Инженерное образование на сегодняшний день остро актуально для экономического и технологического развития России. Поэтому уже с уровня начальной школы последние несколько лет растёт запрос к системе образования на формирование инженерного мышления и функциональной грамотности у обучающихся, раскрытие их интеллектуально-творческого потенциала через овладение новыми практико-ориентированными компетенциями, в том числе инженерными.
Одновременно идёт пропедевтика осознанного выбора будущей профессии, которая том числе должна включать в себя знакомство с инженерными профессиями, определяющими развитие науки и техники в ближайшем будущем.
Инженерные компетенции формируются в средней школе и далее в колледжах и ВУЗах, но их основы закладываются на дошкольном уровне и уровне начального общего образования, где происходит сначала развитие интеллектуальных способностей ребёнка, а затем и инженерного мышления.
В отечественном образовании для развития детей старшего дошкольного и младшего школьного возраста получили распространение технологии STEM-обучения, в котором теоретические знания гармонично сочетаются с практическими навыками, дополняются опытом в сфере науки и техники, обеспечивая формирование творческой личности. Включение в школьную программу по предмету «Технология» инженерной подготовки младших школьников позволит познакомить обучающихся с существующими подходами к решению определенных технических задач, сформировать умения использовать технические приспособления и работать с цифровыми технологиями для создания авторских инженерных проектов.
Представленный комплект является основой образовательного модуля «Инженерия» - одного из пяти образовательных модулей программы STEM-образования для начальной школы. Он скомплектован для организации занятий, как с вариативной частью предметной области «Технология», так и в рамках внеурочной деятельности по общеинтеллектуальному направлению, и интегрируется по целям, задачам и метапредметности с другими образовательными модулями программы STEM-образования для уровня НОО: «Логика и комбинаторика», «Исследовательская деятельность», «Информационные и медийные технологии», «Робототехника и искусственный интеллект».
Образовательная среда (наборы и их методическое сопровождение) соответствуют основным инженерным специализациям: механическое конструирование, источники электрической энергии, электронная схемотехника, плоскостное и 3D-моделирование, прототипирование, авиамоделирование, инженерные проекты, цифровые технологии в инженерии. Как видно из приведенного перечня, программа по «Инженерии» построена вдоль временной оси развития инженерного дела в 19-21 веках.
Авторы данного образовательного решения построили свою программу таким образом, чтобы обучающиеся, постепенно двигаясь по линейке развития инженерии, смогли погрузиться в научно-техническое творчество, вместе с педагогом изучить её разделы и освоить начала инженерных компетенций соответствующие этим разделам: механические модели, источники энергии, электроника и автоматика, компьютерное моделирование и введение в прототипирование, авиамоделирование и даже в нейротехнологии. На заключительном этапе изучения образовательного модуля «Инженерия» обучающиеся получат возможность создать современный квадрокоптер, программируемый и управляемый с помощью сигналов головного мозга, и освоить навыки нейропилотирования.
Такая работа будет осуществляться в рамках учебной деятельности, способствуя стимулированию познавательных потребностей детей, их научно-технического творчества, развитию инженерного мышления и 4К-компетенций (критическое мышление, креативность, кооперация, коммуникация), а также таких личностных качеств, как ответственность и самостоятельность.
Кроме того, такая деятельность способствует развитию функциональной грамотности - умения использовать приобретаемые знания и навыки для решения широкого диапазона жизненных задач в различных сферах деятельности, общения и социальных отношений.
В состав комплекта входят четыре вида конструкторов:
1. Классический металлический («для уроков труда») для сборки моделей с помощью винтов и гаек. Такой конструктор содержит 332 детали, знакомит детей с различными видами деталей и способами их соединения и развивает мелкую моторику, воображение, функциональную грамотность (смекалку), логику, умение работать в команде.
