Методическая разработка«Внедрение детской универсальной STEAM – лаборатории в образовательный процесс ДОУ»

МАДОУ г.Мурманска № 123

Методическая разработка 

«Внедрение детской универсальной STEAM – лаборатории в образовательный процесс ДОУ» 

Автор: Колегова Елена Васильевна

Воспитатель высшей квалификационной категории.

ОПИСАНИЕ МЕТОДИЧЕСКОЙ РАЗРАБОТКИ

Исследовательский проект

 

«Внедрение детской универсальной STEAM – лаборатории в образовательный процесс ДОУ» 

Детская универсальная STEAM – лаборатория является одним из инструментов SТЕМ – образования. Это новая оригинальная методика конструирования искусственной обучающей среды для детей дошкольного возраста по направлению «Babyskills» с акцентом на исследовательскую и проектную деятельность.

В условиях реализации ФГОС ДО современное образование все более и более ориентировано на формирование ключевых личностных компетентностей, на развитие способности воспитанников самостоятельно решать проблему, на совершенствование умений оперировать знаниями, на развитие интеллектуальных способностей. В этой связи актуальными становятся формирование у детей дошкольного возраста технического мышления, развитие исследовательских, инженерно – конструкторских навыков. Эффективным инструментом развития технологической компетентности будущих инженерных кадров в стенах современного дошкольного учреждения является STEAM – образование.

Занятия с дошкольниками – это большой труд и огромное удовольствие. Для ребят занятия – это настоящая игра. Задачи, которые поставлены перед ними, увлекательные. А возможность проявлять самостоятельность, инициативу и делать свой выбор, очень подогревает их интерес. 

Возраст воспитанников: дети старшей группы (5-6 лет).

Цель: 

Создание модели мотивирующей образовательной среды с использованием STEAM – технологий для развития интеллектуальных способностей детей в процессе познавательной деятельности и вовлечения их в научно – техническое творчество.

Задачи:

Обучающие задачи:

• Формировать у детей дошкольного возраста современную образовательную среду, в которой осуществляется интеграция содержания различной деятельности дошкольников, пересечение в пространстве игровых пособий и материалов, доступность оборудования для самостоятельной деятельности, возможность демонстрации результатов.
• Учить приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям: овладевать появляющимися вновь профессиями, использовать технологии, которые предстоит изобрести.

Развивающие задачи: 

• Формировать развитие материально-технической базы дошкольной организации, разработка программного — методического сопровождения по использованию STEAM — технологий в работе с детьми дошкольного возраста.
• Создать условия для развития интеллектуальных способностей детей, критического мышления, формирования навыков коллективной работы в процессе познавательно-исследовательской деятельности и научно-технического творчества.

Воспитательные задачи: 

• Воспитать основы личности, когда ребенок является более осведомленным и лучшие адаптированным к жизни в цифровом обществе.
• Воспитать поколение успешных экспертов в области науки, технологии, экологии, астрономии.

Научно-методические задачи:

• Создать преемственные связи ДОУ, семьи.
• Использовать инновационные технологии, направленные на развитие у старших дошкольников интереса к чему – то новому.
• Повысить инновационную активность педагогов (методических разработок, участие в мероприятиях по данной проблеме).

Формы и методы вовлечения родителей и воспитанников в проектную и исследовательскую деятельность.

Среди приёмов и методов организации опытно-экспериментальной деятельности выделим актуальные для использования в дошкольном образовательном учреждении.

• Проблемно-поисковый метод. Воспитателем создаётся проблемная ситуация, в которой детям предстоит определить требующих решения вопрос, выдвинуть гипотезы по способам решения проблемы, провести опытную деятельность и подвести итоги. Проблемно-поисковый метод является ведущим для современной системы обучения, в нём через оживлённую дискуссию с педагогом у детей возникает мотивация к активному экспериментированию и стремление получить результат.
• Наблюдения за объектом.  Наблюдение является одной из активных практик опытно-исследовательской деятельности у дошкольников.
• Опыты и эксперименты. Наряду с игрой экспериментирование считается ведущей деятельностью. Ставя элементарные опыты над предметами, дети приобретают сведения об их свойствах. Дошкольники с удовольствием участвуют в проведении экспериментов над знакомыми веществами, углубляя свои знания. Этот метод исследовательской деятельности развивает у детей наблюдательность, активность, самостоятельность, способствует становлению дружеской атмосферы и сплочённости коллектива.

