«Инженер - это профессионал высокого уровня,
который не только обеспечивает работу
сложнейшего оборудования, но, по сути,
и формирует окружающую действительность»
В.В.Путин
В XXI веке, в веке научных достижений и высоких технологий, профессия инженера остаётся одной из самых востребованных. Современной России нужны инженеры нового времени, способные реализовать масштабные проекты государства. В 90-е годы XX века профессия инженера потеряла свою популярность. Часто инженеры стремились занять места на рынках, стать перепродавцами. Статистика показывает, что более 30% инженеров в России были вынуждены заниматься подработками. Все эти факторы приводили к оттоку высококлассных инженеров за границу. Сейчас профессия инженера вновь возвращает себе престижность и достойную оплату труда. Возвращается понимание, что инженеры - это люди будущего. Без них невозможно дальнейшее развитие и жизнь, как человечества, так и каждой страны в отдельности. Именно инженеры изобретают новые материалы, борются с новыми болезнями, ищут способы сохранения экологии нашей планеты, строят мосты, дома, космические корабли. Профессия инженера ежегодно входит в перечень наиболее дефицитных.
Одним из приоритетных направлений государственной политики в сфере образования является инженерное образование. Задача школы - возродить интерес школьников к техническим специальностям и начинать пропедевтику инженерных компетенций с начальной ступени обучения. Необходимо на ранних уровнях образования выявлять детей, у которых имеются склонности к инженерной деятельности.
Как часто мы, педагоги, слышим от своих учеников слова: «Я буду инженером …»? Интерес к профессии часто начинается именно в детстве. Перспективные инженеры будущего − это ребята, увлечённые инженерным и конструкторским творчеством сегодня. Конструкторская деятельность и начально-техническое моделирование младших школьников начинается на уроках «Математика и конструирование», «Технология», во внеурочной деятельности.
Предмет «Математика и конструирование», «Технология» изучаются с 1 класса, и в программе заложено развитие первоначальных конструкторских умений. Эти умения включают в себя: умения узнавать основные изученные геометрические фигуры в объектах, выделять их, строить их при помощи чертёжных инструментов; младший школьник учится читать и выполнять несложные чертежи, рисунки, технологические карты и изготавливать по ним изделия; умения собрать объект из предложенных деталей; умение перестроить и преобразовать самостоятельно объект с целью изменения его функций или свойств, улучшение его дизайна, расширение области применения. Например, «Математика и конструирование» 2 класс УМК «Школа России» автор С.И.Волкова, в данном курсе разработана система заданий, направленных на формирование умений читать и выполнять простые чертежи, изготавливать по ним аппликации и различные предметы; читать, составлять и использовать при конструировании несложные технологические карты. Все задания такого вида построены на использовании знаний младших школьников об изученных геометрических фигурах в новых для них условиях. Большая часть заданий выполняется практическим способом, когда учащиеся сами чертят, закрашивают, делят фигуры на части или составляют фигуру из частей, вырезают, наклеивают и пр. В течение учебного года у младшего школьника формируются элементарные геометрические представления, графические и конструкторские навыки, закладываются основы инженерно-технических специальностей. Вот один из примеров - работа с самым простым раздаточным материалом - счётные палочки, который всегда можно заменить цветными карандашами. Задание на стр.12 №4. Возьми 3 счётные палочки и сложи из них треугольник. Увеличь число палочек на одну. Попробуй сложить треугольник из 4-х счётных палочек. Объясни, почему это нельзя сделать. Можно ли сложить треугольник из пяти счётных палочек? Из шести? Из семи? Сделай это. Работа со счётными палочками проходит в парах, ученики на парте выкладывают все найденные способы и продолжают учиться сотрудничать друг с другом для решения поставленной учебной задачи. Счётные палочки - самый простой материал для конструирования, который развивает воображение, внимание, мышление, сообразительность, зрительное восприятие, анализ и синтез, все те качества, без которых в инженерно-технических профессиях не обойтись.
3 класс «Математика и конструирование» УМК «Школа России» автор С.И.Волкова, в течение учебного года прослеживается линия заданий, направленных на развитие пространственного воображения и мышления младших школьников: деление фигур на части, составление фигур из частей, преобразование фигур по заданным условиям, подсчёт числа одноимённых фигур, представленных на рисунке. На одном из уроков третьеклассники изготавливают детали для игры в «Танграм»: квадрат разрезается на 7 частей (детали хранятся в отдельном конверте) и в течение учебного года выполняются различные задания с этим раздаточным материалом. Танграм в переводе с китайского языка означает «семь дощечек мастерства». Эта головоломка, или геометрический конструктор, развивает наглядно-образное мышление, воображение, внимание, конструктивное мышление, учит визуально разбить целый объект на части и, наоборот, составить из элементов заданную модель. А использование данной игры в 1 классе позволяет первокласснику быстрее запомнить название геометрических фигур, на которые разрезан квадрат, закрепляются такие понятия, как цвет, форма, размер. В 4 классе игру «Танграм» автор УМК заменяет изготовлением набора «Монгольская игра» и продолжается работа по составлению фигур-силуэтов из изготовленного набора, содержащего 11 частей. Ученики работают не только по заданному образцу, им предлагается самостоятельно составлять изображения по их собственному замыслу. Следовательно, идёт пропедевтическое «погружение» в творческую инженерную деятельность.
