Предпосылки формирования инженерного мышления детей дошкольного возраста

Автор: Мовчан Анна Игоревна

Организация: ГБДОУ детский сад №10 Калининского района

Населенный пункт: г. Санкт-Петербург

На этапе дошкольного периода развития дети осваивают предметно-вещный мир. В младенческом возрасте учатся удерживать игрушки; в раннем – манипулировать ими, извлекать звуки, перемещать, собирать составные компоненты; в младшем дошкольном – четко обозначать в речи, обмениваться со сверстником, объединяясь для совместной деятельности; в среднем дошкольном – использовать заместители и соблюдать правила; в старшем дошкольном – экспериментировать, преображать действительность. Вначале родители, а затем и педагоги детского сада рассказывают, что любые объекты, без которых невозможно представить повседневную жизнь (посуда, мебель, одежда, бытовые приборы, средства передвижения, архитектурные сооружения и проч.), созданы людьми. Знакомя ребят с профессиями, воспитатели перечисляют качества, которыми обладает человек, занимающийся конкретным видом деятельности, к примеру, конструированием автомобилей или проектированием мостов.

Независимо от особенности выбранной сферы специалист должен обладать инженерным мышлением. В наиболее общем виде под мышлением имеют в виду психический познавательный процесс отражения связей, отношений предметов, явлений объективного мира. Обзор источников по теме настоящего исследования показал разные подходы к определению искомого словосочетания. Так, в статье кандидата технических наук Л.Т. Плаксиной предложена следующая формулировка: «Инженерное мышление – это вид познавательной деятельности, направленной на исследование, создание и эксплуатацию новой высокопроизводительной и надежной техники, прогрессивных технологий, механизации и автоматизации производства, повышение качества продукции» [6, с. 143]. Как отмечается в статье исследователя, специалист должен уметь решать задачи, поставленные на предприятии или в организации, «с использованием технических средств» [6, с. 143]. В итоге получится результат, соответствующий заданным параметрам: концепция либо готовый продукт призваны обеспечить экономическую стабильность предприятия (к примеру, усовершенствованный механизм приведет к сокращению издержек). Чтобы создать нечто полезное, специалисту необходимо обладать знаниями в разных областях, напрямую не связанных с его сферой деятельности: «Инженерное мышление базируется на понимании социальных потребностей в новых технических средствах и технологиях производства; учёте экологии и культурных ценностей, технических и естественнонаучных знаний, инженерного опыта; умении формировать инженерные задачи и их решение, проектировать, внедрять и обеспечивать функционирование технических средств, разработанных на основе наукоемких инновационных технологий» [6, с. 144].

В статье Д.А. Мустафиной, посвятившей исследование вопросам формирования конкурентоспособности будущих инженеров-программистов, предложено иное видение. Под инженерным имеется в виду «особый вид мышления, формирующийся и проявляющийся при решении инженерных задач, позволяющий быстро, точно и оригинально решать как ординарные, так и неординарные задачи в определенной предметной области, направленные на удовлетворение технических потребностей в знаниях, способах, приемах, с целью создания технических средств и организации технологий» [5, с. 19]. В качестве структурных компонентов инженерного мышления выделены исследовательское, экономическое, техническое, конструктивное.

Если до середины 50-х годов прошлого века конструкторская мысль не была озабочена вопросами сохранности живого разнообразия планеты, что привело к эрозии почв на одних территориях и заболачиванию на других, исчезновению типичных местности насекомых, птиц, млекопитающих, то современный подход стал иным. Суть заключается в тяготении человека к природе, с учетом чего организуется его деятельность. Описанный подход называется ноосферным, или же сферой разума (от древнегреческого νοῦς, означающего разум», и σφαῖρα, что значит шар. По этому поводу в статье И.А. Чупахиной сказано: «инженерное мышление – это компонент ноосферного мышления, характеризующийся системностью и умением производить мыслительные операции, направленный на решение инженерных задач с применением элементов творческой деятельности» [11, с. 20]. Значит, инженерное мышление предполагает наличие экологической культуры, то есть «совокупность разнообразных форм деятельности человека, в которых находит внешнее отражение экологическое мышление» [7, с. 203].