Исследовательская деятельность вызывает огромный интерес у детей. Исследования предоставляют ребенку возможность самому найти ответы на вопрос «как?», более полно удовлетворить естественную любознательность дошкольников.

Во время экспериментирования идет обобщение памяти ребенка, активизируются его мыслительные процессы. Экспериментирование способствует пробуждению детской любознательности, вовлечению ребенка в активное освоение окружающего мира. При этом, детям дается возможность проявить фантазию и высвободить творческую энергию, развивать наблюдательность, умение самостоятельно делать выводы. Для более качественной работы при организации экспериментальной деятельности применяются различные методы и приемы.

Методы и приемы организации экспериментально – исследовательской деятельности:

• презентации;
• интерактивные олимпиады;
• беседы;
• постановка и решение вопросов проблемного характера;
• наблюдения;
• моделирование;
• опыты;
• фиксация результатов: наблюдений, опытов, экспериментов, трудовой деятельности;
• использование художественного слова;
• дидактические игры, игровые обучающие и творчески развивающие ситуации;
• трудовые поручения, действия.

Виды деятельности по экспериментированию.

• Игры-эксперименты. Поскольку ведущей деятельностью детей дошкольного возраста является игра, первые опыты и эксперименты проводятся в русле игровой направленности. 
•  Моделирование. Знания о свойствах предметов дети могут получить через изучение или построение моделей реально существующих объектов (ловушка астероидов, астероиды, фонарики, электрические схемы и т.д.). 

• Опыты. Проведение опытов позволяет в наглядной форме объяснить физические и химические явления. Самостоятельное проведение опыта ярче откладывается в памяти ребёнка. Дошкольники ставят опыты с водой, воздухом, различными видами почвы, светодиодами. Комплексные виды опытов в детском саду обычно направлены на расширение представлений о свойствах почвы, воды, воздуха.

     Таким образом, в нашем детском саду создана необходимая для проведения исследований предметно пространственная развивающая среда – STEAM лаборатория «Играриум XXI века», оснащенная специальным оборудованием, разнообразными материалами. Созданы благоприятные условия для практических исследований, проведении научных и технических опытов, заинтересованности детей в самостоятельном поиске информации и умении анализировать её. 

Планируемые результаты реализации методической разработки педагога.

• Создание модели мотивирующей образовательной среды для развития предпосылок научно – технического творчества и интеллектуальной активности дошкольников.
• Уровень материально – технического оснащения соответствует требованиям STEAM – образования. 
• Дошкольники проявляют инициативу и самостоятельность в различной деятельности – игре, общении, познавательно – исследовательской деятельности, конструировании и др., обладают развитым воображением, имеют навыки научно – технического творчества.
• Сформирование профессиональных компетенции педагогических кадров по моделированию образовательной среды для интеллектуальной активности и развития предпосылок научно – технического творчества детей.

От современного ребенка требуется активно исследовать новизну и сложность меняющегося мира, создавать, изобретать новые оригинальные стратегии поведения и деятельности. Это активное познавательное отношение к действительности должно формироваться с детства.

Исследовательская деятельность, позволит проявить себя индивидуально или в группе, попробовать свои силы, приложить свои знания, принести пользу, показать публично достигнутый результат. Это деятельность, направленная на решение интересной проблемы, сформулированной зачастую самими детьми в виде задачи, когда результат этой деятельности — найденный способ решения проблемы — носит практический характер, имеет важное прикладное значение и, что весьма важно, интересен и значим для самих открывателей.

 

ИНФОРМАЦИОННАЯ КАРТА ПРОЕКТА

Исследовательский проект «Внедрение детской универсальной STEAM – лаборатории в образовательный процесс ДОУ» 

 

Автор: Колегова Елена Васильевна

 

Продолжительность проекта: март-май 2023г.

Тип: Научно – исследовательский, творческий, познавательный.

Участники проекта: дети старшей группы (5-6 лет), воспитатели.

Проект разделён на 3 сессии.

СЕССИЯ 1 «Практическая инженерия».

Тема:  «Сила Невидимка»

Цель: исследовать применение науки, технологии и искусства в прикладных инженерных проектах для использования в реальной жизни.

Задачи:

1. Познакомиться с основами физики, инженерии, дизайна.
2. Исследовать статическое электричество.
3. Создать действующие электрические схемы.
4. Создать дизайнерские работающие электрические фонарики.
5. Создать подготовительные блоки для настольной интерактивной игры.
6. Развивать аналитическое, критическое мышление.
7. Формировать навыки работы в группе.
8. Развивать мотивацию к инженерному творчеству.

