Для чего разработаны курсы раннего развития "Инженерная физика для дошкольников и младших школьников" и как они действуют.

Современное школьное образование будущего инженера направлено на достижение конкретного результата: получение на ЕГЭ по математике, физике (или химии) высоких баллов. Соответственно уроки - это тренинги по решению более-менее абстрактных задач.

Школьная доктрина: чтобы успешно изменять окружающий физический мир, надо хорошо знать физику. Чтобы знать физику, надо ее учить. Чтобы учить абстрактную науку, надо быть вундеркиндом или повзрослеть до понимания абстракций.

На деле: пока повзрослеешь, потеряешь "живой" интерес к окружающему миру, и у большинства детей с техническими наклонностями школьная физика никак не увязана в сознании с их повседневными увлечениями, с работой, в которой они участвуют вместе со взрослыми, с успехом среди сверстников и представлением о будущей профессии.

Наша альтернатива, и в этом "фишка" нашей практики: чтобы успешно изменять окружающий физический мир, надо его понимать. Чтобы понимать, надо его чувствовать, и это чувство назовем "чувство физического мира". В этом мы следуем Д.М. Жилину ("Химия и Жизнь", 2020, № 2), предложившему термин "чувство вещества".

Как известно, чем младше ребенок, тем выше у него острота чувств, и больше шансов на развитие у него чувства физического мира, иначе, "физической интуиции". Отсюда - раннее приобщение к профессии и доступность для многих.

Наш проект нацелен на формирование у детей "физической интуиции". Как и другие виды "профессионального мышления", основной инструмент его развития – постоянная работа с предметной областью, вспомогательный – грамотная организация предметной области, чтобы фокусировать интерес и развивать навыки.

Этот метод издавна применялся в России, в частности, у казачества, под названием "наставничество".

В нашей практике основной метод – это организация и проведение упорядоченной последовательности занятий, в каждом из которых наставник создает и модифицирует исследовательскую среду для изучения определенного процесса, явления, устройства, а ученики в ходе своей ручной и умственной деятельности исследуют их, проводя эксперименты и создавая действующие модели.

Отличительные особенности нашего метода, наполнение универсального алгоритма:

Возраст учащихся: от 6 до 12 лет, пока не угас познавательный интерес и уже выработана моторика рук для сложных работ. Предпочтительны разновозрастные группы. Работа – всегда совместная, в одной или нескольких малых группах (по 3-5 человек), которые применяют знания, предприимчивость, навыки разных детей для достижения общего результата. Наставник не вмешивается в исследования и разработки, но направляет их, модифицируя исследовательскую среду. Без сформированного таким образом исследовательского коллектива невозможно изучение сложного.

Число учащихся в аудитории: минимум 3, оптимально около 7. Испытано, что метод работает и при 25 учениках, но снижается темп и высока нагрузка на наставника.

Предметная область: любая, но физику я больше люблю и знаю. Я выбрал интересные, современные и глубокие темы для трех лет занятий, но ученики, их родители и учителя вправе предложить свои.

Методы оценки на занятиях: все дети на занятиях выполняют все эксперименты и создают все действующие модели, предусмотренные сценарием. Если кто-то отстает, ему помогут. Если кто-то забегает вперед – сам углубляет и усложняет исследовательскую задачу.

Формулы, термины – не учим. Если ребенку нужно, он сам их запомнит. Способы описание предметной области постепенно усложняются – от простейших рисунков до чертежей, графиков, числовых таблиц.

Каждый ребенок научается уверенно работать руками: забивать гвозди, пилить, пять, вязать узлы и т.д., и применять все нужные, имеющиеся на занятии, инструменты, оборудование и приборы.

О постановке экспериментов и опытах. На занятиях, как правило, мы избегаем применения промышленным способом изготовленных устройств: дети сами делают аппаратуру, с которой работают, как бы проходя в исследованиях путь, которым шли первооткрыватели. Или приспосабливают подходящие, например, моторчики из игрушек. Очевидно, что современная наука немыслима без сложнейшей аппаратуры, воспроизвести которую в условиях аудитории невозможно. Тогда мы ставим мысленные эксперименты, предметно подкрепляя их доступными аналогиями. Например, ускоритель заряженных частиц воспроизвести невозможно, но продемонстрировать принцип резонанса, благодаря которому разгоняются частицы – просто и эффектно.

Исходим из того, что дети этого возраста пропускают абстрактные понятия мимо ушей, но хорошо воспринимают новые идеи в сказке, увлекательной истории, особенно в которой ребенок - сам участник.

