Новикова Наталья
Консультация для педагогов ДОУ на тему «STEM-образование детей дошкольного возраста»
Муниципальное автономное дошкольное образовательное учреждение центр развития ребенка детский сад «Непоседа» г. Можайска
Консультация для педагогов ДОУ на тему :
«STEM - образование детей дошкольного возраста»
Подготовила воспитатель
средней группы:
Новикова Н. А.
2023 г.
STEM - образование детей дошкольного возраста
Публикация «Консультация для педагогов ДОУ на тему „STEM-образование детей дошкольного возраста“» размещена в разделах
- Консультации для воспитателей, педагогов
- Методические материалы для педагогов и воспитателей
- Темочки
Добрый день, уважаемые коллеги! Хотим предоставить вашему вниманию презентацию на тему «STEAM - образование детей дошкольного возраста».
Основной проблемой 21 века является низкое качество образование в сфере точных наук и минимальная оснащенность материально-технической базой. Однако на государственном уровне делаются попытки повысить уровень для получения высококвалифицированных специалистов из самых разных направлений области высших технологий. Благодаря этому STEM-образование становится одним из самых приоритетных. Планируется, что за счет этого можно решить проблему, связанную с нехваткой научно-инженерных кадров. STEM-образование – модульное направление образования, целью которого является развитие интеллектуальных способностей ребенка с возможностью вовлечения его в научно-техническое творчество. Включает в себя инженерию, технологию и математику. STEM-образование детей дошкольного возраста ориентируется на ФГОС. Это позволяет сформировать познавательные интересы у детей к разным видам работы. Ценность таких программ заключается в возможности применения и как во внеурочной работе, так и в рамках основной образовательной программы.
STEM- образование в ДОУ возможно только при наличии нужного технического оснащения учреждений, а также возможности применения интерактивных технологий. Далеко не во всех садах есть необходимая материально-техническая база. Поэтому акцент сегодня делается на секции дополнительного образования.
Предложенная программа является новой парциальной модульной программой дошкольного образования, направленной на развитие интеллектуальных способностей в процессе познавательной деятельности и вовлечения в научно-техническое творчество.
S - science (естественные науки).
T - technology (технология).
E - engineering (инженерное искусство).
A - art (творчество).
M – mathematics (математика).
Преимущества STEM-образования :
1. Интегрированное обучение по темам, а не по предметам.
STEM-обучение соединяет в себе междисциплинарный и проектный подходы, в основе которых лежит интеграция естественных наук и технологии, математики и инженерного творчества и т. д.
2. Применение научно-технических знаний в реальной жизни.
В ходе практических занятий детям наглядно демонстрируют возможности применения научно-технических знаний в реальной жизни. На каждом занятии в рамках конкретного проекта дети разрабатывают, строят и развивают продукты, «созвучные» выпускаемым современной индустрией, создавая, таким образом, прототипы реального продукта.
3. Развитие навыков критического мышления и разрешения проблем. Программы обучения через STEM развивают навыки критического мышления и разрешения проблем, необходимые для преодоления трудностей, с которыми дети могут столкнуться в повседневной жизни.
4. Формирование уверенности в своих силах.
Дети, создавая разные продукты - строя мосты и дороги, запуская аэропланы и машины, тестируя роботов и электронные игры, разрабатывая свои подводные и воздушные конструкции - делают и пробуют, дорабатывают и снова тестируют, таким образом, совершенствуют свой продукт. Так, решая все проблемы своими силами, доходят до цели. Каждая победа укрепляет уверенность в своих силах.
5. Активная коммуникация и командная работа.
Обучение по STEM-программам отличается необходимостью активной коммуникации и командной работы. На стадии обсуждения создается свободная атмосфера для дискуссий и высказывания мнений, при этом дети не боятся высказать любое мнение, учатся рассуждать и презентовать собственную точку зрения. Большую часть времени на занятии дети проводят за разработкой и апробацией созданных продуктов, находясь в постоянном общении и взаимодействии как с педагогами, так и членами своей команды, внутри которой предполагается сотрудничество, связанное с распределением ролей, функций, отдельных действий и материала.