Проектное итоговое занятие «Дом для мышки».

Цель: организовать взаимодействие   детей в   рамках реализации научных исследований   и STEAM-проектов   по   теме «Практическая инженерия».

Задачи:

1. Познакомиться со строением атома.
2. Исследовать суть статического электричества и электрического тока.
3. Провести исследование свойств статического электричества.
4. Провести исследование, что является проводником электричества, а что нет.
5. Провести викторину-презентацию.
6. Создать электрическую сеть.
7. Создать и провести интерактивную игру «Дом для Мышки».
8. Развивать аналитическое, критическое мышление.
9. Формировать навыки работы в группе.

10.Развивать мотивацию к инженерному творчеству.

СЕССИЯ 2 «Наука Будущего».

Тема: «Самоцветы космоса»

Цель: исследовать ближний космос, создать космические аппараты с механизмом для захвата астероида, знакомство с основами астрономии, инженерии, физики, химии.

Задачи:

1. Познакомиться со строением солнечной системы.
2. Исследовать особенности космических аппаратов для изучения астероидов.
3. Создать модель космического аппарата.
4. Создать механизм захвата астероида.
5. Создать модели астероидов.
6. Развивать аналитическое, критическое мышление.
7. Формировать навыки работы в группе.
8. Развивать мотивацию к инженерному творчеству.

Проектное итоговое занятие «Ловушки астероидов».

Цель: организовать взаимодействие детей в рамках 

реализации научных исследований и STEAM-проектов по теме «Наука будущего».

Задачи:

1. Познакомиться с разновидностями астероидов и видами вулканов на 

космических объектах: криовулканы, ферровулканы, гейзеры.

2. Исследовать направления освоения астероидов и соответствующие этим целям космические аппараты.
3. Создать космический аппарат «Ловушка астероидов» с механизмом захвата.
4. Исследовать «чистоту» проведения эксперимента для «Ловушки астероидов».
5. Провести химические опыты по моделированию вулканов разного вида.
6. Провести физические опыты по исследованию свойств воздуха: объем, давление, принцип Бернулли.
7. Провести научную подвижную игру «Воздушные ловушки для дырявых 

астероидов».

8. Развивать аналитическое, критическое мышление.
9. Формировать навыки работы в группе.

10.Развивать мотивацию к инженерному творчеству и космическим исследования.

СЕССИЯ 3 «Зелёные технологии».

Тема: «Как вымыть воду»

Цель: исследовать экологические проблемы и развитие зеленых технологий.

Задачи:

1. Познакомиться с физическими и химическими свойствами воды.
2. Исследовать роль воды в жизни человека и планеты Земля!
3. Исследовать текучесть воды.
4. Исследовать поверхностное натяжение воды.
5. Исследовать оптические свойства воды.
6. Создать системы фильтрации воды.
7. Развивать аналитическое, критическое мышление.
8. Формировать навыки работы в группе.
9. Развивать мотивацию к бережному отношению воды и исследованию экологии.

Проектное итоговое занятие «Живая вода».

Цель: организовать      взаимодействие   детей в   рамках реализации научных исследований и STEAM-проектов по теме «Зелёные технологии».

Задачи:

1. Провести исследования экологических проблем.
2. Познакомиться с перспективами освоения водной стихии в будущем.
3. Провести исследование развитие фермерства.
4. Провести научную викторину «Живая вода».
5. Реализовать проект «Веселый травник» и «Гидропонный огород».
6. Реализовать научную игру.
7. Провести научные исследования «Волшебные цветы», 
8. Провести научное исследование «Круговорот воды».
9. Развивать аналитическое, критическое мышление.

10.Формировать навыки работы в группе.

Ожидаемые результаты в виде целевых ориентиров дошкольного образования.

Показатели развития детей старшего дошкольного возраста:

• Проявляют любознательность, задают вопросы взрослым и сверстникам, интересуются причинно – следственными связями, пытаются самостоятельно придумывать объяснения явлениям природы и поступкам людей.
• Стремятся к участию в экспериментировании, проявляя активность на протяжении всей деятельности.
• С желанием участвуют в несложных экспериментах, организуемых взрослым, пытаются организовать самостоятельно.
• Испытывают удовлетворение от положительного результата в совместной деятельности.
• Устанавливают существенные связи между живыми объектами природы, их основными потребностями роста и развития, приспособление к среде обитания, размножение.
• Фиксируют результаты своей деятельности.

