Инженерный класс в начальной школе. Из опыта работы

Автор: Николаева Наталия Николаевна

Организация: ГБОУ Школа 1955

Населенный пункт: г. Москва

Технология в начальной школе – что это такое?

Ученики начальной школы живут в мире техники: в играх и поделках, в домашнем хозяйстве. Однако, общение с техникой ограничивается знаниями правил обращения с ней, а вот лежащие в основе ее действия принципы очень часто остаются неизвестными. В игре взаимодействие с техникой ограничивается ее обслуживанием и использованием. Процесс сборки, построения, конструирования и разборки встречается все реже. Возрастающая сложность технических средств все больше затрудняет понимание технических функций и взаимосвязей.

С другой стороны, мы знаем о детском желании заглянуть внутрь вещей, исследовать способы их действия и, конечно же, что-то в них поменять. Дети хотят знать, как работает, из чего и как оно сделано, почему что-то происходит и откуда оно возникает. Но прежде всего дети стремятся что - то создать и выступить в роли творца при решении технической задачи.

Техническое обучение с азов в начальной школе должны опираться на изначальное желание детей мастерить и исследовать, адекватно реагировать на сложный необозримый технический мир. При этом главное состоит в том, чтобы помочь детям прийти к настоящему пониманию интересных и важных явлений, касающихся мира техники – тогда они будут в состоянии не просто пользоваться техническими средствами и обслуживать их, а смогут оценивать, изменять и улучшать их конструкцию и самостоятельно конструировать.

Задачи таких занятий состоят в следующем:

- способствовать пониманию основных принципов действия и создания технических средств;

- обучать началам технической деятельности, например, конструирования;

- познакомить с использованием технических средств и научить их оценивать;

- помогать осознавать связи между созданием технических средств и производством, между миром техники;

- развиваем умение обращаться с техникой и оценивать последствия ее действия;

- выявлять гендерные различия в отношении к технике, устранять трудности.

Занятия по техническим темам в начальной школе должны опираться на уже имеющиеся знания, учитывать интересы детей и давать возможность посредством собственных размышлений и действий находить самостоятельные решения. Таким образом, мы сможем пробудить творческий интерес к технике и положить начало рациональному и критическому отношению к ней.

Общеизвестно, что в процессе поиска решений дети ошибаются, а мы в целях экономии времени предлагаем им правильное решение. При этом мы лишаем детей возможности развивать их собственное мышление и приобретать новое знание. Учащиеся должны понять, что только шаг за шагом возможно приблизиться к объяснению наблюдаемых явлений, к решению проблемы в целом. Также детям надо дать понять, что не всегда решение является индивидуальным, часто это результат коллективных усилий, ведь это развивает социальные навыки детей. Во избежание неудач на помощь приходит учитель – даются карточки – подсказки, например.

Чему же обучаются дети на занятиях?

Обучение происходит в ходе решения проблем, в процессе которого постигаются основные принципы, лежащие в основе функционирования технических средств. При этом есть возможность освоить целый ряд умений – анализ заданных условий, оценка средств, преодоление трудностей в процессе поиска решения. Сравнение и оценка решений, взаимопомощь. Большое значение имеет и то, что процесс самостоятельного поиска решений повышает уверенность в собственных силах, а это важная предпосылка развития интереса к техническим вопросам, в том числе и у девочек.

За основу своей работы, представляемой на конференцию, хочу взять тему «Равновесие и устойчивость» (Мосты). На занятия в рамках этой темы дети с помощью простых материалов самостоятельно выполняют задания на конструирование, проверяют свои действия и анализируют результаты, опираясь на принципы, лежащие в основе функционирования конструкций. Все задания на занятиях сформулированы четко и ясно. Полученные результаты дети могут фиксировать на рабочих листах или на доске. Как результат, полученные знания в ходе анализа процесса работы и полученных результатов переносятся на другие технические средства – это и строительные конструкции, и предметы жизни, при этом дети приходят к более глубокому пониманию основных законов окружающего мира техники.

