Основы инженерного мышления необходимы ребенку уже с малых лет, так как с самого раннего детства он находится в окружении техники, электроники и роботов . Данный тип мышления важен как для изучения, так и для эксплуатации разнообразной техники. Современное общество предъявляет новые требования к системе образования подрастающего поколения и, в том числе, к первой ее ступени - к системе дошкольного образования.

В настоящее время перед последним стоит цель - формировать основы инженерного мышления у ребенка дошкольника. А именно, воспитывать человека творческого и креативного, способного ориентироваться в мире высокой технической оснащенности и умеющего самостоятельно создавать новые технические формы. В связи с этим в детских садах АНО ДО «Планета детства «Лада», в рамках дополнительного образования, реализуется авторская программа «Электроника шаг за шагом».

В детском саду №188 «Степашка» под руководством педагога дополнительного образования Самосадской М.Н., дети осваивают данную программу с использованием электронного конструктора «Знаток» на 180 схем.

Электронный конструктор «Знаток» - это кладезь электросхем, двигателей, лампочек, транзисторов, конденсаторов, светодиодов и многого другого.

23 мая в детском саду № 188 «Степашка» прошло итоговое занятие с приглашением родителей, где дети рассказали и показали, чему они научились, работая с электронным конструктором.

Занятие проходило в форме соревнований между командой «Знаток» группа №22 и «Электрон» группа № 23. Детям предлагалось принять участие в: «Все по порядку» , «Конкурс капитанов» , «Супер скорость» , «Вслепую» , «Вместе дружно» и др. В ходе выполнения заданий они на ощупь находили детали в чудесном мешочке и называли их, читали схемы, анализировали ошибки, выполняли задание по цепочке, работали в парах. А самое главное дети видели практический результат применения своих конструкторских умений: зажигалась лампочка, крутился пропеллер, звенел звонок. Живой интерес вызвал конкурс «Научился сам - научи другого» - это совместный конкурс взрослых и детей. Ребята учили старших по схеме собирать конструктор, объясняли последовательность сборки и какой же был восторг у взрослых и детей, когда прозвучал звуковой сигнал, зазвенел музыкальный дверной звонок. Сюрпризным моментом на мероприятии стал мастер-класс от Анастасии Ронжиной, воспитанницы группы № 23 и ее папы Дмитрия Сергеевича Ронжина. Они рассказали и показали, как работают с конструктором «Знаток» на 1000 схем. На глазах у заинтересованных ребят сконструировали «Цифровой диктофон».

Итог соревнований подвело компетентное жюри. Дети получили заслуженные медали. Взрослые, наблюдая за деятельностью детей, еще раз убедились, что цикл занятий с электронным конструктором «Знаток» в форме познавательной игры - интересное занятие для детей, развивающее и формирующее технические умения и навыки.

Задачи:

• Пробуждать у детей исследовательский интерес при использовании электронного конструктора «Знаток».
• Продолжать учить детей читать схемы и по ним собирать рабочие механизмы.
• Развивать у детей навыки рационального конструирования и моделирования, конструкторского мышления и творческой инициативы.
• Формировать у детей навыки сотрудничества, партнерства. Поддерживать и укреплять в детях уверенность в себе и своих возможностях.
• Развивать эмпатию: вызывать у детей чувство отзывчивости к тем, кто попал в трудную жизненную ситуацию и нуждается в помощи.

Материал и оборудование:

• Ноутбук, презентация к занятию
• Электронный конструктор «Знаток» - 12 наборов
• Схемы к конструктору
• Аудиозапись – азбука Морзе

Ход занятия

Дети заходят в группу. Здороваются с гостями.

Воспитатель: Ребята, гости пришли посмотреть, как вы умеете интересно играть и заниматься.

Звучит звук сигнала SOS .

Воспитатель: дети, это сигнал бедствия. Этот сигнал передает беспилотная космическая станция: «На станции отказала электроника: нет освещения, прекратила свою работу система охлаждения, не работают звуковые датчики. Срочно нужна помощь команды инженеров-конструкторов!»

Воспитатель: Как можно помочь беспилотной станции? Какие у вас предложения?

Дети отвечают.

