ПРАКТИКА ВЫЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ОДАРЕННОСТИ У ДЕТЕЙ В ДОПОЛНИТЕЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ

Государственное бюджетное учреждение дополнительного образования Центр детского (юношеского) технического творчества «Старт+» Невского района Санкт­Петербурга ПРАКТИКА ВЫЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ НАУЧНО­ТЕХНИЧЕСКОЙ ОДАРЕННОСТИ У ДЕТЕЙ В ДОПОЛНИТЕЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ  Невидимова Татьяна Ивановна,  педагог ДО, руководитель объединения «Научная игрушка» Оглавление Введение............................................................................................................3 Литература........................................................................................................6 ПРИЛОЖЕНИЯ....................................................................................................7 Приложение 1....................................................................................................7 2 Введение Практика   направлена   на   выявление   и   привлечение   детей   в   образовательную   среду   с инженерным и научным уклоном, что является актуальной задачей дополнительного образования в целом   и   Санкт­Петербурга   в   частности,   поскольку   современное   российское   общество   остро нуждается в высококвалифицированных специалистах инженерного профиля. Непрерывная система опережающего научно­технического образования предполагает вовлечение детей раннего возраста – учащихся начальной школы и даже дошкольников, поэтому использование научной игрушки очень эффективно.   Российские   школьники   в   последние   годы   показали   хороший   рост   при   выполнении заданий   Международной   программы   по   оценке   образовательных   достижений   учащихся  PISA, несмотря на очень позднее (по сравнению с мировой практикой) начало изучения естественнонаучных предметов. Считается, что такой рост и конкурентоспособность на мировой арене (внедрение STEM­ технологий, программа Junior Skills и т.п.)  возможны только за счет содержательной системы раннего практико­ориентированного дополнительного образования. Практика имеет своей целью заинтересовать, увлечь ребенка и поддерживать в нем высокий уровень   мотивированности   на   протяжении   обучения.   Практика   максимально   дистанцируется   от всевозможных   научных   шоу   и   демонстрационных   экспериментов   с   элементами   интерактивности, демонстрируя полное вовлечение ребенка в создание нового продукта, обладающего образовательной и игровой ценностью. Компактный вариант вводного занятия (мастер­класса) по созданию подвижной конструкции (модели), являются эффективным педагогическим и методическим приемом в системе дополнительного образования детей научно­технической направленности. Демонстрационная   часть   практики   выполняет  популяризирующую   и   мотивационную функции  («от   развлечения   –   к   интересу»),   одновременно   позволяя   рекрутировать   для систематических   занятий   наиболее   подготовленную   и   мотивированную   часть   многочисленной аудитории. Практика решает  не только рекрутинговые, но и диагностические функции, поскольку научная игрушка имеет свои особенности: она демонстрирует законы естествознания  в выпуклой, занимательной,   необычной,   парадоксальной   форме.   Для   того,   чтобы   эффективность   и целесообразность   раннего   научно­технического   развития   была   максимальной,   ребенок   должен обладать   не   только   естественным   возрастным   любопытством   и   жаждой   знаний,   но   и   некоторым опытом и зрелостью, позволяющими отличить оригинальное от тривиального, – этот период развития не   имеет   жестких   границ   и   определяется   индивидуально,   в   частности,   по   способности   оценить красоту именно научной игрушки. Будучи   зрелищным   и   эффектным,   начальный   этап   практики   выходит   за   рамки развлекательного   научного   шоу,   ориентируясь   на   интерактивное   творчество,   безотлагательное воспроизведение   игрушки­прототипа   своими   руками   с   усвоением   научной   информации   в   игровой форме   на   доступном   уровне.   Практическая   часть   по­настоящему  интерактивна,   проводится   в постоянном диалоге между педагогом и учеником, поэтому наибольший эффект наблюдается в малых группах   (от   1   до   10   обучающихся)   с  применением   специально   подготовленных   вариантов конструкций, гарантирующих работоспособность изделий и успешность творчества даже у детей с недостаточными   навыками   ручного   труда.   