Конструктор Cuboro как пропедевтика инженерного мышления

Познание окружающего мира ребенком начинается еще до детского сада и продолжается в дошкольном возрасте. Именно в дошкольном возрасте возникают первые представления, как устроен мир, первые попытки познать его через созидание. Дети в детском саду постоянно заняты созданием чего-то нового, исследованием, изучением, экспериментированием. Но, что самое главное, они учатся нестандартно мыслить, начинают понимать, что такое творческий процесс, что значит начать с идеи и превратить ее в настоящий проект с законченным результатом.

Детское техническое творчество – одна из форм самостоятельной деятельности ребенка, в процессе которой он отступает от привычных и знакомых ему способов проявления окружающего мира, экспериментирует и создает нечто новое для себя и других, это конструирование приборов, моделей, механизмов и других технических объектов. Именно детское творчество закладывает основу инженерного мышления.

В дошкольном возрасте необходимо развивать техническую пытливость мышления, аналитический ум и другие качества личности. Следовательно, перед образовательными учреждениями стоит задача развивать у детей навыки конструкторской, творческой деятельности. А именно воспитать человека творческого, с креативным мышлением, способным ориентироваться в мире высокой технической оснащенности и умеющим самостоятельно создавать новые технические формы. Поэтому работа по внедрению инновационных программ, в том числе развитию инженерного мышления, на современном этапе педагогической деятельности является актуальной и востребованной.

Задачи, которые стоят перед педагогами при формировании предпосылок инженерного мышления у детей:

- развивать у детей интерес к моделированию и конструированию, стимулировать детское научно-техническое творчество;

- формировать пространственное мышление, умение анализировать предмет, выделять его характерные особенности, основные части, устанавливать связь между их назначением и строением;

- развивать воображение, фантазию и творческую инициативу;

- развивать наблюдательность, умение сравнивать, обобщать;

- развивать познавательный интерес детей посредством экспериментирования, умение устанавливать причинно-следственные зависимости и делать выводы;

- формировать целостную картину мира, расширять кругозор.

Психолого-педагогические исследования (Л.С. Выготский, А.В. Запорожец, Л.А. Венгер и др.) показывают, что наиболее эффективными способами развития технического творчества детей является практическое изучение, проектирование и самостоятельное изготовление объектов техники.

Термин «конструирование» произошел от латинского слова «construere», что означает создание модели, построение, приведение в определенный порядок и взаимоотношение различных отдельных предметов, частей, элементов. Конструирование – вид продуктивной деятельности, направленной на получение определённого, заранее задуманного реального продукта, соответствующего его функциональному назначению. Под детским конструированием принято понимать создание разных конструкций и моделей из строительного материала, деталей конструктора и др.

В современном мире под конструированием все чаще начинают подразумевать работу и создание чего- либо из разного рода конструкторов.

Конструктор (игрушка) — детский игровой набор для моделирования, состоящий из набора деталей и, как правило, соединительных элементов.

Конструктор — это набор стандартных деталей, из которых можно собрать множество различных предметов.

Самым первым изобретателем конструктора принято считать Фрэнка Хорнби. Это английский изобретатель из Ливерпуля. Он был политиком, бизнесменом. Именно он изобрел игру, которая стала популярной и любимой у миллионов детей. В 1901 году все задумки изобретателя реализовались в детском наборе конструктора для мальчиков «Механическое пособие для новичков». Конструктор был металлический, детали выглядели как планки с отверстиями, пластины из металла. В набор также входили гайки, болты, отвёртка и гаечный ключ, но не существовало каких-либо определённых схем — каждый ребёнок мог проявить фантазию и создать целый город с мостами, автомобилями, самолётами и даже летающими тарелками. В 1926 году появляются первые цветные детали — красные и зелёные. В 1970 году конструктор был дополнен электромотором.

Детский конструктор  — это детская обучающую игра.

В настоящий момент насчитывается более 100 видов различных конструкторов.

Рассмотрим конструктор Cuboro.

Конструктор Куборо (Cuboro) был разработан в 1976 году. Работа с детьми с особенными образовательными потребностями подтолкнула швейцарского инженера Маттиаса Эттера создать специальные музыкальные инструменты, с рукоятками, укреплёнными особым образом, специально подобранных по размерам или издающих необычные звуки. В дальнейшем эти инструменты были изменены и представлены в виде конструктора для простой образовательной игры. Со временем Маттиас Эттер усовершенствовал конструктор и выпустил первую коммерческую версию («игра всех поколений»), включившую в себя 12 различных кубиков. В 1986 году М. Эттер находит столярную мастерскую, семейное предприятие, которое работает и по сей день.  На сегодняшний день конструктор насчитывает около 5 базовых наборов, 8 дополнительных наборов и две настольных игры. Конструктор представляет собой набор кубических элементов размером 5х5х5 см, с прямыми или изогнутыми желобками и туннелями, стеклянным шариком. С помощью этих кубиков может быть создан путь, который приведет шарик от начала до конца маршрута. Cuboro сопровождается методическими рекомендациями на всех уровнях развития детей, от построения базовых конструкций до сложных многоуровневых лабиринтов. В методическом сопровождении описывается поэтапное планирование и проектирование сложных систем, которые возможно осуществить только творческим, сконцентрированным, трудолюбивым, обладающим инженерными навыками детям.