Воспитатель: Предлагаю вам попробовать себя в роли инженеров-конструкторов. Вы полетите на космическую станцию и поможете в ремонте и восстановлении электроники. На чем полетим? На космическом корабле!

Воспитатель: Ребята, для работы на станции нам понадобятся какой-то ремонтный набор? Что мы можем использовать в работе? (электронный конструктор «Знаток»).

Возьмите конструкторы, приготовьтесь к отправлению. Все готовы? Полетели!

(на экране интерактивной доски появляется изображение космического корабля)

Воспитатель: внимание дети! Производим стыковку с неуправляемой космической станцией. Ребята, надо перейти на станцию, но там же очень темно! Как быть?

Дети: нужно первым делом восстановить освещение!

Воспитатель: правильно! Инженеры, перед вами на экране схема «Лампа». Но тат как электроника еще не восстановлена и выключатели не работают, предлагаю вам сделать лампу, управляемую магнитом. На какую деталь можно заменить выключатель?

Ребенок: на геркон.

Воспитатель: Что же так такое геркон?

Дети: магнитоуправляемый контакт или кнопка, которая работает от магнита. Если рядом с герконом поместить магнит, лампа загорится. Если магнит убрать, лампа погаснет. Приступайте к работе!

Дети собирают электрическую цепь «Лампа, управляемая магнитом».

Воспитатель: Молодцы! Вы справились с заданием, починили освещение. А вот и второй отсек, и здесь очень жарко! Не работает система охлаждения! Что же делать?

Дети: нужно собрать вентилятор!

Воспитатель: инженеры, чтоб собрать мощный вентилятор, вам поможет схема. Внимание на экран.

Дети собирают электрическую цепь «Летающий пропеллер».

Воспитатель: Ребята, чтоб пропеллер не взлетал, необходимо изменить полярность подсоединения электромотора (поменяйте местами «плюс» на «минус») и установите на него пропеллер. Нажмите кнопку. Вы видите, что направление пропеллера изменилось на противоположное. Он уже не может взлететь и превратился в мощный вентилятор.

Дети собирают электрическую цепь «Мощный вентилятор»

Воспитатель: Молодцы! И с этим заданием вы справились, починили систему охлаждения. Теперь на станции светло и прохладно! Можно потанцевать.

Физминутка «Я ракета»

Переходим в третий отсек, в котором нужно восстановить звуковые датчики. Мы с вами составляли много звуковых электрических цепей. А так как мы находимся в космическом пространстве, я вам предлагая собрать звуковую электрическую цепь «Звуки звездных войн, управляемые вручную». Перед вами новая схема, посмотрите внимательно на электрические ряды, соотношение полярностей и соберите цепь.

Дети собирают электрическую цепь «Звуки звездных войн, управляемые вручную».

Воспитатель: Замечательно! Звуковые датчики восстановлены, вся электроника работает исправно, и мы смело можем отправляться домой.

Звучат сигналы азбуки Морзе, педагог расшифровывает: «Дорогие ребята, спасибо вам большое. Но очень хочется, чтобы вы для станции сделали запасной генератор электроснабжения, который будет подавать ток, свет, тепло на случай аварии».

Дети собирают каждый свою электрическую цепь и объединяют эти цепи в запасной генератор электроснабжения. Демонстрируют его работу.

Воспитатель: Дети, предлагаю собрать ремонтные наборы и отправиться в детский сад. Проходите в наш космический корабль. Присаживайтесь, пристегните ремни. Полетели.

Воспитатель: Вот мы с вами вернулись в детский сад. Сегодня вы потрудились на славу. Ваши технические знания и умения помогли спасти беспилотную станцию! Дети, как вы считаете, что вам удалось лучше всего? Чем вы гордитесь?

Дети прощаются с гостями.

Общение с детьми по ходу занятия.

Электромотор – это специальное устройство, которое занимается преобразованием электрической энергии в механическую. Зачем это необходимо? Только в этом случае, возможно заставить работать различные машины и механизмы в целом.