6. Развитие интереса к техническим дисциплинам.
Задача STEM-образования в дошкольном возрасте – создание условий для развития у детей интереса к естественнонаучным и техническим дисциплинам. Познавательный интерес связан с положительным эмоциональным отношением к изучаемому предмету, с созданием ситуации успеха, с самовыражением и утверждением личности ребенка. Занятия с использованием STEM-технологии увлекательны и динамичны, эмоционально позитивно окрашены. Строя ракеты, машины, мосты, небоскребы, создавая свои электронные игры, фабрики, логистические сети и подводные лодки, дети проявляют все больший интерес к науке и технике.
7. Развитие мотивации к техническому творчеству через детские виды деятельности с учётом возрастных и индивидуальных особенностей каждого ребёнка.
Несмотря на бурный рост числа детских робототехнических центров и внедрения ИКТ-технологий в образование на всех его уровнях, практически нет методик, которые, опираясь на игровую и другие виды детской деятельности, обеспечивали бы развитие у детей инженерных и естественно-научных компетенций, начиная с младшего дошкольного возраста. Основной недостаток: у детей, которые начинают заниматься робототехникой, не сформированы в достаточной степени представления о базовых математических понятиях, о мире; познавательная деятельность в дошкольном возрасте не опиралась на системно организованный опыт экспериментирования в исследовательской деятельности. Робототехника даётся как продолжение и развитие только конструирования и экспериментирования с электронными устройствами. Картина мира формируется без опоры на опыт ребёнка в естественной природной среде и не получается целостной. В программе «STEM-образование детей дошкольного и младшего школьного возраста» окружающий мир изучается ребёнком через игру и экспериментирование с объектами живой и неживой природы. Методические материалы дают связь между живыми существами и роботами, мотивируя ребёнка двигаться от игры и детского эксперимента через конструирование и увлекательное техническое и художественное творчество к проектированию и созданию роботов – моделей, напоминающих объекты живого мира. Основы программирования и использования датчиков подводят ребёнка к желанию наделить эти создания зрением, слухом и логикой. Это очень увлекательный процесс, который может стать мотивационным стержнем до окончания образования и получения любимой специальности: инженера, программиста, конструктора, учёного.
8. Ознакомление с миром профессий и трудовое воспитание.
По разным статистическим данным в ближайшем будущем 10 ведущих технических специальностей - инженеры-химики, software-разработчики, инженеры нефтяной и газодобывающей промышленности, аналитики компьютерных систем, инженеры-механики, инженеры-строители, робототехники, инженеры ядерной медицины, архитекторы подводных сооружений и аэрокосмические инженеры, специалисты по генной инженерии, большим данным, искусственному интеллекту, сити-фермерству, нейротехнологиям - будут преимущественно ориентированы на STEM-знания.
9. Подготовка детей к технологическим инновациям.
Обучение по STEM-программам готовит детей к технологически развитому миру. Без технологий представить наш мир на сегодняшний день невозможно. Это также говорит о том, что технологическое развитие будет продолжаться, и STEM-навыки являются основой этого развития.
10. Возможность включения STEM-технологий в вариативную часть основной образовательной программы (ООП).
В основной образовательной программе для дошкольников, особенно в части, разрабатываемой участниками образовательных отношений, мобильно и динамично реализуется реально востребованное содержание, отвечающее интересам и приоритетам современного дошкольника. Парциальная модульная программа «STEM-образование детей дошкольного и младшего школьного возраста» позволяет определять содержание и организацию образовательного процесса в вариативной части основной образовательной программы, а также в студийно-кружковой деятельности дошкольных образовательных организаций.