В соответствии с определением, содержащимся в статье Т.Н. Лебедевой, «инженерное мышление – это системное техническое мышление с элементами творческой деятельности, включающее в себя разные смежные типы мышлений» [4, с. 68]. Доктор философских наук Л.Д. Столяренко полагает, что инженерное мышление – это «сложное образование, объединяющее в себя разные типы мышления: логическое, образно-интуитивное, практическое, научное, эстетическое, экономическое, экологическое, эргономическое, управленческое и коммуникативное, творческое» [8, с. 178]. Описанное относится к взрослому человеку. Даже на седьмом году жизни мышление во многом остается предметным, поэтому дети нуждаются в зрительной опоре, вследствие чего испытывают трудности в процессе отвлеченных рассуждений.

В то же время ребята уже замечают причинно-следственные явления. Например, если предложить воспитанникам подготовительной группы рассказать, как они ориентируются по времени, то все укажут на существенные признаки в его определении, связанные с повторяемостью. Утренний период определяется по встающему над горизонтом солнцу; день – когда оно находится в зените; вечер – когда на небе появляются звезды. Смена суточного времени легко замечается по структурированию деятельности в детском саду. К примеру, утро – когда взрослые встают, готовят завтрак, собираются на работу, отводят малыша в группу; день – когда ребят идут на прогулку, а затем обедает; вечер – когда всех забирают домой. При общении со взрослым старшие дошкольники способны доказать, что время как физическое явление не зависит ни от желания, ни от деятельности.

Характеризуя развитие детей старшего дошкольного возраста, доктор психологических наук Г.А. Урунтаева указывает, что на седьмом году жизни мышление больше не подчиняется конкретной ситуации, следовательно, они способны абстрагироваться. Вторая особенность – ребята больше не довольствуются простым ответом, им хочется проникнуть в суть явления и процесса, увидеть, как на самом деле всё устроено. Отсюда возникает понимание причинно-следственных явлений. Возрастает удельный вес вопросов, свидетельствующих о том, что мышление столкнулось с проблемой. Третья особенность – планомерность: старшие дошкольники способны выстроить логическую цепочку по определенному алгоритму или плану. Четвертая особенность – потребность в практических действиях для подтверждения предположения становится тем способом, который помогает «понять скрытые связи и отношения, применить имеющиеся знания, пробовать свои силы» [9, с. 190].

В статьи Г.А. Шинкаревой дополняется, что логическое мышление принимает вид суждения. Выражая мысль, ребенок оперирует «умозаключениями на основе законов логики, их сопоставлении и соотнесении с действиями» [12, с. 93]. Ближе к семи годам дети способны обращаться к абстрактным категориям независимо от того, как те представлены – в модельной или наглядной форме. В том случае, если со старшими дошкольниками велась систематическая работа, то ко времени окончания детского сада они будут иметь достаточный уровень логического мышления, что на практике выражено через следующие показатели: «ребенок правильно выделяет существенные признаки предметов в ходе анализа, умеет сравнивать их и обобщать, правильно классифицирует по существенным признакам, формулирует простые умозаключения» [12, с. 94].

У детей седьмого года жизни значительно возрастает произвольность познавательных процессов, совершенствуется навык использования мыслительных операций (сравнение, анализ, обобщение и др.). В статье И.В. Зотовой сказано: «У ребенка 6 – 7 лет познавательная деятельность характеризуется сложным комплексным феноменом, который включает в себя развитие всех познавательных процессов (мышление, восприятие, воображение, память)» [2, с. 89]. Направленность на различные аспекты, или же познавательная активность, становится ярко выраженной. Одни с удовольствием рисуют, другие наблюдают за рыбками в живом уголке, третьи конструируют, четвертые начинают читать по слогам, пятые экспериментируют, шестые легко считают: «Для познавательной деятельности, в старшем дошкольном возрасте характерны желания достигать и решать интеллектуальные задачи; установка на изучение предлагаемого способа действия; положительные эмоциональные переживания, заинтересованность в своей деятельности» [2, с. 89].