 

ПЛАН ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

СЕССИЯ 1 «Практическая инженерия».

Формат реализации: занятия в STEAM лаборатории.

Сроки реализации: с 01.03.2023 г. по 31.03.2023 г.

1. Вводная часть: «Сила-невидимка».

Презентация «Что такое электричество?»  

2. Основная практическая часть:

• Исследование «Электрическая рыбалка» 

1. Делаем   рыбок: берем   1   лист   пищевой   фольги, вырезаем из нее небольшие фигурки рыб, размером до 1,5 см, и выкладываем их на столе.
2. Готовим удочки: создаем   статическое   электричество   на воздушных шариках — трем шарик о шерсть.
3. Рыбачим: аккуратно по очереди подносим шарик к рыбкам — они прилипают к нему!   Относим «добычу» в   сторону   и, натерев шарик снова, продолжаем рыбачить!

Вывод: Мы терли шарики о шерсть и они, как магнитики, стали притягивать к себе рыбок из фольги — «металлической» бумаги! Значит, мы получили статическое электричество на нашем шарике!

Вопрос для исследования! Будут ли рыбки прилипать, если мы их сделаем из бумаги?

• Беседа «Электрический ток-проводники и диэлектрики»

Вопрос для обсуждения! Как Вы думаете, что еще может проводить электрический ток (текущий ток), а что нет?

• Проект «Дизайнерские фонарики» 

Каждый ребёнок делает свой фонарик!

1. Исследуем материалы.
2. Проверяем, работают ли наши материалы. 
3. Делаем работающую систему фонарика.
4. Разрабатываем дизайн фонарика. 
5. Собираем фонарики.

Вопрос для творчества! Какие игры можно придумать с нашими чудо-фонариками?

• Проект «Интерактивная игра. Начало» 

Готовим основы интерактивной игры для итогового занятия.

1. Создаём свои игровые фишки — Мышки!
2. Создаём игровые поля для наших фишек-Мышек! 
3. Создаём 3 домика с открывающимися дверками для Мышек.
4. Создаём собственные игровые кубики.
5. Создаём несколько интерактивных основ для домика будущей игры.
6. Заключительная часть. Проектное итоговое занятие «Дом для мышки».

1.Интерактивная беседа с демонстрацией презентации.

2. Онлайн викторина.
3. Научные исследования «Статическое электричество» 
4. Научная игра «Магнитные гонки» 
5. Проект «Электрическая цепь»
6. Научные исследования «Проводники или диэлектрики» 
7. Проект «Интерактивная игра» 

 

СЕССИЯ 2 «Наука будущего».

Формат реализации: занятия в STEAM лаборатории.

Сроки реализации: с 03.04.2023 г. по 28.04.2023 г.

1. Вводная часть: «Самоцветы космоса».

Интерактивная беседа по материалам презентации «Самоцветы космоса»: знакомимся с солнечной системой и космическими аппаратами для исследования астероидов.

2. Основная практическая часть.

Создаем космический аппарат.

1. Делаем сопла двигателя.

Вопрос для обсуждения! Почему мы сделали их разного цвета? Какие у вас догадки?

1. Делаем солнечные батареи.

Вопрос для обсуждения! А почему у нас 2 антенны, а не одна и не три?

1. Готовим макеты полых астероидов. 
2.  Делаем систему механического (шарнирно-сочлененного) захвата. 
3. Готовим основные части механизма захвата.
4. Собираем механический захват.
5. Наша система захвата готова! Проверяем ее в действии!

3. Заключительная часть. Проектное итоговое занятие «Ловушки астероидов».
4. Интерактивная беседа с демонстрацией презентации.
5. Онлайн игра с голосованием.
6. Научные исследования: космические вулканы, криовулканы на мини планетах, ферровулканы на астероидах, гейзеры.
7. Космические ловушки астероидов.

• Итоговая сборка «Ловушки астероидов».
• Анализ аппарата и чистоты проведения эксперимента.

5. Научное исследование свойств воздуха.

• Объем, давление.
• Принцип Бернулли.

6. Игры-эксперименты с космическими аппаратами и летающими астероидами.
7. Научная игра «Воздушные ловушки для дырявых астероидов» 

 

СЕССИЯ 3 «Зелёные технологии».

Формат реализации: занятия в STEAM лаборатории.

