Конструируем будущее: Развитие инженерного мышления у старших дошкольников через «Энергию соли»

Автор: Назарова Наталья Александровна

Организация: МБОУ «Калачевская СОШ», дошкольное отделение

Населенный пункт: Кемеровская область-Кузбасс, Прокопьевский МО, п.Калачево

1. Актуальность развития инженерного мышления в дошкольном возрасте

Современный мир предъявляет новые требования к системе образования. Мы живём в эпоху стремительного технологического развития, когда практически везде используются компьютерные и цифровые средства, электронные и механические устройства. На данном этапе развития страны возникает потребность в специалистах, способных работать с высокотехнологичным оборудованием, создавать и модернизировать технику. Отсюда актуальным становится проблема воспитания человека творческого, способного ориентироваться в мире высокой технической оснащённости, обладающего инженерным мышлением.

Инженерное мышление определяется как вид познавательной деятельности, направленной на исследование, создание и эксплуатацию новой техники, прогрессивной технологии, автоматизацию производства. Важно понимать, что это мышление не формируется само по себе — могут быть лишь предпосылки для его становления. Поэтому начинать готовить будущих инженеров необходимо уже в дошкольном возрасте, когда у детей особенно выражен интерес к техническому творчеству.

Психолого-педагогические исследования Л.С. Выготского, А.В. Запорожца, Л.А. Венгера, Н.Н. Поддъякова, Л.А. Парамоновой показывают, что наиболее эффективным способом развития склонности у детей к техническому творчеству является практическое изучение, проектирование и изготовление объектов техники, самостоятельное создание детьми технических объектов, обладающих признаками полезности или субъективной новизны.

Перед дошкольным образовательным учреждением стоит задача развивать у детей навыки конструкторской, творческой деятельности, воспитывать человека с креативным мышлением, способным самостоятельно создавать новые технические формы. Решение этой задачи требует поиска новых педагогических инструментов, одним из которых и является конструктор Gigo «Энергия соли».

2. Конструктор «Энергия соли» как образовательный ресурс

2.1. Характеристика конструктора

Конструктор Gigo «Энергия соли» (серия Eco Power) представляет собой инновационный образовательный набор, позволяющий знакомить детей с альтернативными источниками энергии через практическое конструирование и экспериментирование. Комплект включает 91 деталь, среди которых: рамки с различным количеством отверстий, балки разных размеров, оси, штифты, шестерёнки, колёса, мотор-редуктор, светодиод, конвертеры, детали для корпуса топливного элемента, держатель батареек, шприц, ёмкость для раствора, провода с разъёмами, пластины из магния и разборочный ключ.

Производитель рекомендует набор для детей от 8 лет, однако при соответствующей педагогической поддержке и адаптации материала он может быть эффективно использован в работе со старшими дошкольниками (6–7 лет). В комплект входит подробное учебное пособие, содержащее 20 уроков по 40 минут каждый, в ходе которых дети собирают 16 моделей и выполняют 4 проектные работы. Также предусмотрена 3D Smart Manual — интерактивная система, демонстрирующая пошаговую сборку каждой модели с выводом на интерактивную доску, планшет или смартфон.

2.2. Принцип работы и образовательное содержание

Принцип действия конструктора основан на использовании металло-воздушного источника тока, работающего на солевом растворе. В руководстве к конструктору доступно объясняются такие понятия, как Вольтов столб, электрохимия, топливные элементы, электролит. Дети узнают о том, откуда добывают магний, какая вода не проводит ток, а также могут самостоятельно ставить эксперименты: например, исследовать влияние объёма солевого раствора на длительность работы топливного элемента или сравнивать электрическое напряжение, вырабатываемое разными источниками тока.

В инструкции описано 22 модели, которые можно собрать из деталей конструктора: гоночная машина, грузовик, внедорожник, вертолёт, ветряная мельница, карусель, мотоцикл, экскаватор, радарная станция и другие. Работа над созданием этих моделей позволяет ребёнку не только освоить технику сборки, но и понять, как альтернативные источники энергии могут применяться в повседневной жизни.

2.3. Педагогический потенциал для старших дошкольников

Хотя возрастная маркировка указывает на более старший возраст, педагогический потенциал конструктора для работы с детьми 6–7 лет огромен. Набор способствует решению следующих образовательных задач:

· Познавательное развитие: знакомство с основами физики и химии через наглядный практический опыт. Дети узнают о свойствах соли как электролита, о преобразовании химической энергии в электрическую и механическую .
· Развитие логического мышления: установление причинно-следственных связей между действиями (создание раствора, подключение элементов) и результатом (движение модели) .
· Совершенствование мелкой моторики: работа с мелкими деталями требует точных движений и координации .
· Развитие пространственного мышления: сборка по схемам и создание собственных моделей формирует умение мысленно представлять трёхмерные конструкции .
· Формирование исследовательских навыков: постановка гипотез, проведение экспериментов, фиксация и обсуждение результатов .
· Воспитание экологического сознания: знакомство с альтернативными источниками энергии закладывает основы бережного отношения к природным ресурсам.