Лучшие   образцы   практики   создают  атмосферу абсолютной успешности  для   ребенка,   что   стимулирует   изобретательскую   и   исследовательскую мысль обучающихся. Далее, при проведении занятий, практика дополняется не только игровыми, но и поисковыми элементами обучения. Педагог организует получение знаний опытным путем. Оригинальным является использование подвижных игрушек­прототипов – как авторских, так и технических и народных 3 игрушек,   изготовленных   промышленным   способом   и   адаптированных   педагогом   для   создания ребенком аналогов из доступных материалов. Наконец, новизной обладает практика мини­мастер­ классов, которые проводят сами дети, что является предтечей публичных выступлений и проектной деятельности. Начальный диагностический этап Целесообразно  выбрать   подвижную   игрушку­прототип   с   необычными   свойствами, нарушающими привычные бытовые представления о законах физики. Примеры: кельтский камень, волчок   Томсона,   балансир,   климбер,   левитрон,   лестница   Якоба,   цепь   Герона,   птичка   Хоттабыча, парящий орел. Такие игрушки, с одной стороны, универсальны, с другой – при необходимости ­ ясно обозначают   нишу   данного   вида   технического   творчества,   отличную   от   специализации   таких направлений как начальное техническое моделирование, конструирование, робототехника, стендовое и трассовое автомоделирование, оригами, кружки «Юный экспериментатор», «Умелые руки», ТРИЗ и пр.   Эти   игрушки   удобны   для   демонстрации,   они   интересны   не   только   детям,   но   и   родителям, помогающим детям осуществить выбор кружка. Подобная демонстрация эффективна на различных массовых мероприятиях – ярмарках профессий, детских праздниках и конкурсах и может служить диагностическим приемом, поскольку способность удивиться необычному техническому устройству, физическому   явлению   возникает   только   при   наличии   некоторой   суммы   представлений   о   законах природы, мироустройства. Иначе говоря, до определенного возраста ребенок не различает обыденного и необычного, ведь он только знакомится с миром. Лишь усвоение повседневных норм поведения людей и вещей делает возможным переход к новой информации.  Поэтому   полезную   диагностическую   функцию   названные   игрушки   выполняют   при   наборе кружковцев: если ребенок, наблюдающий за движением игрушки, способен не только веселиться, но и удивляться, значит, он достаточно развит. Иными словами, если реакцию бурной радости вызывает именно физическая загадка – ребенок способен по достоинству оценить научный парадокс. Если игрушка вызывает много вопросов и собственных версий, ребенок внимательно слушает объяснения, улавливает суть и транслирует ее окружающим, не спешит уходить, стремясь освоить как можно больше конструкций, – налицо исследовательский интерес. Важным свойством таких демонстраций является не разъяснение принципа действия до мельчайших подробностей, для чего ребенок еще не располагает понятийным аппаратом, а  получение опыта прежде знания, что является отличным базисом для изучения физики в старших классах. Важен сам факт получения детьми информации, с которой они могли бы не встретиться еще долгие годы (на это часто с сожалением об упущенных возможностях   указывают   родители,   с   детским   восторгом   впервые   наблюдающие   необычные физические   явления).     Таким   образом,   на   массовых   мероприятиях   наиболее   успешны   семейно­ ориентированные мастер­классы. Заинтересованность родителей играет большую роль в дальнейших занятиях.   Поэтому   вариантом   диагностического   мастер­класса   может   быть  предъявление физических головоломок, неизменно вызывающих огромный интерес у родителей, которые зачастую не могут с ними справиться, а способные восьмилетние дети интуитивно решают их за считанные секунды. Демонстрация завершается словами: «Чтобы лучше понять, как работает такая игрушка, мы сейчас с тобой сделаем ее своими руками! Хочешь научиться? Хочешь сделать много других таких же интересных игрушек?» У большинства детей такая перспектива вызывает восторг, но лишь переход от демонстрации к практике выявляет степень мотивированности. Процент детей, с раннего детства склонных к созданию конструкций, является, по­видимому, некоторой константой, зачастую слабо связанной даже с семейным окружением. Но очень часто эта детская потребность удовлетворяется приобретением разнообразных конструкторов, что само по себе прекрасно, но недостаточно. 4 Хорошим прогностическим признаком является  наличие развитого чувства юмора, тесно связанного   с   пониманием   парадоксов.   Есть   и  специфические   прогностические   приемы, позволяющие   оценить   готовность   ребенка   к   научно­техническому   развитию   высокого   уровня: интерпретация детьми некоторых зрительных иллюзий, научно­технических фокусов и опытов.  