Методика формирования проектировочных и конструктивных умений
Методика формирования проектировочных и конструктивных умений
В работе представлена методика формирования проектировочных и констркутивных умений преподавателя, основанная на личном опыте, включающая в себя разнообразные формы, методы и технологии формирования проектировочных и конструктивных умений при создании субъектно развивающей среды и вхождения сначала в квазипрофессиональную деятельность и восхождении к профессиональному мастерству
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«Методика формирования проектировочных и конструктивных умений »
Методика формирования проектировочных и конструктивных
умений
Для организации деятельности преподавателей индустриально-педагогического факультета по формированию у будущих учителей технологии и предпринимательства были пересмотрены учебные программы дисциплин специального блока и дисциплин специализации, а также включены в учебный план в качестве курсов по выбору: спецкурс «Теоретические основы педагогического проектирования», семинар «Основы эффективного бизнеса», спецкурсы «Проект в школьном курсе «Технология», «Основы проектирования и конструирования». В качестве обобщенной ориентировочной основы разработки содержания конкретной дисциплины (в соответствии с общей задачей – способствовать формированию у студентов университета профессиональных и педагогических умений) мы использовали последовательность этапов создания новой техники и технологии.
На этапе научно-технического прогнозирования (анализ ситуации, прогнозирование развития интегративного субъекта педагогической деятельности, выявление проблем, испытываемых студентами затруднений, постановка задачи) определяем предмет данной дисциплины и ее роль в будущей деятельности учителя технологии и предпринимательства: постановка задач, которые могут быть решены на основе знаний и умений, полученных при изучении дисциплины; при рассмотрении каждой из последующих, постепенно усложняющихся технических задач все этапы повторяются на новой основе.
Этапу научно-технического исследования (поисковое и прикладное исследование, сбор недостающей информации, выявление ограничений, уточнение постановки задач, формирование критериев достижения цели и критериев оптимальности) соответствует изучению природы явлений, их основных закономерностей, формирование критериев выбора.
Этап проектирования включает в себя разработку на основе ранее известных и новых знаний различных вариантов решений и отбор тех, которые удовлетворяют критериям цели и оптимальности. Процесс проектирования начинаем с уровня предложений различных вариантов и заканчиваем выбором на эскизном уровне или проектом отдельных компонентов оборудования и конкретных технологических процессов.
Этап изготовления – разработка содержания отдельных видов занятий, форм контроля и методов управления процессом обучения на каждом этапе, реализация этой разработки в условиях учебного процесса с последующей коррекцией содержания и методов обучения. В качестве примера рассмотрим содержание курса «Технология конструкционных материалов», соответствующее традиционной схеме, и содержание этого же курса, разработанное на основе формирования решения постепенно усложняющейся задачи выбора металлических материалов и способов упрочнения детали. Обычно последовательность изучения курса «Технология конструкционных материалов» была таковой: кристаллическое строение металлов, формирование структуры металлов при кристаллизации, диаграммы состояния сплавов, деформации, химико-термическая обработка стали, конструкционные стали и сплавы. Последовательность изучения курса в настоящее время подчинена решению задачи подбора необходимых конструкционных материалов. Вначале рассматривается предмет науки металловедения и ее роль в решении задач проектирования машин, формируются критерии выбора материалов для работы в различных температурных условиях, затем изучаются простые и сложные вещества как конструкционные материалов, диаграммы состояния сплавов и свойства материала, предварительная и окончательная термическая обработка сплавов, физические основы технологии формирования структуры металлов, выбор металлов, решение задачи выбора на примере сплавов железа с углеродом, прочность конструкционных сталей после термической обработки, усталость, износ, износостойкость и т.д. В этом случае новое знание предъявляется только тогда, когда полностью исчерпана возможность продолжать продуктивный поиск вариантов решений на основе уже известного знания. Появляется возможность не только поставить проблему и сформулировать проблемную ситуацию, но и создать условия для перевода ее в проблемную задачу, когда в фонде своих знаний студент находит некоторые исходные основы для ее решения. Опыт обучения по новому содержанию дисциплины «Технология конструкционных материалов» и других дисциплин показал, что существенно возрос уровень сложности решаемых студентами задач без дополнительного увеличения времени. Появилась возможность выполнения лабораторных работ на основе не только репродуктивного, но и исследовательского метода обучения.
В процессе формирования у студентов университета проектировочных и конструктивных умений используется целый ряд форм обучения: лекции (информационная лекция, лекция проблемного характера, лекция- визуализация, лекция вдвоем, лекция с заранее запланированными ошибками, лекция-пресс-конференция); семинарские занятия (проводятся в форме дискуссий, работы малыми группами, широко используем в практике семинар-исследование); деловые игры (в методическое обеспечение деловой игры мы включаем: проспект игры, методику подготовки и проведения игры, набор различной документации, необходимой для выполнения участниками всех действий в игре и моделируемых функций); практические и лабораторные занятия; самостоятельная работа студентов; консультации; собеседования; срезовые контрольные работы; выполнение творческих проектов и дизайн проектов; разработка бизнес-планов; подготовка рефератов; декоративно-прикладное творчество; выполнение курсовых работ; педагогическая и технологическая практики; выпускная квалификационная работа.