3. Методика организации работы с конструктором

3.1. Адаптация для старшего дошкольного возраста

Учитывая возрастные особенности детей 6–7 лет, работа с конструктором требует специальной педагогической адаптации. Рекомендуется придерживаться следующих принципов:

Роль педагога заключается не в трансляции готовых знаний, а в создании условий для самостоятельного поиска. Взрослый выступает в роли наставника, который ставит открытые задачи («Как заставить машинку двигаться без батарейки?») и стимулирует вопросы «почему?» и «как?». Такой подход соответствует современным требованиям дошкольного образования, где приоритет отдаётся развитию познавательной инициативы и исследовательского поведения.

Форма организации — групповая работа (малые группы по 2–3 ребёнка). Совместная деятельность способствует развитию коммуникативных навыков, учит договариваться, распределять роли, обсуждать идеи и совместно решать проблемы.

Пошаговое освоение предполагает движение от простого к сложному. Первые занятия целесообразно посвятить знакомству с деталями и простейшим моделям, постепенно переходя к более сложным конструкциям и экспериментам.

Акцент на процесс — важнее не столько результат (собранная модель), сколько обсуждение того, почему она работает или не работает. Педагог направляет детей на установление причинно-следственных связей и самостоятельное формулирование выводов.

3.2. Примерный сценарий занятия

Организация занятия с конструктором «Энергия соли» может быть построена по следующей структуре:

I. Мотивационный этап (5 минут). Педагог создаёт проблемную ситуацию, активизирующую познавательный интерес детей. Например: «Ребята, представьте, что мы оказались на необитаемом острове. У нас есть машинка, но батарейка села, а в магазин сходить некуда. Что же делать?». Такая постановка вопроса подводит детей к мысли о необходимости найти альтернативный источник энергии.

II. Исследовательский этап (15–20 минут). Дети собирают простую модель (например, гоночную машину) по схематичной инструкции, затем готовят солевой раствор и заливают его в топливный элемент. На этом этапе педагог направляет вопросы на понимание происходящих процессов: «Что мы добавили в воду? Как вы думаете, почему машинка поехала?».

III. Экспериментальный этап (10 минут). После запуска модели проводится обсуждение: дети наблюдают за движением, сравнивают скорость в зависимости от концентрации раствора или объёма жидкости, фиксируют результаты. Педагог помогает сформулировать выводы: «Соль, растворяясь в воде, создаёт электричество, которое приводит мотор в движение».

3.3. Интеграция с другими образовательными областями

Работа с конструктором «Энергия соли» позволяет интегрировать различные образовательные области:

· Речевое развитие: обсуждение гипотез, описание результатов опытов, составление рассказов о путешествиях «заряда» от солевого раствора к двигателю.
· Социально-коммуникативное развитие: совместная работа в группах, распределение обязанностей, взаимопомощь.
· Художественно-эстетическое развитие: создание творческих проектов на основе полученных знаний, конструирование декораций для игр.

Особый интерес представляет интеграция с познавательно-исследовательской деятельностью по изучению свойств соли. Воспитатель может предварительно провести с детьми опыты, демонстрирующие, что соль растворяется в воде, и этот раствор — не просто вода, а особая среда, которая проводит электричество. Например, опыт с плавающим яйцом демонстрирует, что солёная вода имеет другие свойства, чем пресная.

4. Развитие предпосылок инженерного мышления

Инженерное мышление дошкольника не тождественно инженерному мышлению взрослого специалиста, однако в этом возрасте формируются его важнейшие предпосылки. Работа с конструктором «Энергия соли» способствует развитию следующих компонентов:

Техническое и пространственное мышление формируется через необходимость мысленно представлять будущую конструкцию, анализировать схему сборки, определять пространственное расположение деталей. Дошкольник учится «читать» технический рисунок и воспроизводить модель по образцу.

Аналитические способности развиваются в ходе экспериментирования: ребёнок устанавливает связь между изменениями условий (количество соли, объём воды) и результатом работы модели, учится делать выводы на основе наблюдений.

Проектное мышление зарождается тогда, когда дети переходят от конструирования по инструкции к созданию собственных моделей. Как отмечается в педагогической литературе, процесс создания технического объекта включает этапы: возникновение идеи, планирование, конструирование, испытание и модернизацию. Именно такую последовательность действий осваивает дошкольник в ходе работы с конструктором.

