Educational ecosystem for developing engineering skills in elementary school students

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In the context of rapid technological development, traditional teaching methods demonstrate insufficient effectiveness in forming engineering competencies in younger schoolchildren. The aim of the article is to investigate and justify the necessity of creating an educational ecosystem that integrates engineering skills, as well as to present its structured model for younger schoolchildren. Such an approach implies the integration of project-based engineering classes, interdisciplinary programs, digital tools, and networking with external partners. Special attention is paid to the adaptation of curricula, where mathematics, logic, and engineering are combined with the development of IT skills and functional literacy. The article analyzes the evolution of educational systems—from local models of antiquity to global digital ecosystems. The philosophical foundation of the approach is based on L.S. Vygotsky’s ideas about the role of the environment in personality development and J. Moore’s concepts of dynamic communities. The author also examines the challenges of implementing the ecosystem, including the shortage of qualified teachers, technological inequality, and the need for coordination between the state, schools, and business. The study employs theoretical analysis: a comparison of traditional and ecosystem approaches, a historical and philosophical overview of the evolution of educational systems, a psychological aspect, and an analysis of existing projects. During the work, a model of the educational ecosystem was designed—project-based engineering classes for younger students, including curricula with an interdisciplinary focus; integration of IT skills, ethics, collaboration with enterprises; and mechanisms for psychological support. Literature analysis and model construction confirmed the effectiveness of forming engineering skills in younger schoolchildren within the framework of the ecosystem approach. The author proposed a new model of the educational ecosystem for forming engineering skills in younger schoolchildren. The idea adapts the ecosystem approach to primary education for the first time, overcoming the limitations of traditional methods. The model includes a description of flexible curricula and other educational components, criteria and methods for evaluating the effectiveness of the model, and the necessary resources for its creation. An important component of this educational ecosystem is the connection of its components. The proposed model for evaluating effectiveness covers not only academic achievements but also the development of creativity, social responsibility, and interest in engineering professions. The innovation of the approach lies in transforming the school into a "mini-tech park," where learning is integrated into a real-life context, and students become active co-authors of the educational process.

About the authors

Artem Eduardovich Parev

Email: parjev_a_e@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-6666-3228

