Статья посвящена проблеме организации занятий учебного проектирования студентами технологического образования. Методическая подготовка учителя технологии с учётом организации учебного проектирования учащихся предполагает разбираться в вопросах психологии творческой деятельности, владеть методами активизации (методы поиска научно-технических решений: метод анализа, метод фокальных объектов, метод мозгового штурма, метод синектики и др.), а также владеть приёмами поиска решения технических задач.
Ключевые слова: учебное проектирование, технологическое образование, образовательная область «Технология», практикум в учебных мастерских, творческая, проектно-конструкторская деятельность.
The article deals with the organization of training instructional design students of technological education. Methodical preparation of the teacher of technology, taking into account the educational engineering students involves understand the issues of psychology of creativity, own methods of its activation (methods of technical solutions: the method of analysis, the method of focal objects, the method of brainstorming method synectics et al.), As well as to own search techniques of solving technical problems.
Keywords: instructional design, technology education, educational area «Technology» workshop in educational workshops, creative, design activity.
Образовательная область «Технология», не отвергла того лучшего, что было заложено в течении многих десятилетий в систему трудового обучения школьников. Основными системами в обучении студентов на практикуме в учебных мастерских в настоящее время являются конструкторско-технологическая система, а также разработанная в конце XIX века операционно-предметная система. В конструкторско-технологической системе при изготовлении объекта труда должна предшествовать разработка его конструкции и технологии обработки, поэтому вначале решают ряд технических вопросов и только после этого переходят к обработке деталей их сборке и т. д. Поэтому студенты в процессе обучения на занятиях практикума в учебных мастерских выполняют не только определенные практические трудовые действия, но и решают возникающие в связи с этим технические задачи [8].
Операционная система была создана в последней четверти XIX века группой работников Московского технического училища во главе с выдающимся инженером Дмитрием Константиновичем Советкиным. При обучении с помощью этой системы учащиеся осваивали отдельными трудовыми операциями, свойственными их профессии. Благодаря этому учащиеся получали представления о том, что процесс изготовления любого изделия состоит в основном из одних и тех же операций. Разница лишь в последовательности, в которой операции следуют друг за другом, поэтому эта система не приковывала учащихся к определенному ряду изделий, а вооружила их в рамках данной профессии универсальными знаниями и умениями [10].
Приведем в качестве примера выдержки из «Программы курса систематического обучения слесарному искусству» XIX в. В программе перечислено 75 элементов (приемов) слесарного искусства. Вот некоторые из этих основных приемов: опиливание поверхности, огражденной двумя, тремя, четырьмя, бортами; опиливание прямоугольного желоба; высверливание фигур; распиливание отлитых пирамидальных отверстии и т. д.
Заслуга Д. К. Советкина заключалась в том, что прежде всего он произвел научный анализ процесса труда и сумел выделить в нем важнейшие составные элементы — операции и приемы.
В этом же направлении усовершенствовали российскую систему трудового обучения и другие видные деятели профессионально-технического образования в дореволюционной России — С. А. Владимирский, П. И. Устинов, Г. Ю. Гессе и др.
С. А. Владимирский предложил оставить операционную систему обучения лишь в качестве краткого введения изучения ремесла. Вот некоторый перечень изделий, составленный для обучения слесарному делу: ручка к крану, гнездо для шпонки, кривошип, болт с гайкой, крышка подшипника, скоба шатуна, ползун, соединительная муфта, вырубка из котельного железа и листовой стали простейших контуров (линейки, угольники, круглые и квадратные шайбы и т. д.)
Перечень, который был предложен, является фактически основой операционно-предметной, системы трудового обучения.
Операционная система оказала положительное влияние на всю методику производственного обучения, в том числе и на методику индивидуального обучения, а следовательно, и на предметную систему. Влияние этих систем, точнее говоря начал, было и остается взаимным [9].
Опыт внедрения технологии в учебный процесс позволяет утверждать, что при выполнении творческих работ ведущее место занимает разработанная в наше время творческая проектно-технологическая система. Творческая по той причине, что создается изделие, обладающее субъективной (для студентов), а возможно и объективной новизной. Значительный удельный вес в выполнении проектов отводится проектной деятельности студентов. Она является ведущей в обосновании проекта, создании различных вариантов изделия, выбор объекта проектирования из многих вариантов, его конструирование и моделирование. В целом умение людей участвовать в проектной деятельности есть показатель культуры народа [2].
