В развитии инженерного мышления большое значение имеет развитие мыслительных операций, таких как анализ, синтез, обобщение, сравнение, умение конструктивно мыслить.

Одним из методов, включающих несколько мыслительных операций, является морфологический анализ. Данный метод появился благодаря швейцарскому астрофизику Фрицу Цвикки.

Он его использовал в ракетостроении и смог за короткое время получить большое количество оригинальных технических решений. Суть метода в том, что мыслительные операции основаны на комбинировании и осуществляются с помощью таблицы, которую называют «морфотаблица» или «матрица». В этой таблице по вертикали и горизонтали выставляются какие-либо показатели. Пересечение значений этих показателей и является основой аналитической деятельности.

Мы начинаем использовать матрицы и морфотаблицы с младшего дошкольного возраста, в течение всего дня во всех видах детской деятельности. На начальном этапе, в первой младшей группе, мы знакомим детей с «волшебной дорожкой», по которой путешествует герой, и с ним происходят изменения. Так, например: колобок, гуляя по «волшебной дорожке», встречает разные геометрические формы, и с ним происходят изменения. Мы обсуждаем с детьми, что в этом может быть хорошего, что плохого.

Или машина, гуляя по дорожке, знакомится с разными красками, и с ней происходят изменения и т.д.

Можно брать любые объекты и изменять их по каким-либо признакам. Дети учатся замечать изменения, происходящие с объектом, анализировать, делать выводы и заполнять ячейки таблицы.

Постепенно работа усложняется, вводятся новые показатели, увеличивается их количество. Так, например, во второй младшей группе детям можно предложить игру «Заполни поле»:

Анализируя признаки объекта (цвет, форму), ребенок заполняет ячейки таблицы.

В средней группе, закрепляя умение детей ориентироваться в пространстве, можно предложить игру «Матрица по направлению»:

Начиная со старшего возраста, работу с матрицами можно расширить и дополнить использованием наряду с ними схематических карт – алгоритмов какой-либо деятельности. Так, например, хорошо нам известные и используемые алгоритмы мытья рук, одевания на прогулку и т.д.:

Подобными алгоритмами можно засхематизировать правила и последовательность любой игры, например: больница, магазин.

Это дает возможность ребенку не только вспомнить правила игры, но и проанализировать порядок действий и спрогнозировать предполагаемый результат. Такую работу с матрицами и схематическими картами мы используем во всех режимных моментах. Так, например, использование «математической матрицы» помогает мне при организации образовательной деятельности: я раздаю детям полоски, на которых закодировано число. Выполняя определенные шаги по таблице, ребенок находит ячейку с нужной цифрой – это будет или номер стульчика, на котором он будет сидеть, или (если это занятие в Монтессори-классе) номер коробочки, с которой он будет заниматься:

Матрица помогает нам закрепить правила работы в Монтессори-классе,

а схема-алгоритм подскажет, как нужно заниматься с материалом:

Также матрицы помогают разнообразить и сами занятия с материалом (например, с подвижным алфавитом). Дети учатся составлять слоги, заполняя морфотаблицу:

и, с опорой на матрицу, составлять слова:

Бывают ситуации, когда во время свободной самостоятельной деятельности ребенок не знает, чем заняться, тогда ему можно предложить выбрать карточку, где засхематизированы различные виды деятельности. Читая карточку и выполняя последовательно задания, ребенок вовлекает себя в игровую деятельность:

Собираясь на прогулку, можно предложить детям карточки-схемы, отражающие структуру прогулки. Дети получают возможность самостоятельно выбрать объект наблюдения, исследовательскую деятельность, игры.

Во второй половине дня можно предложить детям различные игры с использованием матриц:

«Геометрическая матрица»: нужно в заданном порядке расположить фигуры

«Найди место»: необходимо по заданному алгоритму найти нужную ячейку

«Сложи картинку»: ребенок получает матрицу, по которой набирает из набора необходимые геометрические фигуры,

затем из предложенных картинок выбирает ту, которую можно сложить из данных фигур

и потом, либо по образцу, либо по памяти выкладывает картинку.

«Построй ракету»: на матрице произвольно или с помощью кубика выбираются элементы, и создается модель ракеты:

«Фотороботы»: путем комбинирования различных вариантов создаются новые образы.

«Необычный дом»: выбирая в произвольном порядке карточки из каждого ряда, ребенок создает необычный дом.

Также использованием матриц можно разнообразить работу детей со строительным материалом и конструктором «Лего»:

Знакомя детей с профессиями, мы разработали игру «Ландшафтный дизайнер» на основе матриц: дети, с опорой на матрицы, оформляют участок.

Эта игра позволяет не только закрепить и расширить представления детей о профессии ландшафтного дизайнера, но и способствует освоению детьми простейших способов комбинаторики.

Таким образом, на мой взгляд, планомерная работа по использованию матриц и схем с детьми дошкольного возраста играет существенную роль в овладении простейшими способами комбинаторики, развивается способность к использованию в мышлении модельных образов. Дети легко и быстро понимают схематические изображения, предлагаемые взрослыми, с успехом читают их и пользуются ими, что способствует развитию инженерного мышления воспитанников.