2. Электронный конструктор "Чистая энергия", состоящий из 15 деталей, который позволяет собрать первые электронные схемы и знакомит обучающихся с тремя источниками чистой энергии: электробатареями, механическим генератором электроэнергии (динамомашиной) и солнечной батареей. В состав конструктора входят электродвигатель с пропеллером, два светодиода, лампочка накаливания и переключатель, а также соединительные элементы и пластмассовая плата для сборки. Занятия с этим конструктором – это экологическое воспитание детей в процессе продуктивной и несложной проектной деятельности. Одновременно происходит знакомство с важной частью всех инженерных решений – источником энергии.
Электронный конструктор "Знаток" (118 электронных схем) представляет собой набор электронных блоков и соединений для сборки электронных схем без использования паяльника. Данный конструктор позволяет детям на доступном уровне познакомиться с удивительным миром электроники. В конструкторе 30 деталей. Работа схем требует трех батареек АА напряжением 1.5 В, которые не входят в комплект поставки. Конструктор содержит схемы 3 уровней сложности, что даёт возможность использовать его в школе с 1 по 4 класс. Конструктор прост в обращении, и работа детей с конструктором возможна в том числе и без помощи взрослых. Для удобства пользования все детали конструктора отличаются цветом, пронумерованы и легко узнаваемы на схемах. Сборка схемы осуществляется на монтажной плате при помощи специальных кнопок.
В результате работы с электронными конструкторами у детей происходят:
- формирование понимания процессов основных физических явлений в разделах электротехники и электроники;
- знакомство с профессией инженера-электронщика;
- развитие логического, технического, конструктивного и исследовательского типов мышления;
- развитие концентрации внимания и аккуратности;
- развитие навыков проектной деятельности;
- развитие коммуникативных навыков и некоторых других качеств личности и компетенций, связанных с конструированием..
3. Набор для конструирования – «STEMечки». Этот набор позволяет детям освоить плоскостное и объёмное конструирование. Он состоит из 100 деталей, число элементов в нём – 9. Его важная особенность – возможность компьютерного моделирования из деталей конструктора в компьютерной программе «Tinkercad». Образовательный модуль «Инженерия» включает в себя обучение созданию подобных компьютерных моделей с помощью этой программы.
Во вкладке «Видео» вы можете познакомится подробно с этим конструктором.
4. Образовательный набор по авиамоделированию, включающий конструктор «Нанопикс» (Nanopix), состоящий в стартовой комплектации из 12 деталей, и «Нейрообруч». Конструктор позволяет собрать настоящий квадрокоптер и запускать его с помощью электронного приложения. Важная особенность – возможность распечатки части деталей на 3D-принтере. Набор дополнен мини-дроном, который может познакомить детей с видеосъёмкой в полёте. Авиамоделирование – инженерная компетенция, тесно связанная с рядом современных «STEM-специализаций»: программированием, автопилотированием, информационными и медийными технологиями и даже нейротехнологиями.
Нейрообруч и разработанное для него программное обеспечение под проект с пилотированием квадрокоптера позволяют детям после сборки квадрокоптера и подключения его по определенной процедуре вместе с нейрообручем к электронному приложению, управлять с помощью концентрации и расслабления внимания. Электронное приложение позволяет видеть уровни сигналов от датчиков головного мозга нейрообруча и прогнозировать поведение «Нейродрона» в полёте, а при определенном навыке даже управлять им. Освоение управления таким «Нейродроном», подключенным через нейрообруч к коре головного мозга (это безопасно, ведь речь идёт о датчиках, которые просто регистрируют изменения электрического поля вокруг головы «нейропилота»), является важной частью всего данного курса по «Инженерии», мотивацией к занятиям научно-технической деятельностью, изучению естественных наук и математики. Очевидна пропедевтика ряда инженерных и цифровых специальностей.
Более подробно с составом комплекта с ценами вы можете ознакомится во вкладке "Документы" и ознакомится с видео-презентацией образовательного решения "Инженерия" во вкладке "Видео"
Чтобы наиболее полно использовать возможности данного модуля, пообщаться с его авторами,задать интересующие вопросы,получить персональные рекомендации по организации работы приглашаем вас на курсы повышения квалификации.
Приглашаем вас стать инновационной площадкой и работать под научным руководством авторов уникальных программ, как это делают более 300 организаций из России, Белоруси, Казахстана и Кыргыстана.
Ждем вас!