Программа «STEAM -образование детей дошкольного возраста» включает в себя ряд модулей, содержание которых направлено на развитие интеллектуальных способностей детей :
• Образовательный модуль «Дидактическая система Ф. Фрёбеля».
• Образовательный модуль «Экспериментирование с живой и неживой природой».
• Образовательный модуль «LEGO-конструирование».
• Образовательный модуль «Математическое развитие».
• Образовательный модуль «Робототехника».
• Образовательный модуль «Мультстудия “Я творю мир”.
«Дидактическая система Ф. Фрёбеля». Структурно-образовательный модуль состоит из двух содержательных блоков. Это «Наборы для развития пространственного мышления № 1» (по системе Ф. Фрёбеля, которые соответствуют первоисточнику, и «Наборы для развития пространственного мышления № 2» (по системе Ф. Фрёбеля) — материалы в виде мягких напольных модулей, которые перемещают ребёнка с ограниченной площади стола в игровое пространство помещения. Работа с мягкими модулями в другом пространстве позволяет на практике освоить понятие «ракурса» как точки зрения на объект в пространстве, а также получаемой проекции (изображения) объекта в данной части пространства. Представления ребёнка постепенно приобретают гибкость, подвижность, он овладевает умением оперировать наглядными образами: представлять себе предметы в разных пространственных положениях, мысленно изменять их взаимное расположение.
Высшим проявлением детской деятельности Фребель справедливо считал игру. Он фактически был первым, кто оценил важнейшее значение игры в жизни и развитии ребенка. На детской любви к играм и занятиям он построил всю свою систему. Признавая человека существом творческим и стремящимся к творчеству с первых лет жизни, Фребель, естественно, видел в играх детей проявление их стремления к творческой самостоятельности и придавал играм огромное значение в развитии ребенка.
По мнению Фребеля, ребенок от природы наделен четырьмя инстинктами: деятельности, познания, художественным и религиозным. Инстинкт деятельности, или активности, - проявление в ребенке единого творческого божественного начала; инстинкт познания - заложенное в человеке стремление познать внутреннюю сущность всех вещей
Главные принципы его системы, основанные на наблюдении и любви таковы:
1. Для маленького ребенка жизнь заключается в игре.
2. Детям врожденно чувство общественности.
3. Фребель подметил пристрастие маленьких детей к рассказам, а также их любовь к животным
4. Фребель заметил любовь детей к пению и цветам. Он дал им песни и сад с грядками цветов, за которыми они сами ухаживают.
5. Фребель горячо любил детей, верил в их непорочность и наказание не вводил в детский сад.
Для развития ребенка в младшей группе у нас есть шесть "даров Фребеля”.
Первым даром является мяч. Мячи небольшие, мягкие, связанные из шерсти, окрашенные в различные цвета - красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый (т. е. цвета радуги) и белый. Каждый мяч - шар - на ниточке. Мячик держат за веревочку и показывают ребенку разные виды движений с ним: направо - налево, вверх-вниз, по кругу, колеблющиеся движения. Игры с мячиком учат ребенка различать цвета и ориентироваться в пространстве.
Вторым даром являются небольшие деревянные шар, кубик и цилиндр (диаметр шара, основание цилиндра и сторона кубика одинаковые). Этот дар знакомит с геометрическими телами и различиями между ними. Шар катится, а куб неподвижен, у него есть ребра.
Третий дар - куб, разделенный на восемь кубиков (куб разрезан пополам, каждая половина на четыре части).
Четвертый дар - тех же размеров кубик, разделенный на восемь плиток (кубик делится пополам, а каждая половина - на четыре удлиненные плитки, длина каждой плитки равна стороне кубика, толщина равна одной четвертой этой стороны).
Пятый дар - кубик, разделенный на двадцать семь маленьких кубиков, причем девять из них разделены на более мелкие части.