References

  1. DEWEY, J. The school and the life of the child. Historical and social-educational ideas. 2017. № 9. С. 191-200. doi: 10.17748/2075-9908-2017-9-2/1-191-200.
  2. Von Bertalanffy, L. General System Theory. Foundations, Development, Applications. N. Y., 1968. 289 с. [Электронный ресурс]. URL: https://monoskop.org/images/7/77/Von_Bertalanffy_Ludwig_General_System_Theory_1968.pdf (дата обращения: 11.04.2025).
  3. Абрамова, О. Н. Развитие инженерного мышления школьников / О. Н. Абрамова. Текст : непосредственный // Молодой ученый. 2021. № 15 (357). С. 301-303. URL: https://moluch.ru/archive/357/79877/ (дата обращения: 11.04.2025). EDN: DGAION.
  4. Асмолов, А. Г. Психология достоинства: Искусство быть человеком. Москва: Альпина Паблишер, 2025. 398 с. ISBN 978-5-0063-0157-3.
  5. Баракина, Т. В. Развитие инженерных умений у детей дошкольного и младшего возраста // Информатика в школе. 2024. № 6, Т. 23. doi: 10.32517/2221-1993-2024-23-6-87-92. EDN: JYJGOY.
  6. Баракина, Т. В., Наумова, В. В. Формирование инженерных умений младших школьников посредством робототехники в рамках организации внеурочной деятельности // Учитель создает нацию (А-Х. А. Кадыров): Сборник материалов VII Международной научно-практической конференции, Грозный, 23 ноября 2022 года. Махачкала-Грозный: Чеченский государственный педагогический университет, Издательство "АЛЕФ", 2022. С. 152-157. EDN ALFKFS. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=50501217.
  7. Бородулин, В. А., Анохина, М. Е. Экосистема в сфере образования: предпосылки и тренды // Современные технологии управления. 2023. № 1 (101). Номер статьи: 10101. Дата публикации: 25.01.2023.
  8. Вернадский, В. И. Философские мысли натуралиста: Сборник: К 125-летию со дня рождения / В. И. Вернадский; [предисл. А. Л. Яншин и др.; примеч. И. И. Мочалова, К. П. Флоренского]; АН СССР. Москва: Наука, 1988. 519, [1] с., [1] л. портр.; 22 см. ISBN 5-02-003325-1.
  9. Выготский, Л. С. Мышление и речь: психологические исследования / Л. С. Выготский. Москва: Нац. образование, 2016. 367 с.; 24 см. (Антология мировой педагогики). ISBN 978-5-4454-0723-2: 2000 экз.
  10. Лихачев, Д. С. Письма о добром и прекрасном. Москва: Дет. лит., 1985. 207 с.
  11. Масалова, Ю. А. Научно-образовательная экосистема как среда для развития человеческих ресурсов / Ю. А. Масалова // Креативная экономика. 2022. Т. 16, № 12. С. 4973-4986. doi: 10.18334/ce.16.12.116926. EDN: NZWIIM.
  12. Наумова, В. В. Мониторинг качества процесса формирования инженерных умений младших школьников посредством робототехники / В. В. Наумова // Проблемы и перспективы развития инновационных технологий: сборник статей международной научной конференции, Санкт-Петербург, 18 января 2023 года. Санкт-Петербург: Частное научно-образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Гуманитарный национальный исследовательский институт "НАЦРАЗВИТИЕ", 2023. С. 23-26. EDN SEVYSM.
  13. Папуча, Н. В., Наконечная, М. Н. Культурно-историческая теория Л. С. Выготского / Н. В. Папуча, М. Н. Наконечная // Л. С. Выготский и современная культурно-историческая психология: проблемы развития личности в изменчивом мире: сборник материалов VII Междунар. науч. конф., посвящ. 125-летию Л. С. Выготского (Гомель, 18-19 ноября 2021 года) / Гомельский гос. ун-т им. Ф. Скорины, Российский центр науки и культуры в Гомеле; редкол.: И. В. Сильченко (гл. ред.) [и др.]. Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2021. С. 51-54.
  14. Ровенская, В. Е. Возможности развития инженерных умений у младших школьников в рамках реализации внеурочной деятельности / В. Е. Ровенская // Ratio et Natura. 2024. № 3 (11). EDN: LCRQXT.
  15. Сулейманкадиева, А. Э., Петров, М. А., Александров, И. Н. Цифровая образовательная экосистема: генезис и перспективы развития онлайн-образования / А. Э. Сулейманкадиева, М. А. Петров, И. Н. Александров // Вопросы инновационной экономики. 2021. Т. 11, № 3. С. 1273-1288. doi: 10.18334/vinec.11.3.113470. EDN: RHTTYM.
  16. Суслова, И. Б. Этико-педагогические воззрения Иммануила Канта в свете современных проблем гуманизации образования: автореферат дис. ... кандидата педагогических наук: 13.00.01 / Гос. науч.-образоват. центр РАО. Сочи, 2006. 22 с.
  17. Уровни сформированности инженерного мышления / Е. А. Дума, К. В. Кибаева, Д. А. Мустафина [и др.] // Успехи современного естествознания. 2013. № 10. С. 143-144. EDN: QZFEEZ.
  18. Федоров, И. М. Переход от образовательной среды к образовательной экосистеме / И. М. Федоров. Текст : непосредственный // Молодой ученый. 2019. № 28 (266). С. 246-250. URL: https://moluch.ru/archive/266/61494/ (дата обращения: 11.04.2025). EDN: JFIGNX.
  19. Формирование инженерного мышления в процессе организации профессиональной ориентации у школьников / И. В. Ребро, Д. А. Мустафина, Г. А. Рахманкулова [и др.] // Современные проблемы науки и образования. 2019. № 3. С. 36. EDN: MNUMPR.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).