Вентилятор. В Мире электроники много различных деталей, а вентилятор, всего лишь моторчик с пропеллером, но дело в том, что все эти детали при работе сильно нагреваются! Тут-то и спасает вентилятор. Он охлаждает приборы изнутри потоком воздуха и если он плохо работает, то прибор может отключиться или сломаться!

Пьезоизлучатель. Устройство для воспроизведения звука.

Клемма. Это зажим, его используют для крепления проводов к источнику питания или другим проводам.

Светодиод – маленький электронный элемент, который излучает свет.

Геркон – магнитоуправляемый контакт.

» - российский конструктор, который знакомит детей с электроникой. На коробке значится маркировка 5+, но под присмотром взрослых можно начать и раньше. Главное - объяснить, почему так важно следить за расположением плюсов и минусов на деталях. И не жалеть игрушку, когда ребёнок перейдёт к собственным экспериментам.

Комплектация

Конструкторы выпускаются в нескольких вариантах, в редакцию прибыл набор «В» для первых шагов в электронике из 18 деталей.

В набор входят:

• инструкция;
• интегральные схемы со звуками специальных автомобилей (скорой помощи, пожарной или полицейской машины);
• динамики;
• резисторы;
• транзисторы;
• диоды;
• переключатели;
• проводники;
• блок питания.

Кстати, этот конструктор поставляется с батарейками. Мелочь, а приятно: в некоторые игрушки, требующие питания, их забывают положить.

Как работает конструктор

Принцип простой: на прочной пластиковой плате устанавливаются крупные яркие детали. Никакой пайки не требуется. Соединения деталей и платы выглядят и работают, как застёжки-кнопки на одежде. С ними справятся даже дети четырёх лет.

В роли проводов здесь не мягкие, гнущиеся и непослушные кабели, а жёсткие конструкции фиксированной длины.

В инструкции указано, как собрать 15 разных схем, чтобы диоды замерцали, а динамик стал издавать звуки автомобилей специальных служб.

О самостоятельной игре речи не идёт. Чтобы понять, что и как работает, мало просто уметь читать, нужно уметь читать отечественные инструкции. Некоторые описания к схемам составлены так, что не каждый взрослый с первого раза поймёт, лучше ориентироваться на картинку.

Огромный плюс таких конструкторов в том, что вокруг них можно выстраивать другие игры. Не просто собрать-посмотреть-разобрать схему, а играть вместе с машинками, куклами и всем тем, что уже есть в детской комнате.

Для детей старше 10–11 лет конструктор именно в этом наборе скучноват, на один раз. Но если дать им большее количество деталей, то и интерес возрастёт.

Хорошее и плохое

Плюсы от покупки конструктора несомненны.

• Развитие мелкой моторики . Даже если вы сами понятия не имеете, зачем эти схемы нужны, подумайте хотя бы о мелкой моторике. О том, что развивать координацию пальцев важно и нужно, написаны тонны исследований. Поделки, шитьё, рисование, письмо… почему бы и конструктором делу не помочь?
• Обучение . Тут комментарии излишни. Понятно, что многие знания, полученные в пятилетнем возрасте, не задержатся в памяти, если их не закреплять. Зато они прочно вплавятся в то, что называется background.
• Повод для общения . Как мы уже упоминали, без помощи дошкольник конструктор не осилит, нужны родители. Откровенно говоря, многие детские игры для мам и пап откровенно скучны. «Знаток» не даст заскучать ни для взрослым, ни детям.

Конструктор выпускается в разных вариантах, можно докупать новые коробки и соединять детали из них в нечто грандиозное.

Минус только один. Как и все игрушки для дошкольников, конструктор ломается. Создатели постарались сделать его максимально прочным, но всё, что было припаяно, рано или поздно отламывается. Правда, я не знаю пока ни одной игрушки, которую не может сломать пятилетний ребёнок.

Почему «Знаток» покупать необходимо? Потому что ребёнок привыкнет к тому, что есть на свете электроника, что можно собирать сложные конструкции. И будет от этого счастье (то есть свет, звук и прочие эффекты). Через несколько лет, если и не потребует большего, то хотя бы не испугается, кода вы подарите « », « » или Arduino.

Лайфхакер благодарит магазин Medgadgets.ru за предоставленное для тестирования устройство.