Шестой дар - кубик, разделенный тоже на двадцать семь кубиков, многие из которых разделены еще на части: на плитки, по диагонали и пр. Эти фигуры использовались как конструктор для построек детей. Так дошкольники знакомились с геометрическими формами, получали представление о целом и его частях. Последние два дара Фребеля дают возможность делать самые разнообразные постройки в строительных играх детей.
А в старших группах важное изменение - это текстовое, словесное оформление игры. Все "дары" Фребеля сопровождались песенкой или стихами, многие из которых сочинил он сам. Таким образом, реализовывался принцип единства действия и слова, который делает действия ребенка и его чувственный опыт более осмысленными и осознанными, способствует эстетическому развитию детей, развитию чувства ритма, гармонии и др.
Если во времена Фребёля использовались всего 6 «даров», то в настоящее время «Дары Фребёля» представляют собой игровой набор из 14 модулей: «шерстяные мячики», «основные тела», «куб из кубиков», «куб из брусков», «кубики и призмы», «кубики, столбики, кирпичики», «цветные фигуры», «палочки», «кольца и полукольца», «фишки», «цветные тела», «Мозаика. Шнуровка», «Башенки», «Арки и цифры».
«Экспериментирование с живой и неживой природой». Образовательный модуль позволяет организовать знакомство детей со свойствами воды, воздуха, объектов неживой и живой природы, оптическими явлениями.
Набор экспериментов, предложенных в модуле, поможет увлечь детей изучением самых разных свойств окружающего мира.
Формы работы:
«Игрыэксперименты» – это игры на основе экспериментирования с предметом (предметами). Основное действие для реб нка – манипуляция с определенным предметом на основе сюжета.
«Игрыпутешествия» – заключаются в том, что реб нок совершает прогулку в мир вещей, предметов, манипулирует с ними, разрешает проблемную игровую ситуацию в ходе такого условного путешествия, обретая необходимый опыт деятельности.
Простейшие поисковые и проблемные ситуации – основные действия: отгадывание и поиск. Всякая проблема и поиск для реб нка сопровождаются словами: «найди» и «угадай».
Игры с моделированием – моделирование предполагает замещение одних объектов другими (реальных – условными).
«Игрыэтюды» – небольшие драматизации на основе стихотворного текста, которые осуществляется детьми совместно с педагогом.
Проблемные ситуации формы совместной деятельности педагога и детей, в которой дети решают ту или иную проблему, а педагог направляет детей на решение проблемы, помогает приобрести новый опыт, активизирует детскую самостоятельность.
«LEGO-конструирование». Конструирование — это не только практическая творческая деятельность, но и универсальная умственная способность, проявляющаяся в других видах деятельности (изобразительной, игровой, речевой, направленных на создание новых целостностей (рисунка, сюжета, текста и т. п.).
В конструировании дети практически действуют с реальными предметами. Но эта деятельность существенно отличается от предметного манипулирования на более ранних этапах детства. В конструкторской деятельности отдельные действия ребёнка подчинены основной цели — сделать заранее задуманный предмет. Одними из самых востребованных в мире современных конструкторов, органично сочетающих в себе игру и конструирование, являются конструкторы LEGO.
LEGO (Leg Godt — «играй хорошо») — серии игрушек, представляющие собой наборы деталей для сборки и моделирования разнообразных предметов. Основой наборов LEGO является кирпичик — деталь, представляющая собой полый пластмассовый блок, соединяющийся с другими такими же кирпичиками на шипах. В наборы также входит множество других деталей: фигурки людей и животных, колёса и т. д. Существуют наборы, в которые входят электродвигатели, различного рода датчики и даже микроконтроллеры. Наборы позволяют собирать модели автомобилей, самолётов, кораблей, зданий, роботов.
Что же позволяет считать образовательные решения «LEGO» соответствующими принципам современного образования?
1. Конструкторы LEGO в силу своей специфики одинаково интересны и детям, и взрослым, что соответствует принципам сотрудничества детей и взрослых, в том числе и родителей воспитанников. Данная позиция позволяет организовать ряд семейных проектов на базе конструкторов LEGO и является одним из вариантов взаимодействия с семьями воспитанников с целью оптимизации их развития.