Технологическая она по той причине, что в выполнении проекта присутствует разработка технологии изготовления изделия, непосредственное изготовление изделия от идеи до результата. В выполнении творческих проектов ведущими являются творческая проектная и технологическая деятельности, составляя основу системы обучения технологии, названной «творческая проектно-технологическая система» [1].
Эта система способствует формированию у студентов на занятиях практикума в учебных мастерских умений принятия конструкторских решений. Ранние системы трудового и профессионального обучения были направлены на максимальное формирование у учащихся исполнительных функций при некотором игнорировании творческой, проектировочной функции принятия решений. В творческой проектно-технологической системе все эти функции равнозначны.
Хочу обратить ваше внимание на объем часов, отводимых на обучение, например, в Иркутском техническом училище где учащийся должен был проработать в учебных мастерских 4200 часов, т. е. 1050 часов в год. Сюда входит как ручная, так и механическая обработка древесины и металла. Число недельных часов в училище с 1–3 класс составляло 49 по 8 часов в день. Из них 17,5 часов на практические занятия. У нас на практические занятия в учебных мастерских отводится 5 часов в неделю и то на младших курсах. В 4-ом классе этого училища 53 часа в неделю, около 9 часов в день. Из них на практические занятия отводилось 43,5 часа в неделю по 7 часов в день. Отсюда видно, что практический уровень подготовки, в училище был высок. Поэтому практикум в учебных мастерских в нашем институте на факультете применяется несколько упрощенно. Студенты изготовляют наиболее простые изделия такие как: измерительный циркуль, зубило, различные гаечные ключи, совки, болт с гайкой, шайбы и т. д.
Необходимо систему занятий по практикуму в учебных мастерских строить так, чтобы студенты овладели проектно-конструкторской деятельностью при изготовлении различных объектов, составления технологических карт этих объектов (это предполагает установление тесных межпредметных связей с такими дисциплинами как черчение, материаловедение ИКТМ, электрофизическими и электрохимическими методами обработки конструкционных методов), а также азами проектной деятельности на занятиях учебного проектирования [3;4;5;6].
Учебное проектирование следует рассматривать как специфическую практическую деятельность учащихся. По характеру это эксперимент, по направленности — производственная деятельность, по задачам — обучение и воспитание. Следовательно, учебное проектирование является учебно-производственным экспериментом, связывающим две очень важные стороны творчества детей. В одном случае он является методом, к которому прибегают учащиеся (под руководством учителя) в процессе разработки и создания новых технических устройств или усовершенствования уже известных установок, применяемых в школе, быту, на производстве. В другом — учебно-производственный эксперимент выступает для них средством практического приложения усвоенных знаний и умений. Таким образом, он является связующим звеном между теорией и практикой в политехническом обучении учащихся [7].
Методика учебного проектирования включает в себя несколько аспектов: методическую подготовку учителя, методику выбора объектов творчества учащихся, методику планирования процесса учебного проектирования, методику организации учебного проектирования.
Методическая подготовка учителя технологии с учетом организации учебного проектирования учащихся предполагает, что он должен разбираться в вопросах психологии творческой деятельности взрослых и детей, владеть методами его активизации (ассоциативные методы поиска технических решений: метод аналога, метод фокальных объектов, методмозгового штурма, метод морфологического анализа, метод синектики и др.). Ему необходимо также владеть приемами поиска решения технических задач [1].
Вот некоторые из них, получившие широкое распространение: измени число деталей; измени размеры деталей; измени форму детали; измени расположение деталей; измени вид движения; измени агрегатное состояние; спрячь внутрь — вынеси наружу; разделяй — соединяй; делай но частям; клин клином вышибают (выбивают); непрерывно — прерывно; сделай все наоборот; найди решение в другой области знаний; найди посредника; используй силы природы; создай симметрию или асимметрию; обрати вред на пользу; сделай заранее; твердое — гибкое; замени материал; материал однородный — разнородный; обратная связь; самообслуживание; дорого — долговечно, дешево — недолговечно; измени окраску.
Организуя учебное проектирование, учитель должен уметь осуществлять индивидуальный и дифференцированный подход к учащимся. Для этого используются различные по уровню сложности проектные задания. Их можно подразделить на несколько групп:
1) репродуктивные задания на воспроизведение по образцу. Например, используя детали конструктора «Дачный домик» (разработан студентами Ишимского пединститута), собрать здания с различным количеством окон по фасаду, разным расположением входов и т. п.; 2) поисковые задания связаны с отысканием сведений, фактов, объектов. Например, спроектировать и изготовить конуру для сторожевой собаки определенной породы; 3) логически-поисковые задания, как правило, связаны с усовершенствованием конструкции уже известных объектов; 4) творческие задания направлены на создание новых объектов.