Креативность и изобретательность стимулируются возможностью комбинировать детали, создавая уникальные модели. Ребёнок не ограничен жёсткими рамками — он может экспериментировать, пробовать различные варианты соединений, находить нестандартные решения.

Усидчивость и целеполагание развиваются в процессе работы над сложной моделью, которая требует концентрации внимания и терпения. Завершение проекта даёт ребёнку ощущение успеха и формирует внутреннюю мотивацию к познанию.

5. Условия эффективной реализации

Для успешного использования конструктора «Энергия соли» в работе с дошкольниками необходимо создание специальных педагогических условий.

Развивающая предметно-пространственная среда должна включать не только сам конструктор, но и дополнительные материалы для экспериментов: ёмкости для приготовления растворов, мерные ложки, наждачную бумагу (для очистки магниевых пластин), дневники наблюдений. Важно, чтобы материалы были доступны детям и стимулировали самостоятельную исследовательскую деятельность.

Система дидактических игр способствует закреплению и углублению знаний, полученных в ходе конструирования. Это могут быть игры на сравнение свойств различных жидкостей, классификацию источников энергии, моделирование ситуаций использования альтернативной энергетики.

Взаимодействие с родителями является важным условием успешной работы. Семья — один из основных субъектов формирования ценностных ориентаций и интересов ребёнка. Рекомендуется проводить совместные детско-родительские мастер-классы по конструированию, информировать родителей о целях и результатах работы, привлекать их к участию в конкурсах и выставках технического творчества.

Педагоги, работающие по данному направлению, могут опираться на опыт дошкольных учреждений, где с успехом реализуются инновационные проекты в области развития инженерного мышления детей.

Заключение

Конструктор Gigo «Энергия соли» представляет собой уникальный образовательный инструмент, позволяющий в доступной для старших дошкольников форме знакомить их с основами физики, химии и альтернативной энергетики. При грамотной педагогической адаптации и методическом сопровождении работа с конструктором способствует формированию важнейших предпосылок инженерного мышления: пространственного и технического мышления, аналитических способностей, креативности, проектного подхода к решению задач.

В условиях стремительного технологического развития общества раннее развитие инженерно-технических способностей детей приобретает особую значимость. Дошкольный возраст — сензитивный период для формирования познавательного интереса к устройству окружающего мира, и задача педагога — максимально использовать этот потенциал, предлагая детям современные, увлекательные и содержательные образовательные возможности. Конструктор «Энергия соли» — это не просто игрушка, а ключ к миру науки и изобретательства, который открывает перед ребёнком горизонты будущего.

Список литературы

1. Базарова Н.В., Кузьмина Н.И. Развитие детского технического творчества старших дошкольников // Детство как антропологический, культурологический, психолого-педагогический феномен : материалы Междунар. науч.-практ. конф. – Самара : Изд-во СГПУ, 2019. – С. 45–49.

2. Внук Л.Б. Развитие инженерного мышления детей старшего дошкольного возраста посредством образовательных конструкторов // Современное дошкольное образование: теория и практика. – 2020. – № 3. – С. 32–38.

3. Выготский Л.С. Воображение и творчество в детском возрасте. – М. : Перспектива, 2020. – 128 с.

4. Дятлова Н.В. Развитие конструктивной деятельности детей старшего дошкольного возраста // Молодой учёный. – 2016. – № 14 (118). – С. 345–348. – URL: https://moluch.ru/archive/118/32654/ (дата обращения: 16.07.2026).

5. Литвинова О.Э. Конструирование с детьми старшего дошкольного возраста. Конспекты совместной деятельности. – СПб. : Детство-Пресс, 2019. – 112 с.

6. Лыкова И.А. Конструирование в детском саду. Старшая группа. – М. : Цветной мир, 2018. – 144 с.

7. Приказ Минпросвещения России от 25.11.2022 № 1028 «Об утверждении федеральной образовательной программы дошкольного образования» (ФОП ДО). – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

8. Цой Л.Р. Развитие конструкторского мышления и технического творчества детей старшего дошкольного возраста средствами конструкторов нового поколения // Инновационные технологии в образовании. – 2021. – № 2. – С. 56–62.

Электронные ресурсы

9. Конструктор Gigo Энергия соли (91 деталь) [Электронный ресурс]. – URL: https://kidtoyshop.ru/catalog/gigo/energiya_soli/ (дата обращения: 16.07.2026).

10. Официальный сайт компании GIGO Toys. Индивидуальный набор «Энергия соли» [Электронный ресурс]. – URL: https://gigotoys.com/product/solar-energy/ (дата обращения: 16.07.2026).