В 2016 году методика «Cuboro - Думай креативно» переведена на русский язык компанией «Инноватика» (г. Новосибирск) и уже в 2017 году прошел первый чемпионат по Cuboro в России.

Конструктор Cuboro настоящая находка для педагогов. Работу с данным конструктор не рассматривают как замену конструированию и робототехнике, т.к. это совершенно иная, современная и доступная форма конструкторской деятельности.

Образовательная система Cuboro:

- знакомит детей с основами конструирования и моделирования;

- развивает творческое, логическое инженерное мышление;

- тренирует пространственное воображение

- учит согласованно работать в команде, коллективе.

На базе данного конструктора была создана виртуальная площадка CuboroWebkit - виртуальный конструктор CUBORO-для раскрытия таланта инженера-конструктора. Это единая информационно-образовательная среда, позволяющая создавать виртуальные конструкции, проводить фронтальное обучение, делать анализ построек, искать новые решения, обмениваться получившимися результатами с другими игроками. В CuboroWebKit представлены все виды данного конструктора. Разработка данной программы началась еще в 2001 году и представляла собой программу WebKitbeta, где была использована двумерная графика.

И только в 2011 году появляется та платформа WebKit, которую мы можем видеть сейчас, уже с трехмерной графикой. С помощью CuboroWebKit возможно обмениваться своими конструкциями со всем миром.

Чем данный контент будет полезен педагогу?

1. В наличии большая база карточек с заданиями.
2. Есть возможность создавать свои задания.
3. Есть возможность совместного выполнения заданий.
4. Удобно осуществлять контроль и давать обратную связь.

Сам конструктор состоит из деревянных кубиков размером 5х5х5 см, которые находятся каждый по определенным номером, и стеклянных шариков. Большинство кубиков имеют желоба и тоннели.

Существуют несколько этапов и видов работу с этим деревянным конструктором:

Начальный этап. Знакомство детей с элементами конструктора.

Задачи этапа: дети знакомятся и запоминают внешний вид, название и описание кубиков.

Упражнения:

- найди кубик по словесному описанию;

- найди кубик по названию;

- найди кубик по тактильным ощущениям.

Например, игра «Волшебный мешочек». Дети, не глядя, на ощупь пытаются определить, что это за кубики.

Этап решения задачи.

На этом этапе уже делается акцент на сочетании кубиков

Задачи этапа: научиться выстраивать верную дорожку и привести шарик в определенное заданием место.

Упражнения:

- составить условие задачи (в различном виде: графическом, текстовом, смешанном);

- практическое решение задачи.

Все решение задач должно ограничиваться количеством кубиков, этажностью построения и функциональностью. Задачи усложняются по мере прохождения детьми тех или иных уровней, по мере уменьшения затраченного времени на выполнения.

Этап описания задачи.

Задачи этапа: описать конструкцию словесно.

Упражнения:

- ответ на вопросы по условию задачи;

- составление плана решения задачи;

- словесное описание решения задачи (комментирование действия).

Этап работы с техническими рисунками.

Задачи этапа: построение конструкции по рисунку.

Упражнения:

- создать рисунок по своим готовым конструкциям;

- оценить рисунок товарища;

- обмен техническими рисунками для контрольного построения конструкции другого ребенка.

Таким образом, дети получают понимание процесса проецирования объемной конструкции на плоскость. При этом обозначаются как статические, так и динамические характеристики конструкции.

В дальнейшем, свои практические умения и навыки дети могут показывать не только на занятиях, но и на командных соревнованиях.

Такие соревнования можно устраивать:

- среди команд внутри одной группы,

- среди команд из различных групп одного дошкольного корпуса;

- внутришкольные соревнования;

- эстафеты между детьми;

- совместные эстафеты с родителями;

- участие в чемпионатах по CUBORO и т.п.

Здесь возможны различные варианты, которые подойдут вашим детям и будут отвечать уровню их подготовленности, а также уровню сплоченности команды.

Не забывайте давать детям простор для фантазии. При свободной игре с конструктором важно, чтобы никакого внешнего воздействия не оказывалось. Изучение кубиков должно проходить самостоятельно или в небольших группах. И с каждым разом способ сложения кубиков в фигуры будет все более и более сложным и творческим.