Рекомендуя ученику или группе учащихся тему учебного проекта, нужно иметь в виду совокупность элементарных действий, которые предстоит выполнить. В общем виде она определяется формулой:
3 = mР + 1П + mЛП + nТ,
где Р — элементарное репродуктивное действие; П — поисковое; ЛП — логически-поисковое, Т — творческое; k, I, m, n — коэффициенты (1, 2, 3...), обозначающие число элементарных действий. Используя их как кубики и задав значения коэффициентов, по приведенной формуле конструируют задания различного характера и сложности.
Например, для слабых учеников составляют задания по формулам 1P, 2Р; для тех, кто посильнее,— по формуле 1Р+1П, потом 1Р + 2П, 1Р + ЗП, 2Р + 2П и т. д.; для тех, у кого имеется (или появилась) потребность к творчеству — 1Р + 1T, 1Р+2Т и т. д.; для еще более сильных и самостоятельных — 1T, 2Т, ЗТ и т. д. После приобретения определенныхнавыков учащимся предлагаются комплексные задания, строящиеся поформулам, включающим большое число шагов, например: 1Р+1П+1Т, 1Р+2П + 2Т.
С помощью данной формулы одно и то же по конечному результату задание можно сделать простым, средней сложности и сложным.
Вариант 1. Выберем, например, формулу 1Р. При этом задача должна решаться репродуктивным действием. Например, ученику предлагается изготовить (по образцу) садовый рыхлитель.
Вариант 2. Выбрав формулу задания 1Р+1П, планируют в задании поисковое и репродуктивное действия. Предлагается, например, изготовить садовый рыхлитель, предназначенные для работы ученика 10–11 лет. Для этого необходимо произвести поиск сведений о том, каков средний рост таких учеников, на основании этого определить размеры основных частей рыхлителя и только после этого приступить к их изготовлению.
Вариант 3. Выбирая формулу 1Р+1П+1Т, предполагаем в решении задачи три элементарных действия: репродуктивное, поисковое и творческое. Например, предлагается сконструировать и изготовить складной садовый рыхлитель.
Есть и другие возможности индивидуализации проектных заданий, к примеру, наличие или отсутствие списка рекомендуемой литературы. Если его нет, то ученик должен выполнить дополнительные действия: найти литературу по теме 1П и отобрать из нее необходимую ему для работы.
Еще одна возможность — указания к выполнению работы и степень их детализации. При отсутствии указаний ученик все должен сделать самостоятельно, иначе говоря — задание получается максимальной сложности. Если есть общие указания — задание средней сложности, если указания носят детальный характер — задание простое.
Поскольку учебным проектированием должны заниматься все учащиеся, начиная со II класса, то они, как правило, образуют микрогруппы (звенья) с определенной структурой взаимоотношений и распределением ролей. При этом можно выделить несколько основных принципов организации творческого коллектива: принцип гетерогенности, неоднородности коллектива по уровню сформированности творческих способностей, согласно которому среди членов микрогруппы распределяются обязанности (руководитель, генератор идей, эксперт, исполнитель и т. д.-); принцип совместимости членов коллектива; принцип соответствия индивидуальных возможностей выполняемым функциям в коллективе; принцип перманентности (непрерывности) творческою роста; принцип максимального контроля и максимальной взаимопомощи; принцип права каждого на успех и на ошибку; принцип морального и материального стимулирования.
Важно своевременно выявить склонность учащегося к определенному виду деятельности, выполнению конкретных объектов труда.
Распределение функций среди учащихся в звеньях носит в основном игровой характер. Это обусловлено тем, что уровень их знаний, умений и навыков еще недостаточен для самостоятельного (в широком смысле слова) выполнения требуемых функций. Поэтому они нуждаются в тактичной помощи учителя.