Согласно выводам в работе Е.А. Ефимовой, ребенок XXI века живет в условиях переизбытка информации. С экрана телевизора, из передач по радио, из уличной устной рекламы он ежедневно слышит такие слова, как биржевая сводка, цена, инфляция, бизнес, баланс, домохозяйство, деньги, прибыль, бюджет, предприниматель, занятость, трудоустройство, вакансия, финансовые ресурсы и проч. Большинство услышанного останется вне понимания, однако какая-то часть усваивается, в том числе благодаря специально проводимой работе, поэтому ко времени окончания детского сада воспитанники имеют экономические представления «о труде родителей; знание потребностей семьи; умение отражать имеющиеся знания об экономической жизни людей в разных видах деятельности; проявление бережливости, ответственности, деловитости, предприимчивости» [1, с. 138]. На достаточный уровень сформированности экономического мышления указывает то, что дети седьмого года жизни знают, что такое национальная валюта, каковы денежные единицы других стран; они рассказывают о том, как формируется бюджет отдельной семьи, объясняют роль труда человека в обеспечении благосостояния.

Поскольку ребенок старшего дошкольного возраста способен преобразовывать действительность с учетом сложившегося мировоззрения, собственных интересов и предпочтений, он вносит элемент новизны, тем самым проявляя творческий подход к деятельности. Следовательно, необходимо уделить внимание описанию особенностей творческого мышления ребенка седьмого года жизни. Философско-методологическая дисциплина, исследующая знание как таковое, объясняет творческое мышление как «психический процесс, направленный на открытие нового знания или оригинального способа действия, на разрешения творческой задачи или проблемы» [13, с. 768]. Данное определение сформулировано в энциклопедии Т.И. Касавина. В этом же источнике поясняется, что о творческом мышлении можно говорить, если человек: 1) получает стимул (осознает проблемную ситуацию либо понимает противоречие); 2) не препятствует процессам (отказывается от решения проблемной ситуации известным путем, поэтому в какой-то момент происходит озарение); 3) дает результат (совершает открытие, изобретение и проч.); 4) распространяет конечный продукт (люди узнают о новации и закрепляют в личном либо общественном опыте).

Одним из структурных компонентов творческого мышления является образное мышление, воображение. Не случайно в науке так широко применяется метод мысленного эксперимента. Возведенные пирамиды и соборы, сконструированные ракеты существуют не благодаря геометрии, строительной механике и термодинамике, а потому, что они вначале были яркой картинкой в умах тех, кто их строил [13]. Наиболее любимым видом деятельности на этапе дошкольного детства является рисование. К концу шестого года жизни дети способны использовать выразительные средства (цвет, форму, колорит) для создания оригинального сюжета. Будучи увлеченными, ребята нередко вступают в воображаемый диалог со своим героем. Вербализация не только «позволяет ребенку осознать то, что он рисует, лепит, вырезает и наклеивает» [3, с. 31], но и дает возможность упорядочить процесс, алгоритмизируя стадии создания. Говоря иначе, он «устанавливает последовательность действий по созданию образов» [3, с. 31]. Ближе к семи годам дошкольники умеют создавать индивидуальные и коллективные композиции, придавая им творческое своеобразие.