Приемы развития и текущей диагностики Занятия «Научная игрушка» ориентированы на создание конструкций из подручных бытовых предметов,   с   которыми   ребенок   повседневно   сталкивается.   Существенное   место   среди   этих предметов  занимают   различные   остатки   и   обрезки,   упаковка,   сломанные   вещи   и   прочий   бытовой утиль. Однако, вопросы экологии, переработки вторсырья, утилизации мусора и экономии в данном случае   не   являются   самоцелью.   В   большей   степени   это  прием  ограничения  средств  –  один из базисных способов стимуляции изобретательского мышления. Сюда примыкают также близкие детям темы приключений, робинзонад и выживания за счет ограниченных подручных средств. Таким образом,   робототехника, программируемые Lego­конструкции, дроны, мультимедиа) совершенно не исключает необходимости развития   смекалки,   умения   «прикидывать   на   глазок»,   создания   лаконичных   (простых,   дешевых, надежных и т.п.) конструкций. Именно в таких конструкциях у ребенка появляется шанс открытия нового качества, улучшения модели, оригинального дизайнерского решения).    доступ   к   высокотехнологичному   оборудованию   (3d­печать, Для создания атмосферы абсолютной успешности на занятиях технической направленности важна   адаптация   известных   моделей   и   создание   новых   вариантов   поделок,   доступных   неумелым рукам детей 7­11 лет. Поощряется и приветствуется подготовка детьми собственных мини­мастер­ классов,   рекомендации   по   которым   носят   самый   общий   характер,   а   содержание   определяется индивидуальным   выбором,   который,   как   показывает   практика,   очень   позитивно   воспринимается детским сообществом и готовит почву для совместного конструирования. Алгоритм   занятия   в   объединении   «Научная   игрушка»   на   начальном   этапе:   универсальным способом научения в этом возрасте является работа по образцу. Этот подход обеспечивает низкий порог вхождения, мотивированность, возможность контроля и самоконтроля, а также интуитивное понимание смысла работы, построения ее плана и выбора средств достижения результатов. Обычно предъявляется   два   образца:   фабричный   (из   дерева,   пластика   или   металла)   и   адаптированный педагогом   для   реального   воспроизведения.   После   предъявления   подвижной   игрушки   дети   под руководством   педагога   обсуждают   принцип   ее   работы,   вспоминают   аналоги   в   технике,   природе, окружающем   мире.   Далее   намечают   последовательность   действий,   выбирают   материалы   и инструменты. Все игрушки подобраны таким образом, чтобы их можно было сделать за одно занятие и успеть   поиграть   с   ними.   Это   создает   атмосферу   успешности,   завершенности   труда.   Ребенок   по желанию   забирает   игрушку   домой   либо   оставляет   для   выставки.   Приветствуется   и   поощряется проявление   конструкторской   смекалки,   усовершенствований,   домашней   доработки,   демонстрация собственных моделей. Поощряется здравый смысл, экономное расходование материалов, правильные навыки   владения   инструментами,   умение   в   случае   необходимости   определить   размер   «на   глаз», приблизительно.     Строго   пресекаются   попытки   небезопасного   поведения.   После   проверки работоспособности   изготовленной   игрушки   ребенок   может   оформить   и   раскрасить   ее   по   своему вкусу. Оригинальность и нестандартность дизайна поощряется.  В этот период на одаренность ребенка могут указывать следующие особенности поведения: стремление к самостоятельной работе, быстрое понимание инструкций, освоение их и переход к изготовлению   собственных   вариантов.   Важным   и   редким   качеством   является  способность   к прогнозу:   мгновенное   «угадывания»   принципов   работы   образца,   улавливание   самой   сути   без излишней   детализации,   на   которой   дети   часто   застревают.  В   настоящей   практике   применяются задания   на   развитие   и   оценку   ассоциативного   мышления,   креативности,   изобретательских   и конструкторских способностей (Приложение 2). Когда   ребенок   имеет   опыт   успеха   и   готов   ради   цели   перейти   на   этап   проб   и   ошибок, экспериментирования, испытаний, проектов с неявными решениями, наступает период постепенного 5 перехода   от   работы   по   образцу   к   более   самостоятельному   творчеству.   В   это   же   время   дети приобретают   уверенность   в   своих   силах   и   вкус   к   проведению   собственных   мини­мастер­классов. Одаренные дети, как правило, являются пионерами на этом пути.  