумных задач, развивающих разум и мышление, относятся ко временам Пифагора и Архимеда. 

Логические головоломки – это увлекательные «головоломные» игры и задания, выполняя которые дети учатся концентрировать внимание и искать решение, опираясь не на имеющиеся знания, а на свою сообразительность.

Для детей в возрасте от 3 лет авторами подготовлен курс логики, благодаря которому уже в таком юном возрасте у ребенка развивается мелкая моторика, трехмерное пространственное воображение, память, формируется причинно-следственное логическое мышление. В описываемой методике, наглядно представлены головоломки 12 уровней сложности по 4 задания в каждом, выполнить которые можно, используя специальные кубики размером 4х4х4. Тематика логических задач очень разнообразна: равновесие, поворотные механизмы, плоские пазлы, цветное судоку, игры с проекциями и т. д. Есть задания, с которыми с трудом справляются неподготовленные взрослые.

Работай руками, думай головой + Используй изображение

На первых страницах рабочей тетради очень подробно объясняется, как играть. Так, как большинство детей не умеют читать, то основной акцент сделан на красочные картинки – они пошагово демонстрируют последовательность выполнения всех предполагаемых действий.

Сопроводительный текст, рассчитанный на то, что его прочтет взрослый, очень краток, а на страницах с заданиями вообще отсутствует. Уровень сложности каждого задания обозначается звездочками (чем больше звездочек, тем сложнее задание). На первый взгляд несложные правила и простые задания, но выполнять их с кубиками в руках ох как не просто. Предлагаем вам в этом убедиться.

Занимательные роботы

На втором этапе обучения из аналогичных кубиков, только меньшего размера (2х2х2см), дети 6 лет и старше конструируют простейших роботов методом проб и ошибок. 

Собирая фигурки из «кирпичиков», они узнают об основных составных частях роботов: моторы, рычаги, шестеренки… Чтобы научиться разбираться во всех этих механизмах и принципах их устройства ребятам необходимо самостоятельно смастерить множество разнообразных роботов. На первых шагах важно научиться работать, строго следуя инструкциям, комбинировать блоки, моторы, шестеренки в строго определенной последовательности и порядке. Это способствует развитию умения фокусировать внимание на схемах, «читать» их. После того, как робот построен, дети должны заставить его двигаться, чтобы воочию увидеть результаты своих трудов.

Собираем роботов и заставляем их двигаться Х Знание механизмов и принципов

Наблюдая и изучая движение робота, дети изучают механизмы, которые были использованы в его конструкции, принципы их действия и взаимодействия.  Эта работа способствует развитию  креативности, нестандартного мышления, умению выразить себя через модификацию дизайна исходного варианта робота.

 

Основы программирования

Третий этап работы посвящен знакомству с основами программирования. 

Начальный уровень программирования – это складывание программ из пиктограмм. Для освоения этого уровня практически не требуется умения читать и твердо знать цифры. Интерфейс программы интуитивно понятен даже детям дошкольного или младшего школьного возраста. Метод проб и ошибок позволяет развивать логическое мышление и умение строить алгоритмы, пусть и достаточно простые. 

На этом этапе дети изучают программирования в рамках интересного и значимого для них задания, например, заставляют робота двигаться, затем модифицируют его движения. Кроме того, занимаются программированием моторов, светодиодов, зуммеров, инфракрасных датчиков.

Базовые знания по программированию Х упражнения в рамках миссии

Программирование в пиктограммах – это система в которой могут писать программы даже те дети, которые никогда раньше не прикасались компьютеру. Они узнают, что такое последовательное программирование, условия, циклы и другие базовые структуры программирования.

Полученные базовые знания дети используют для решения упражнений в рамках так называемой «миссии». Миссия — это интересное задание, состоящее из отдельных шагов. Такие задания помогают развитию логического мышления через обдумывания последовательности команд, которые робот должен выполнить робот. Модифицируя и отлаживая программу, дети также приобретают знания в области решения задач.

 

Как показывает пусть еще и совсем небольшая практика, кроме положительной динамики в развитии детей, предложенные занятия настолько увлекают дошкольников и младших школьников, что даже народная мудрость «Делу время, а потехе час» перестает действовать, ведь увлекательная игра и «важное дело» по изготовлению и программированию робота, решению логической задачи становятся неразрывны. Дети увлечены, заинтересованы, счастливы.

Вместо заключения. В своей книге «Путь к процветанию. Новое понимание счастья и благополучия» Мартин Селигман перечислил пять универсальных элементов счастливой жизни (PERMA):

• Positive emotion (положительные эмоции)
• Engagement (включенность)
• Relationships (отношения)
• Meaning (наличие смысла и цели)
• Achievments (достижения) 

Включая в свою работу занятия в цифровой лаборатории «Наураша в стране Наурандии»и использование конструкторов «Академия Наураши» педагоги не только создают современную мобильную среду, организуют интересные развивающие занятия, повышают мотивацию к выбору будущей инженерной профессии, но и помогают стать детям счастливыми людьми.

Данный материал опубликован в сборнике статей II Международной научно-практической конференции «Игровая культура современного детства».

Авторы:

Мусиенко Светлана Игоревна – методист ЧУОО «Татьянинская школа», г. Москва.

Кравченко Лидия Владимировна – педагог дополнительного образования ЧУ ДО «Детский сад «Замок Детства», поселок совхоза им. Ленина, Московская обл.

Головачева Татьяна Александровна – управляющий проектами ООО «Научные развлечения, г. Москва.