2. LEGO в основу работы с конструкторами закладывает метод познавательного и художественного поиска, что соответствует алгоритму организации проектной деятельности.
3. LEGO органично сочетает игру, конструирование и программирование.
4. LEGO, являясь средством индивидуального интеллектуального и творческого развития, тем не менее является мощным средством коммуникации, так как предполагает не только обсуждение и сравнение индивидуально созданных моделей, но и совместного их усовершенствования и преобразования для последующей игры или в соответствии с заданными условиями. Для этого необходимо договариваться, учитывать мнения партнеров по игре и считаться с ним, в прогностическом варианте и реальном времени продумывать сюжет, создавать дополнительные «гаджеты» для его реализации.
Поэтому целью образовательного модуля «LEGO-конструирование» является интеллектуальное и творческое развитие дошкольников и младших школьников путём реализации образовательных инициатив «LEGO Еducation» через решение локальных задач, возникающих в процессе организации деятельности детей с тематическими конструкторами LEGO.
«Математическое развитие». Целью данного образовательного модуля является комплексное решение задач математического развития с учетом возрастных и индивидуальных особенностей детей. Он может быть использован как содержательное дополнение к обязательной части основной образовательной программы ДОО, так и в студийно-кружковой деятельности познавательной направленности в части программы, формируемой участниками образовательной деятельности.
Содержание модуля характеризуется комплексностью. В нем объединены игры и пособия для арифметической, геометрической, логической и символической пропедевтики. Он включает настольные развивающие игры, пособия для сенсорного развития, наборы геометрических тел и фигур, демонстрационный и раздаточный материал по разделам математики, логические головоломки, сортировщики, рамки-вкладыши и объемные вкладыши, абаки, счеты, математические конструкторы, шнуровки, круги Луллия и др. Кроме того, в модуле рекомендованы электронные приложения к детскому PlayPad, которые можно бесплатно скачать с портала «Элтилэнд».
Структурно образовательный модуль «Математическое развитие дошкольников» привязан к возрастным задачам освоения математической действительности и представляет собой 3 блока: «Математическое развитие детей младенческого и раннего возраста», «Математическое развитие детей 3 – 5 лет», «Математическое развитие детей старшего дошкольного возраста».
Ещё в раннем детстве малыши сталкиваются с предметами, различающимися по форме, цвету и количеству. В этом возрасте начинают формироваться основные элементарные представления и способности ребенка. Первые игрушки напоминают геометрические фигуры: кубики, конструкторы, пирамидки. Счё т начинается с вопросов мамы: «Скажи, сколько тебе годиков?». Родители детей учат называть формы игрушек их величину, количество. Занимаясь с предметами через игровую деятельность ребёнок сравнивает их. С этого и начинается первое знакомство с математикой. К четырём годам дети с лёгкостью считают до пяти, а чуть постарше до десяти, но они могут и ошибаться в счёте. К шестилетнему возрасту, дети уже начинают понимать, когда цифры увеличиваются, а когда уменьшаются.
Вот почему важно с детского сада нужно начинать систематические занятия, чтобы повысить умственное восприятие ребёнка. В нынешнем современном обществе одним из требований к дошкольному воспитанию является получение детьми математических знаний и элементарных представлений в детском саду.
Модуль «Робототехника» является одним из самых востребованных в современном образовательном процессе. Сегодня дети с раннего возраста окружены автоматизированными системами, и от их умения ориентироваться в составляющих научно- технического прогресса зависит дальнейшая интенсификация производства в нашей стране и во всем мире.
«Робототехника» – прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем целью интенсификации производства. Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, кибернетика, телемеханика, информатика, радиотехника и электроника.
Робототехника в детском саду – это развитие мелкой моторики, внимания, аккуратности. Развитие креативности через научно-техническое творчество. Повышение мотивации и целеустремленности.