Практика мини­мастер­классов приучает детей к публичным выступлениям, что помогает успешно защищать свои работы в форме «стендап» ­ не заученной презентации, а свободного рассказа.  Разработаны специальные формы для визуального отображения канвы презентации и мини­проекта (Приложение 3), которые отвечают всем   требованиям   к   представлению   детских   проектов   на   научных   ярмарках   и   конкурсах. Индивидуальная   карта  достижений   ребенка   (Приложение   4)   с   наибольшими   весами   включает результаты именно упомянутых заданий, направленных на выявление и развитие научно­технической одаренности (1, 3, 6, 10, 11, 12),  благодаря чему одаренные дети в конце года обучения обычно набирают 60 и выше баллов. Рекомендации даются родителям в течение года и по окончанию курса. Они заключаются в предложении вариантов дополнительного образования согласно индивидуальным особенностям   ребенка:   сопровождение   проектной   и   исследовательской   деятельности;   участие   в конкурсах   опережающего   развития;   информирование   о   городских   и   дистанционных   детских хакатонах, мастер­классах, программах, олимпиадах; описание перспектив развития в разнообразных научно­технических объединениях. Заключение Таким образом, практика выявления и развития научно­технической одаренности у детей в дополнительном образовании на примере объединения «Научная игрушка» заключается в следующем.   На   начальном   этапе   оценивается   способность   к   восприятию   и   интерпретации неочевидной   и   парадоксальной   научно­технической   информации   на   позитивном эмоциональном фоне.   При текущей диагностике учитывается и стимулируется стремление к самостоятельной работе   и   вариативности,   быстрое   понимание   инструкций   и   прогностические способности.  В   настоящей   практике   применяются   задания   на   развитие   и   оценку ассоциативного   мышления,   креативности,   изобретательских   и   конструкторских способностей.   Итоговая  оценка  обязательно включает  умение и  стремление ребенка  к публичному обсуждению   своей   конструкторской   и   исследовательской   работы   –   в   свободной,   но достаточно структурированной форме.  Поддержка заключается в сопровождении конкурсной и проектной деятельности и в индивидуальных рекомендациях родителям по дальнейшему развитию ребенка. Литература 1. Вордерман К. Как объяснить ребенку науку. Иллюстрированный справочник по биологии, химии и физике [Текст] / Кэрол Вордерман. – М.: Манн, Иванов и Фербер, 2016. – 256 с. 2. Игрушки из чего угодно: мастерская изобретателя обучающих игрушек и популяризатора науки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.arvindguptatoys.com/ 3. Интерактивный научный музей «Эксплораториум» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.exploratorium.edu/ 4. Материалы лаборатории одаренности   Психологического института РАО   [Текст]   / Под ред. А. М.  Матюшина. – М., 2006. – 187 с.  5. Одаренный ребенок дома и в школе   [Текст]   Фактория, 2004. ­ 269 с. / А. И. Савенков.   –   Екатеринбург, У­ 6 6. Составление   программы   «Одаренный   ребенок»   в   организациях   дополнительного образования   детей:   методические   рекомендации   [Электронный   ресурс]   /   авт.­сост.   Л.Е. Вотякова, 2015. – 35 с. – Режим доступа: https://clck.ru/Fx6qP ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение 1 Одаренные дети крайне позитивно оценивают парадоксальное поведение игрушек, проявляют высокую степень любознательности и прогностических возможностей, а также стремятся к самостоятельному вариативному конструированию. 7 Приложение 2 Примеры   заданий   на   развитие   и   оценку   ассоциативного   и   мышления,   креативности, изобретательских и конструкторских способностей Стимульный   материал   представляет   собой   набор   пронумерованных   изображений   и наименований игрушек, моделей и процедур в виде карточек лото (домино), которые дети в групповой игре с участием педагога соединяют в смысловые цепочки (дергунчик и боксеры могут быть связаны термином «шарнир» – это элементарная ассоциация, воздушный шар и прыгающая лягушка могут быть   объединены   понятием   «сила   упругости»   –   это   более   сложная   связь;   выигрывает   ребенок, наиболее свободно и полно владеющий материалом. У одаренных детей обычно фиксируется (> 90 % значимых ассоциаций (в среднем – 50­60%). Изобретательская задача    Грузовик не может заехать на склад, потому что не проходит по высоте ворот. Сняли часть груза,   но   из­за   этого   облегчения   амортизаторы   (пружины)   распрямились,   оставшийся   груз приподнялся, и грузовик опять не смог въехать в ворота. По высоте не хватает всего 3 сантиметра! Что делать? Мимо проезжал на велосипеде семилетний мальчик и сразу же нашел решение! Какое? Баллы (0–3): 3 (предложил сдуть шины), 0 (не решил задачу). Одаренные дети могут предложить свое дополнительное жизнеспособное решение Головоломка  8 Головоломка сделана из двух обрезанных и склеенных скотчем пластиковых бутылок. Внутрь помещены два шарика. Нужно, чтобы шарики оказались в разных пробках одновременно. Ломать и открывать емкость нельзя.  