Сроки реализации: с 02.05.2023 г. по 31.05.2023 г.

• Вводная часть: «Как вымыть воду».

1. Интерактивная беседа с презентацией «Вода — это настоящее сокровище нашей планеты!» 
2. Исследуем агрегатные состояния воды.
3. Рассматриваем строение молекулы на изображении. Как расположены молекулы в разных агрегатных состояниях воды.
4. Обсуждаем с ребятами: для чего нам все-таки нужна вода? А что мы знаем о воде?

2. Основная практическая часть.

• Научные исследования воды.

• • Исследование 1. Текучесть воды.

• Исследование 2. Плотность воды. 

• Исследование 3. Преломление   света   в   воде.

• Исследование 4. Микроскоп из воды.

• Проект «Как вымыть воду» 

Создаём   фильтр   и   наблюдаем за фильтрацией (очистки) воды!

• Заключительная часть. Проектное итоговое занятие «Живая вода».

1. Вводная часть: интерактивная беседа с демонстрацией презентации.
2. Научная викторин «Живая вода» 
3. Научное исследование «Волшебные цветы» 
4. Проект «Веселый травник» на основе гидропоники 
5. Научное исследование «Круговорот воды» 
6. Проект «Гидропонный огород» 
7. Научная игра 

 

     Любая работа с детьми не может обходиться без помощи родителей. Они должны быть первыми помощниками в организации экспериментальной деятельности (поиск интересных и доступных материалов для осуществления опытов). Экспериментирование в домашних условиях совместно с ребенком должно стать увлекательным занятием для всей семьи.

    Родителям представлен примерный план совместной деятельности с детьми дома, который связан с материалом, изучаемым в детском саду.

     В ходе проектной исследовательской деятельности дети испытывают положительные эмоции от ощущения важности проделанной работы, получения видимых результатов, новой информации.

      Исследовательская деятельность вызывает огромный интерес у детей. Исследования предоставляют ребенку возможность самому найти ответы на вопрос «как?», более полно удовлетворить естественную любознательность дошкольников.

       Во время экспериментирования идет обобщение памяти ребенка, активизируются его мыслительные процессы. Экспериментирование способствует пробуждению детской любознательности, вовлечению ребенка в активное освоение окружающего мира. При этом, детям дается возможность проявить фантазию и высвободить творческую энергию, развивать наблюдательность, умение самостоятельно делать выводы.

Список информационных источников:

1. Беляк Е. А., Б44 Детская универсальная STEAM-лаборатория: учебно-методическое пособие. — Ростов-на-Дону: Издательский дом «Проф- Пресс», 2019. — 472 с., цв. ил. Дошкольная образовательная авторская программа по направлению Babyskills для детей 4-8 лет. 2019 г.
2. Дыбина, О. В. Неизведанное рядом. Опыты и эксперименты для дошкольников / О. В. Дыбина, Н. П. Рахманова, В. В. Щетинина. – М.: Наука, 2010. – 362 с.
3. Мартынова, Е. А. Организация опытно-экспериментальной деятельности детей 2-7 лет / Е.А. Мартынова, И.М. Сучкова. – М.: Академия, 2011. – 256 с.
4. Дыбина, О. В. Из чего сделаны предметы. Игры-занятия для дошкольников. — М.: Сфера, 2010г. 
5. Гризик Т.  Познаю мир.  Методические рекомендации по познавательному развитию. – М.: Сфера, 2005. – 100 с.
6. Киселева А.  С., Данилина Т.  А.  Проектный метод в деятельности дошкольного учреждения: Пособие для руководителей и практических 

работников ДОУ. – М.: АРКТИ, 2004. – 150 с.

1. Савенков   А.И. Детское исследование как метод обучения.  старших дошкольников Лекции 5–8.  Москва Педагогический университет.  «Первое сентября» 2007.  Александр Ильич Савенков Материалы курса «Детское исследование как метод обучения старших дошкольников»: Лекции 5–8. — М.: Педагогический университет «Первое сентября» 2007. — 92 c.  
2. Киреева О.  В.  Развитие исследовательской активности детей старшего дошкольного возраста в процессе экспериментирования: автореф. дисс. … канд. пед. наук. – СПб. 2009. – 16 с. 
3. Бурнышева, М. Г. Развитие познавательной активности детей через экспериментально-исследовательскую деятельность. Проект «Любознайка» / М. Г. Бурнышева // Дошкольная педагогика. – 2011. – № 3. – С. 24–26.