Модель процесса формирования основ инженерного мышления у младших школьников в процессе занятий по робототехнике

A model of the process of forming the foundations of engineering thinking among younger schoolchildren in the course of robotics classes

Аннотация

Обоснование исследования связано с актуальной потребностью в ранней подготовке инженерных кадров в условиях технологического прогресса и цифровой трансформации. Несмотря на признание младшего школьного возраста сензитивным для формирования основ инженерного мышления, в практике отсутствует целостная педагогическая модель, интегрирующая методологическое обоснование, содержательное наполнение и диагностический инструментарий для данного процесса. Цель статьи – представить разработанную процессуальную модель формирования основ инженерного мышления у младших школьников в ходе занятий робототехникой. Основное содержание работы составляет описание структуры модели, включающей 10 взаимосвязанных блоков (от социального заказа и целевого блока до рефлексии и коррекции). Методологической основой модели выступил интегративный синтез синергетического, конвергентного и средового подходов. Ключевым результатом является детализация организационно-процессуального блока, представленного в виде циклического технологического алгоритма проведения занятий, который обеспечивает последовательное освоение компонентов инженерного мышления через практическую деятельность. Определены и описаны четыре уровня сформированности основ инженерного мышления. Научная новизна модели заключается в теоретико-методологической интеграции указанных подходов, типологией рефлексии. Теоретическая значимость состоит в преодолении фрагментарности существующих исследований за счет создания целостного инструмента проектирования образовательного процесса. Практическая значимость заключается в предоставлении педагогам конкретного, диагностически обеспеченного инструментария для управления процессом формирования основ инженерного мышления в системе общего и дополнительного образования (включая инфраструктуру «Кванториумов» и «Точек роста»). Отмечаются ограничения модели, связанные с ресурсной оснащенностью, кадровыми требованиями и контекстом апробации.

The rationale for the study is related to the urgent need for early training of engineering personnel in the context of technological progress and digital transformation. Despite the recognition of primary school age as sensitive for the formation of the foundations of engineering thinking, there is no holistic pedagogical model in practice that integrates methodological justification, meaningful content and diagnostic tools for this process. The purpose of the article is to present a developed procedural model for the formation of the fundamentals of engineering thinking in younger schoolchildren during robotics classes. The main content of the work is a description of the structure of the model which includes 10 interrelated blocks (from social order and target block to reflection and correction). The methodological basis of the model was an integrative synthesis of synergetic, convergent and environmental approaches. The key result is the detailing of the organizational and procedural block, presented in the form of a cyclic technological algorithm for conducting classes, which ensures the consistent development of the components of engineering thinking through practical activities. Four levels of formation of the fundamentals of engineering thinking are defined and described. The scientific novelty of the model lies in the theoretical and methodological integration of these approaches, the typology of reflection. The theoretical significance lies in overcoming the fragmentation of existing research by creating a holistic tool for designing the educational process. The practical significance lies in providing teachers with specific, diagnostically provided tools for managing the process of forming the foundations of engineering thinking in the system of general and additional education (including the infrastructure of “Quantoriums” and “Growth Points”). The limitations of the model related to resource availability, personnel requirements and the context of testing are noted.