Конструирование и моделирование не только обеспечивает инженерно-техническое развитие младшего школьника, но и имеет воспитательное значение. Например, «Технология» 3 класс УМК «Школа России» автор Е.А.Лутцева раздел «Мастерская инженера, конструктора, строителя, декоратора» младший школьник знакомится с историей древне русской постройки, с изобретением русской избы (конструкция, устройство, строение, материал для избы, с профессиями - плотник или рубленник, резчик по дереву), с русской печью и её устройством, с историей развития техники, её создателями, строительством крупных предприятий по производству тракторов, автомобилей, самолётов и других машин, а это ни что иное, как знакомство с историей России.
Так, выполняя групповой проект (в группе не более 7 человек) в 3 классе на уроке «Технология» по теме «Парад военной техники» (конкурс технических достижений), работая с металлическим конструктором, ученики представляют, что они работают на заводе военной техники и получают задание - усовершенствовать конструкцию одной из военных машин. Для решения поставленной учебной задачи ученики должны: найти в энциклопедиях или интернете информацию об этой машине, её изображение, узнать о её назначении, подумать, какие новые функциональные возможности можно ей придать, как в связи с этим изменится её конструкция и технические данные (развитие фантазии, воображения), делают эскиз-рисунок; продумывают технологию изготовления и материалы для своего изделия; составляют план работы; вспоминают правила работы в группе; распределяют роли в групповом проекте: главный конструктор, инженер-конструктор, рабочие-изготовители, рабочие-сборщики, испытатель; изготавливают и защищают свой проект, при защите доказывают, что их изделие соответствует техническому заданию. Распределяя роли в групповом проекте ученики узнают, что существует множество разновидностей данной профессии - инженера:
- инженер-конструктор (проектирует схемы деталей и механизмов);
- инженер-проектировщик (проектирует целые строительные объекты или отдельные объекты: например, водоснабжение, отопление, телефония);
- инженер-испытатель (проводит испытания новых машин, техники, оборудования);
- инженер-строитель (занимается проектированием, возведением и ремонтом зданий и сооружений);
- инженер-робототехник (разрабатывает архитектуру и вводит в эксплуатацию робототехнические системы);
- инженер-технолог (организует производственный процесс);
- инженер-энергетик (занимается проектированием систем теплового и энергетического обеспечения).
Следовательно, создавая изделия, ученики знакомятся с различными профессиями, людьми труда, что является основой профессиональной ориентации в школе.
Многие интересные решения и проекты рождаются в игре и с использованием самых доступных материалов. Например, бумаги или картона, разных видов конструктора. Прекрасным инструментом для развития технического творчества являются конструкторы. Можно действовать по инструкции, а можно дать свободу вдохновению и создавать собственные сооружения и технику. А конструкторы с металлическими элементами позволяют создавать механизмы из нескольких узлов и наблюдать, как различные детали составляют единое целое.
Отдельным разделом проходят основы конструирования из деталей набора «Конструктор» на уроках «Математика и конструирование», «Технология» начиная с 1 класса. На этот материал отводится примерно 5-6 полных уроков в конце четвёртой четверти с первого по четвёртый класс. Например, «Математика и конструирование» 2 класс 4 четверть работа с конструктором (Приложение №7 в рабочей тетради). Вначале происходит знакомство с набором «Конструктор»: детали, правила и приёмы работы с деталями и инструментами; изучаются виды соединений: простое, жёсткое, шарнирное, внахлёстку двумя болтами; затем само конструирование различных предметов, игрушек с использованием различных видов соединений; усовершенствование изготовленных изделий. Урок по технологии 3 класс тема «Модели и конструкции» проходит работа с детским набором конструкторов, учащиеся собирают модель «Ленточный транспортёр», повторяют, что детали в конструкторе делятся на плоские, уголковые, круглые, плиты и скобы; повторяют, что в конструкторе есть крепёжные детали (винты, болты и гайки); что винт завинчивается отвёрткой по часовой стрелке, а отвинчивается против часовой стрелки; соединения могут быть подвижными и неподвижными. «Математика и конструирование» 3 класс для работы с конструктором отводится несколько уроков в 4-й четверти, перед изготовлением моделей машин ученики по желанию готовят небольшие сообщения об их устройстве, назначении, способе и месте использования, собирают изделие и презентуют. При изготовлении модели подъёмного крана на каждое изделие требуется два набора, следовательно учащиеся работают в парах.
Основным условием, обеспечивающим профориентацию инженерно-технических компетенций являются уроки технологии, математики и конструирования в начальной школе, где создаются благоприятные условия для творческой самореализации, развиваются творческие и технические способности учащихся, фантазия, техническая изобретательность, где учащиеся вовлекаются в исследовательскую и проектно-конструкторскую деятельность, формируются основы конструкторской грамотности с помощью организации моделирования из природного материала, бумаги и работы с конструктором, формируются навыки работы с простыми чертёжно-измерительными инструментами. Таким образом проходит подготовка к обучению в инженерных классах.
Литература
- Википедия - свободная энциклопедия // [Электронный ресурс] https://ru.wikipedia.org/wiki/Инженер
- Инженерные ВУЗы России 2023». Образовательный портал Edunews. https://edunews.ru/universities-base/spisok/inzhenernye.html?ysclid=lgeik9yq9x668632784
- Розин В.М. Эволюция инженерной и проектной деятельности и мысли. Инженерия: становление, развитие, типология / В.М.Розин; Ленанд. - Москва: Ленанд, 2014. - 200 с. - Текст: непосредственный.
- Волкова С.И. Математика и конструирование. Учебное пособие для общеобразовательных школ / С.И.Волкова; Просвещение. - Москва: Просвещение, 2021. - 95 с. - Текст.