Баллы (0–3): 3 (решил головоломку с помощью центробежной силы), 0 (не решил). Решают почти исключительно одаренные дети. Задача на креативность «Нарисуй картинку»  Приложив овал из цветной бумаги к листу чистой бумаги, ребенок должен нарисовать  законченную картинку, включающую в себя исходный элемент, и дать ей название. Инструкция: «Постарайся нарисовать что­нибудь особенное, не как у всех». Баллы (0–2): 2 (уникальный ответ), 1 (оригинальный ответ), 0 (ответ с низкой оригинальностью:  рыба, туча, облако, цветок, яйцо, звери (целиком, туловище, морда), озеро, лицо или фигура  человека). Контрольное задание  предложи свое решение). Моделирование: замена «черного ящика» «белым ящиком»  Догадайся, как устроены игрушки Шлагбаум и Улитка, воспроизведи скрытые механизмы и/или  Баллы   (0–8,   а   именно   0–4   за   каждую   игрушку):   4   (предложены   оригинальные   решения),   3 (воспроизведены   рычажно­шарнирный   и   телескопический   механизмы),   2   (воспроизведен   один   из механизмов),   1   (предложена   часть   решения),   0   (решения   нет).   Одаренным   детям   эти   задания предъявляются в форме «конструирование по условию»: сделай улитку, которая умеет прятать и высовывать голову – любым способом.    9 Шаблоны­конструкторы для презентации работ и защиты проектов  при проведении промежуточного и итогового контроля   (этот плакат сопровождает представляемую игрушку/конструкцию, сильные учащиеся могут заполнить практически все ячейки сами)  Приложение 3 Презентация  кт Прое 10 Баллы за презентацию (0–8) складываются из оценки формы (0–2) и выступления (0–6).  Форма: 0 – не заполнена, 1 – заполнены ячейки «Из чего сделано», сделан рисунок, 2 – частично заполнены остальные ячейки – «Как работает» и «Где применяется»). Выступление: 0–1: минимальный уровень (ребенок не владеет навыками объяснения, отказался выступать); 2–3: средний уровень (ребенок уверенно объясняет принцип действия изделия, пользуясь бытовой   лексикой);   4–6:   максимальный   уровень   (ребенок   уверенно   объясняет   принцип   действия изделия, пользуясь научно­технической терминологией, отвечает на вопросы, успешен на публичных мероприятиях). Баллы за проект (0–10) складываются из оценки формы (0–3) и выступления (0–7). Форма:   0   –   не   заполнена,   1   (заполнены   ячейки   «Ход   исследования»,   сделан   рисунок),   2–3 (описано, как работает, сделаны выводы) Выступление: 0–1: минимальный уровень (ребенок не владеет навыками объяснения, отказался выступать); 2–3: средний уровень (ребенок уверенно объясняет принцип действия изделия, пользуясь бытовой   лексикой);   4–7:   максимальный   уровень   (ребенок   уверенно   объясняет   принцип   действия изделия, пользуясь научно­технической терминологией, отвечает на вопросы, успешен на публичных мероприятиях). 11 Индивидуальная карта достижений  Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Научная игрушка (основы)» Приложение 4 Фамилия, имя учащегося ______________________________________________________ Входной контроль Виды контроля Проме Текущ жуточн ый контрол контро ль ий ь Итоговый контроль № Оценочные материалы и баллы 1 2 3 4 5 6 7 Входная диагностика (1–10) Игра «Научно-технические понятия в игрушках» (0–1) Игра «Научно-техническое лото» (0–5) Игра-викторина «Назови простые механизмы» (0–2) Игра-викторина «Назови сложные механизмы» (0–2) Задания для оценки механической. понятливости, внимательности, креативности (0–12) Контр. игрушка для оценки практических 12 8 9 10 11 12 навыков (0–2) Фрагмент схемы из механического конструктора (0–2) Электрическая цепь (0–2) Моделирование (0–8) Презентация работ (0–8) и защита проектов (0–10) Конкурсы* (0–10) Сумма *Баллы   за   конкурсную   активность:   нет   участия   –   0   баллов,   участие   в   конкурсе   на   уровне учреждения – 1 балл, сертификат районного конкурса – 2 балла, сертификат городского конкурса – 3 балла, диплом районного конкурса – 3–5 баллов, победа в районном конкурсе – 6 баллов, диплом городского конкурса – 7–9 баллов, победа в городском конкурсе – 10 баллов.  Баллы проставляются в окрашенных ячейках.  Критерии оценки: 10) 37) низкий средний высокий 1-3 4-8 9-10 0-10 11-20 21-37 Уровень достижени й Вид контроля (возможный интервал в баллах) Входной (1- Промежуточный (0- Итоговый (1-74) 1-20 21-40 41-74 13