Поэтому в интеллектуальном общении с детьми, особенно с девочками, эффективна опора – на их личный опыт, на эмоциональное восприятие и воображение. Например, слово "электричество" знают все. А понять, что это, почувствовать свою причастность этому явлению, детям помогают поиски ответов на вопросы: какой у электричества цвет, вкус, звук, запах, какое оно на ощупь?

Если дети будут сочувствовать электронам при их квантово-механических переходах, то у наставника появится шанс вместе с детьми составить научное представление о работе энергосберегающих ламп.

Предусмотрено, что в образовательный процесс должны быть включены родственники, предпочтительно, папы. Случалось, что некоторые из них, имеющие уникальные знания, навыки, оборудование, проводили занятия по темам, где они - специалисты. И всем папам доступно изготовление дома вместе со своим ребенком действующих моделей и продолжительные эксперименты.

Суммируем:

Процесс запуска практики:

1 этап: Наставник овладевает знаниями, необходимыми для понимания и диспетчирования процесса изучения окружающего мира - теоретическими основами явлений, знаниями об устройствах, созданных с использованием этих явлений, назначением опытов, экспериментов, моделей, технологией их совершения и создания, понимает, как сделать правильные выводы и довести учеников до их осознания. Автор сам адаптировал естественнонаучные знания из профессиональных источников, разработал технологии опытов, сценарии занятий. Наставник места нового внедрения пользуется методическими материалами Автора.

2 этап: Наставник - Автор в течение 4 месяцев после набора группы, в общем-то случайных детей подходящего возраста экспериментировал с применением различных методик, оценивал возможности изучения тех или иных тем в связи с составом участников, наличием необходимого помещения, оборудования, материалов. Наставник места переноса практики получает первоначальные рекомендации из методических материалов Автора, и шлифует свое понимание технологий осуществления практики в процессе общения с Автором (на стажировке или на мастер-классе). Процесс стажировки и проведения мастер-классов определяется соглашением Автора и внедряющей стороны.

3 этап. Присутствует только в месте нового внедрения практики. Новый наставник набирает учеников (или работает с составом, сформированным образовательным учреждением), собирает и изучает имеющийся инструментарий, оборудование, адаптирует сценарии занятий ко своим ресурсам и психофизическим особенностям, и начинает занятия. Процесс адаптации длится порядка 4 месяцев при еженедельных занятиях и, при необходимости, онлайн - консультациях Автора.

Процесс реализации практики:

Последовательность проведения занятий, их тематика, распределение занятий по темам определяется Учебной программой (приложена).

Процесс прохождения каждой из 36 тем определяется отдельным сценарием. Содержание сценариев является интеллектуальной собственностью Автора и приобретается у него организацией, осуществляющей внедрение практики.

Теоретические воззрения на физические явления и инструктивные материалы к техническим устройствам, необходимые Наставнику, содержатся в информационном сборнике, составленном Автором по материалам профессиональной литературы, адаптированы им к детскому восприятию. Сборник является интеллектуальной собственностью Автора и приобретается у него организацией, осуществляющей внедрение практики.

Аналогичным образом осуществляется передача Автором внедряющей организации сборника образцов технических средств обучения и технологий их изготовления.

Все онлайн-консультации Автора бесплатны.

Так же бесплатно будут распространяться все учебные видеоролики по Курсу инженерной физики, предназначенные для Наставников мест внедрения и родителей учеников. Видеоролики будут выпущены Автором в будущем.

Рекомендуемый состав команды благополучателей:

а) Образовательная организация: наставник - специалист, обладающий высоким уровнем знания физики, выходящим за рамки школьной программы (учитель физики, инженер технической специальности, имеющий педагогический опыт) и хорошо умеющий работать руками; ассистент - помощник в подготовке материальной базы занятий, помощник в разузловании непредвиденных ситуаций на занятиях, оператор фото и видеосъемок.

Очень полезно иметь на Курсах актив родителей учащихся, предпочтительно пап, дедушек, старших братьев. Присутствие любых старших родственников учеников на занятиях и их участие вместе с детьми приветствуется. Их привлечение к проведению Курса облегчает и ускоряет процесс внедрения.

б) Родители, заинтересованные в развитии своих детей и принимающие на себя проведение занятий. Именно среди таких родителей - технических специалистов легче найти Наставника своему ребенку: недостаток педагогической практики восполняется индивидуальным опытом воспитания своего ребенка. Информационное и материальное обеспечение внедрения практики родителями такое же, как и образовательными организациями, но с обязательным использованием видеороликов и онлайн-консультаций Автора.