При создании тематике учебных проектов учитель должен исходить из того, что цель проектов — сформировать у школьников систему интеллектуальных и общетрудовых знании и умений, воплощенных в конечный конкурентоспособный потребительский продукт. Необходимо также учитывать состояние материально-технической базы учебных мастерских школы, наличие учебной литературы по техническому, художественно-прикладному творчеству, уровень и состояние производственного окружения, потребности школы и семьи. Кроме того, содержание заданий должно соответствовать основным темам программы, учитывать уровень знаний, умений и навыков учащихся, творческого мышления. Требуется создать условия для того, чтобы они применяли свои умения в приближенной к реальной обстановке.
Должен неуклонно соблюдаться принцип перманентности (непрерывности) формирования у учащихся творческих способностей от класса к классу.
Основная задача учителя при организации учебного проектирования — добиться возможной самостоятельности на каждом из этапов работы над учебными проектами. Первый этап — осмысление цели и условий задания, второй — сбор и изучение необходимого материала для решения конкретно сформулированной задачи. Для итого не только анализируются имеющиеся у школьников знания и умения, но и устанавливаются объем новой информации, необходимой для успешного выполнения проекта, пути ее усвоения (на уроках физики, химии, биологии, труда и т. д., при чтении дополнительной научно-технической литературы, ко время проведения экскурсий, организации консультаций, бесед со специалистами, родителями и т. п.). Третий этап — поиск конкретного решения задачи, которое включает в себя, во-первых, разработку общего принципа действия проектируемого объекта, во-вторых, проведение необходимого эксперимента по проверке выдвинутой идеи, в-третьих, создание общей структурной блок-схемы будущей конструкции на основе анализа и обобщений по итогам проведенного эксперимента. Завершающий (четвертый) этап — материальное осуществление творческого замысла.
Занятия по учебному проектированию можно организовать по-разному. Важно, чтобы они способствовали реализации индивидуального и дифференцированного подходов к организации педагогического процесса. За учителем остается право на выбор наиболее рациональных в конкретной ситуации форм занятий и построения их эффективной системы.
Литература:
- Дорошенко, А. Г. Основы проектирования [Текст] /А. Г. Дорошенко, В. В. Пискаленко, и др. / Под ред. А. Н. Ростовцева. — Новокузнецк, 2010. -125с.
- Матяш, Н. В. Инновационные педагогические технологии. Проектное обучение: [Текст] учебное пособие для вузов / Н. В. Матяш. — М.: Изд-во Академия, 2011. — 144с.
- Сидоров, О. В. Электрофизические и электрохимические методы обработки конструкционных материалов: учеб. пособие [Текст]/ О. В. Сидоров, А. С. Тихонов; под ред. А. С. Тихонова. — 2-е изд. и доп. — Ишим: Изд-во ИГПИ, 2009. — 184с.
- Сидоров, О. В. Установка для исследования термической обработки металлов и сплавов токами высокой частоты / О. В. Сидоров, А. С. Тихонов, А. Н. Ростовцев. Патент на полезную модель RUS 93538.14.12.2009.
- Сидоров, О. В. Учебно-лабораторная установка электроискровой обработки металлов в жидких средах / О. В. Сидоров, А. С. Тихонов, А. Н. Ростовцев. Патент на полезную модель RUS 93568 11.01.2010.
- Сидоров, О. В. Учебно-лабораторная установка для исследования процесса обработки токопроводящих материалов в жидких средах с помощью высокочастотного электроискрового разряда [Текст]/ О. В. Сидоров, А. С. Тихонов, А. Н. Ростовцев. Патент на полезную модель RUS 102122.10.02.2011
- Сидоров, О. В. Методика преподавания педагогического эксперимента и результаты опытно-экспериментальной работы. [Текст]/О. В. Сидоров // Политематический журнал научных публикаций. Дискуссия. 2014. — № 11 (52) декабрь. — С. 159–167.
- Сидоров, О. В. Модель подготовки учителя технологии и ее роль в формировании естественно-научных, общетехнических и технологических знаний, умений и навыков. [Текст]/ О. В. Сидоров, Л. В. Козуб, В. М. Бызов, Н. Н. Козинец. — Инновации и инвестиции.- 2015.-№ 4.- С.50–54
- Симоненко, В. Д. Естественно научные основы технологической подготовки школьников [Текст] / В. Д. Симоненко, А. С. Тихонов. — Брянск: Изд-во Брянский государственный университет, 2002. — 228с.
- Тихонов, А. С. Естествознание и техника [Текст]/ А. С. Тихонов, О. В. Сидоров. Вестник Ишимского государственного педагогического института им. П. П. Ершова. 2012. № 4 (4). С.58–64.