В процессе конструирования происходит создание машин, сооружений, различных технических средств. В ходе работы создаются эскизы, рисунки, чертежи, делаются расчёты. Видом конструирования является моделирование. При ориентировании на какой-либо объект или данные о нём создаётся его полное или частичное подобие. Материалы при этом могут быть самые разные, главное, чтобы модель отражала существенные характеристики объекта-оригинала, будь то здание, дорога, самолёт или корабль. Наконец, на основе модели происходит создание макета — миниатюрной копии объекта.
Модуль «Робототехника» включает в себя несколько конструкторов для изготовления роботов с возможностью движения. В соответствии с возрастом, задачи, решаемые ребёнком, постепенно усложняются, от простой сборки и механического перемещения модели до программирования систем управления.
Наборы конструкторов из образовательного модуля «Робототехника» способствуют освоению навыков конструирования; ознакомлению с основами механики и первичными компонентами электроники, с понятием «алгоритм»; проведению экспериментов с датчиками движения, расстояния, температуры и др. ; совершению первых шагов в программировании в моделировании собственных роботов.
Конструкторы, входящие в модуль, различаются по способу крепления деталей (гайки, пазы, «шипы» и др., классу роботов (мобильные или манипулятивные, а также по системам управления. В последнем случае выделяют: биотехнические системы управления (командные, т. е. управляемые с помощью кнопок, рычагов и др. ; копирующие, с имитацией человеческих движений; полуавтоматы, с управлением одним органом, таким как рукоятка и т. п.); автоматизированные (программные, предназначенные для выполнения типовых операций, и адаптивные, способные подстраиваться под изменяющиеся условия работы); интерактивные (с возможностью чередования биотехнических и автоматических режимов).
Работа с модулем позволяет совершенствовать навыки логического и алгоритмического мышления; сформировать прочную базу для дальнейшего обучения в области программирования; научить детей собирать дополнительную информацию, необходимую для дальнейшей работы, и критически её оценивать; планировать, детально продумывать и моделировать тот или иной процесс (объект) в учебных и практических целях; уметь находить закономерности, акцентировать внимание на частностях, давать типовую оценку, схематизировать, применять систему условных обозначений; наконец, объективно оценивать результат своей деятельности.
«Мультстудия “Я творю мир”. Обязательной частью STEM-образования является знакомство детей с цифровыми технологиями. Подспорьем в этом является модуль «Мультстудия “Я творю мир”». Он позволяет суммировать и на современном уровне демонстрировать результаты работы детей над различными проектами посредством создания ребёнком собственного мультипликационного фильма. Это достижимо через освоение информационно-коммуникативных, цифровых и медийных технологий, через продуктивный синтез художественного и технического творчества детей.
В состав образовательного модуля входит мультстудия, которую дополняют продукты деятельности ребёнка из любого другого модуля программы STEM- образования, будь то модели, созданные по системе Ф. Фрёбеля, объекты, собранные из LEGO, или роботы. При этом тематика мультипликационых фильмов может быть самой разнообразной.
ПРЕИМУЩЕСТВА STEM ТЕХНОЛОГИЙ
• Развивают любознательность.
• Помогают выработать инженерные навыки.
• Позволяют приобрести качества, необходимые для работы в команде.
• Содействуют умению анализировать результаты проделанных мероприятий.
• Способствуют наилучшей познавательной активности дошкольников.
Комплексный подход в обучении содействует наилучшему уровню развития мыслительных навыков и открывает большую дверь для выбора более перспективной и востребованной профессии. Современная методика непринужденно и легко вовлекает детей в научно-творческую деятельность. Это способствует планомерному развитию интеллектуальных способностей, которые необходимы во взрослой жизни.
Уже во многих городах России функционируют Инновационные площадки по апробации и внедрению программы «STEM - ОБРАЗОВАНИЕ ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО И МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА».