В диссертации Н.И. Чернецкой [10] доказано, что творческое мышление мальчиков и девочек имеет отличия. Первые ориентированы на точность соблюдения инструкции, которую они поучают от взрослого, тогда как вторые стараются выполнить задание как можно быстрее. Второе отличие состоит в том, что мальчики не смешивают эмоции и факт, то есть они действуют рационально. Девочкам важна чувственная сфера, отсюда они уделяют много внимания деталям, пытаются соединить утилитарную функцию некоего продукта с теми эмоциями, которые получает человек при использовании вещи или изделия (к примеру, приятно носить). В тех заданиях, где нужно объяснять суть творческой идеи, ребята уступают сверстницам.

Итак, инженерное мышление является сложным образованием, включающим разные виды мышления: логическое, экономическое, экологическое, творческое, образно-интуитивное, эргономическое, эстетическое, научное. На этапе дошкольного детства ребенок не может мыслить, как взрослый, следовательно, целесообразно вести речь о предпосылках формирования инженерного мышления. Старшие дошкольники умеют замечать причинно-следственные связи (логическое мышление), видеть эстетическую привлекательность объекта и отображать его в деятельности (творческое мышление); любят природу (экологическое мышление); знают, что такое труд, домохозяйство, бизнес (экономическое мышление).

 

 

Список литературы:

1. Ефимова Е.А. Формирование экономических представлений у детей старшего дошкольного возраста / Е.А. Ефимова // Современное образование: актуальные вопросы, достижения и инновации: сб. ст. науч.-практ. конф. – Пенза, 2018. – С. 138-141.

2. Зотова И.В. Особенности процесса формирования познавательной деятельности у детей старшего дошкольного возраста / И.В. Зотова, Н.В. Федосеева // Проблемы современной науки и образования. – 2017. – № 21(103). – С. 88-92.

3. Комарова Т.С. Изобразительная деятельность в детском саду. Программа и методические рекомендации. Для занятий с детьми 2-7 лет. – М.: Мозаика-Синтез, 2018. – 192 с.

4. Лебедева Т.Н. Инженерное мышление: определение и состав его компонентов // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. – 2015. – №43. – С. 66-68.

5. Мустафина Д.А. Модель конкурентоспособности будущего инженера-программиста / Д.А. Мустафина, Г.А. Рахманкулова, Н.Н. Короткова // Педагогические науки. – 2010. – №8. – С. 16 - 20.

6. Плаксина Л.Т. Производственные инновационные технологии как фактор эффективного формирования инженерного мышления при подготовке специалистов // Инженерное мышление: особенности и технологии воспроизводства: материалы научно-практической конференции. – Екатеринбург: Деловая книга, 2018. – С. 143-147.

7. Савинова О.Д. Воспитание экологической культуры дошкольников / О.В. Савинова. – Текст: непосредственный // Педагогика и психология: актуальные вопросы теории и практики: материалы науч.-практ. конф. – 2017. – № 1(10). – С. 203-205.

8. Столяренко Л.Д. Психология и педагогика для технических вузов: учебник / Л.Д. Столяренко, В.Е. Столяренко. – М.: Юрайт, 2019. – 574 с

9. Урунтаева Г.А. Дошкольная психология: учеб. пособ. – 10-е изд., стереотип. – М.: Академия, 2019. – 336 с.

10. Чернецкая Н.И. Творческое мышление школьников как интегральный психологический феномен: автореф. дисс. … д - ра п. н. – СПб., 2015. – 50 с.

11. Чупахина И.А. Формирование инженерного мышления обучающихся на основе обращения к наследию космической столицы / И.А. Чупахина, Е.Б. Никулина, А.С. Дерева // Профессиональная ориентация. – 2021. – №2. – С.18-27.

12. Шинкарева Н.А. Педагогические условия и особенности развития логического мышления детей старшего дошкольного возраста / Н.А. Шинкарева // Азимут научных исследований. – 2018. – Т.7. – №3(24). – С. 91-95.

13. Энциклопедия эпистемологии и философии науки / Науч. ред. Т.И. Касавина. – М.: Канон+ РООИ «Реабилитация», 2015. – 1248 с.

 

 

 

 

Опубликовано: 28.03.2025