В начале работы над темой, я задала себе вопрос – есть ли у детей представления, которые могут привнести в процесс решения технических проблем? И поняла, что дети уже получили различные знания в играх – многие из них могут построить из кубиков устойчивую башню. Но эти знания и умения часто еще не сформированы вербально. Дети, конечно, видели мосты, и имеют общие представления о том, почему они не рушатся. Они знают из каких материалов их строят, что они могут ржаветь, что есть мосты с арками, что для поддержки мостов необходимы опоры. И эти знания составляют основу для решения поставленной задачи, например, построить мост через «реку» из заданного количества блоков. При непосредственной работе с материалом дети выдвигают идеи, обсуждают и оценивают. Есть получится самостоятельно определить правильность суждение – это великолепно. Для выстраивания и закрепления представлений очень важен анализ процесса и результатов. На этом этапе я стараюсь вводить специальные термины, с помощью наглядных материалов определяются действующие на мост силы и сравниваются различные решения.

Среди заданных самой себе вопросов был и еще один – что сделает эту тему интересной для моих учеников? А ведь каждому из нас ежедневно приходится пользоваться мостами, хотя мы над этим не задумываемся. Отсутствие мостов повлияло бы на промышленность, общество. Необходимость преодолевать водные препятствия, переходить улицы и дороги – это цели побуждали людей к поиску новых технических решений и к новым открытиям. Отсюда и шедевры инженерного искусства, например, мост «Золотые ворота». Некоторые мосты соединяют не только местности, но и народы – оба Босфорских моста в Стамбуле, связывают Европу и Азию, Восток и Запад. При возведении мостов должны учитываться условия – особенности местности, расстояние, почва, материалы…) и цели – покрытие расстояния, ширина, грузоподъемность). Эта тема является и возможностью установления межпредметных связей – на уроках музыки и математики, например,можно вспомнить песни об известных мостах и произвести расчеты нагрузки.

В итоге, я поняла, что тема «Мосты» позволяет проработать и усвоить основные понятия, такие как устойчивость и грузоподъемность, профили и принцип рычага. А знание этих основ помогает понять принципы строительство других объектов – домов, башен.

Таким образом, я пришла к мысли, что необходимо очень четко выстроить работу по данной тематике. Я расписала для себя тематику занятий и цели, четко определила какие предварительные знания могут быть у моих учеников, продумала вопросы детей по данной теме, задумалась о демонстрационных экспериментах, об уровне познавательных задач на занятиях, индивидуальной диагностике уровня обученности, списке оборудования, списке сопутствующих материалов, и, конечно же, о том, какой будет речь – повседневной или профессиональный язык.

Итак, хочу познакомить Вас со своими наработками по теме «Равновесие и устойчивость» (Мосты).

Свою работу я провожу с детьми в рамках кружка в нашей школе и назвала я свои занятия «Лаборатория открытий».

Начнем с тематики моих занятий, а далее на примере одного из уроков рассмотрим ход работы детей. Тематическое планирование по данной теме я решила сделать следующим.

Занятие 1. Как раньше люди перебирались через реку?

Занятие 2. Мост без опор – арочно - консольный мост.

Занятие 3. Волшебная коробка.

Занятие 4. Как римляне в старину строили арочные мосты.

Занятие 5. Делаем арочный мост более прочным.

Занятие 6. Мост Леонардо – мост без гвоздей и винтов.

Занятие 7. Что произойдет, если балочный мост нагрузить?

Занятие 8. Ка сделать плоское дорожное полотно более прочным?

Занятие 9.Что делает фермовые мосты более прочными?

Занятие 10. Строим, используя неизменяемый треугольник.

Занятие 11. Изобретаем висячий мост.

Занятие 12. Сравнение прочности висячего и балочного мостов.

Занятие 13. Висячий мост – король мостов.

Занятие 14.Строим мост для местечка Мостерикс – конкурс наших мостов.

Как я работаю с детьми, приведу на примере темы «Как римляне в старину строили арочные мосты».

Учебные цели:

Дети знают, что для сооружения арочного моста из клинчатых камней необходимы подмостки, а собранный мост стоит без них.

Краткое описание:

Учитель показывает изображение римского арочного моста и просит детей сравнить его с построенными ими арочно – консольными мостами. Ученики знакомятся с основной особенностью арочного моста из клинчатых камней – детали в нем расположены по дуге. Дети получают детали и должны построить из них арочный мост на подставке, которая имеет боковые опоры, для того, чтобы мост не разъезжался в стороны. Чтобы возвести арочный мост, нужно придумать «строительные леса» (так называемые «кружала» или «помостки»). Для этой цели можно использовать любые подручные материалы. Во время обсуждения дети предлагают свои решения.

Указание для учителя:

Перед уроком необходимо подержать в воде и снова просушить клинчатые детали. Волокна дерева при этом приподнимаются, контактные плоскости между клинчатыми деталями будут лучше схватываться друг с другом. Таким образом, постройка моста пройдет легче.

План проведения занятия

Продолжительность и форма работы	Ход занятия	Понадобится
10 минут. Обсуждение в классе и работа в парах.	Учитель показывает изображение римского арочного моста и просит детей сравнить его с построенными ими арочно – консольными мостами. Импульсы учителя: что у обоих мостов одинаково; чем мосты отличаются друг от друга; камни у римского моста имеют особую форму, а что было бы, если они тоже были прямоугольными?	Слайд «Арочный мост» Арочно – консольные мосты, построенные детьми. Небольшая полоска синего цвета для реки.
Около 5 минут. Обсуждение в классе и групповая работа.	Постановка задачи: учитель показывает детали для арочного моста и кладет на подставку 2 бруска один на другой. Верхний брусок падает вниз. Вопрос: можно ли из этих брусков построить на подставке такой же арочный мост, как на слайде? Собираются идеи. Задание на конструирование: Группами по 4 человека построить мост из 9 брусков на подставке. Мост должен стоять на подставке без посторонней помощи; нельзя поддерживать бруски руками. При постройке моста можно использовать вспомогательные материалы. В распоряжении учащихся 2 карточки – подсказки (ограниченная и подробная помощь).	9 клинчатых брусков и подставка для арочного моста;   Ножницы, бумага, картон   Подсказки
Около 45 минут. Групповая работа.	Разработка темы: Из вспомогательных материалов дети строят подмостки, чтобы возвести мост. После установки последнего, верхнего камня – «замкового» - вспомогательные материалы удаляются. Логическое задание: Предположи, каким образом можно защитить арку от обрушения. Нарисуй и обоснуй.	Для каждой группы: задание на конструирование. 9 клинчатых брусков и подставка для арочного моста;   Ножницы, бумага, картон   Подсказки
Около 30 минут. Обсуждение в классе.	Обсуждение: Группы представляют свои мосты и рассказывают, как происходил процесс сборки. Рассказ учителя как раньше собирали такие мосты. Проработка рабочих листов «Как строится арочный мост». Проверка логического задания.	Модели детей, рисунки Слайд « Как строится арочный мост» Слайд «Римский арочный мост» Слайд «Постройка арки сегодня»

 

В заключение, хочу привести слова Я. Леопольда «Мост является самым возвышенным творением или изделием строительного искусства, посредством которого человеческий разум соединяет между собой страны, разделенные глубокими рвами, ручьями, реками и потоками, одновременно объединяя человеческие общества и способствуя развитию коммерции».

Тема «Мосты» предоставляет детям возможность следовать своим индивидуальным интересам. Этому способствует, например, работа с портфолио, рефератами и самостоятельные исследования. Существенными стимулами в этом отношении становятся дополнительные тексты для учащихся, ссылки на веб страницы и дополнительную литературу. Такие формы индивидуальной работы учащихся позволяют, кроме того, анализировать уровень их знаний.

Список моих материалов по работе в данном кружке по данной тематике и другим можно посмотреть на моем сайте https://nsportal.ru/nikolaeva-nataliya-nikolaevna в разделе «Общепедагогические технологии».