В процессе профессиональной подготовки учителя технологии и предпринимательства мы уделяем большое внимание самостоятельной работе студентов, так как считаем, что способности человека (в том числе и умения как таковые) приобретаются, формируются только в ходе его собственной деятельности, определяются ее характером, ее качеством. Студенту никто не может дать знания, привить навыки, умения. Студент должен учиться сам, овладевая при этом и знаниями, и умениями, и навыками. Но при этом необходимо целенаправленное педагогически умелое управление данным процессом. На индустриально-педагогическом факультете используются такие формы самостоятельной творческой деятельности студента: рефераты, индивидуальные семестровые задания, курсовые работы, курсовые творческие проекты, выпускная квалификационная работа, выступление с докладами на научно-практических студенческих конференциях.
При выполнении реферата решаются следующие задачи формирования проектировочных и конструктивных умений у студентов: развитие навыков самостоятельной работы с литературными источниками при решении поставленных задач, выработка умения самостоятельно выделять из общей литературной информации основные фрагменты по изучаемой теме, изложение изучаемого материала в краткой по объему и емкой по содержанию форме, а также умение литературно оформлять реферат по соответствующим стандартам. Семестровые индивидуальные задания – набор теоретических, графических или экспериментальных заданий и задач, объединенных общей тематикой (или одно комплексное задание). Целью выполнения семестрового индивидуального задания являются: развитие у студентов навыков самостоятельной работы по решению творческих задач, закрепление знаний по пройденным темам, выработка навыков по оформлению технической документации.
Курсовая работа - решение индивидуальной проектно-конструкторской задачи по технологии, предпринимательству. К задачам студента относятся: овладение методами, правилами и нормами расчета отдельных деталей изделия и изделие в целом, разработка элементов технологического процесса изготовления, приобретение навыков разработки технологической документации, выработка умения реализации знаний в процессе изучения данной дисциплины.
Курсовой творческий проект – выполнение индивидуального задания по разработке определенного изделия. Он состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части. Задачами проекта являются: выработка умения самостоятельно изучать состояние поставленной в творческом проекте проблемы, привлечение для ее решения знаний из различных учебных дисциплин и принятие обоснованных технологических и экономических расчетов, закрепление навыков в использовании методов, правил и норм расчета, конструирование и техническое проектирование, выработка умения участвовать в коллективных разработках при выполнении комплексных реальных проектов.
Выпускная квалификационная работа как аттестационная комплексная самостоятельная работа по исследуемой проблеме должна отражать подготовленность студента к решению следующих задач: самостоятельный анализ состояния поставленной в работе проблемы по научным, техническим, патентным и другим источникам, анализ изученного материала и принятие обоснованных технологических, методических, организационных, экономических решений, прогнозирование положительных педагогических, методических, технологических решений проблемы и социальных последствий их использования в практике. В основном на индустриально-педагогическом факультете выпускная квалификационная работа проводится по трем направлениям: психолого-педагогическому, технологическому и предпринимательскому.
Для педагогического процесса включения учащихся, студентов в техническую творческую деятельность мы определили такие уровни и критерии оценки, которые были бы связаны с характером и результатом творчества учащихся, проявивших способности в данной области деятельности, и которые бы обеспечивали выявление их творческого продвижения. Оценка осуществлялась на примере анализа завершенного объекта проективно-конструкторско-технологической деятельности. Исследование проводилось с 1995 года по 2000 год в школах города Костромы (школа №21, швейное дело; школа №4, металло- и деревообработка; вспомогательная школа №3, обслуживающий труд; школа-интернат для детей с тяжелыми нарушениями зрения, резьба по дереву; школа №31, плетение из ивового прута), а также практикум в учебных мастерских университета (деревообработка, металлообработка, обслуживающий труд, технология приготовления пищи, электрорадиотехнология), анализ выполнения курсовых и дипломных проектов. С учетом этапов творчества и основных педагогических требований к развитию технического творчества (посильности, результативности творческой деятельности, непрерывности творческого процесса, учета и использования собственного творческого опыта в дальнейшей деятельности) нами определены пять уровней оценки творческой подготовленности:
изготовление изделия по предъявленной документации с внесением частичных изменений в чертеж, в схему, направленных на совершенствование формы изделия или рациональное расположение деталей;
изготовление изделия с доконструированием и самостоятельным внесением изменений в предъявленную документацию или отдельную схему;
изготовление изделия с предварительным конструкторским оригинальным усовершенствованием и самостоятельным внесением изменений в технологическую документацию или схему;
самостоятельная технологическая разработка оригинальной конструкторской идеи изделия (предложенной учителем) и его изготовление;
самостоятельное обоснование и формулирование оригинальной конструкторской или рационализаторской идеи изделия, разработка документации и изготовление изделия.
Качество усвоения студентами учебного материала, качество приобретенного (усвоенного опыта), а, следовательно, и качество деятельности, которую могут осуществлять студенты в результате каждого этапа реализации нашей модели, мы будем характеризовать уровнями усвоения (уровнями деятельности).
1 уровень– уровень представления (знакомства). Студент, выведенный на этот уровень, способен узнавать объекты и процессы, если они представлены ему сами (в материальном виде) или даны их описание, изображение, характеристика. На этом уровне студент обладает знанием-знакомством и способен произвести опознание, различение и соотнесение.
2 уровень– уровень воспроизведения. Студент может воспроизвести (повторить) информацию, операции, действия, решить типовые задачи, рассмотренные при обучении. Он обладает знанием-копией.
3 уровень– уровень умений и навыков. На этом уровне студент умеет выполнять действия, общая методика и последовательность (алгоритм) которых изучены на занятиях, но содержание и условия их выполнения новые. Мы различаем две разновидности усвоения – на уровне умений и на уровне навыка. На уровне умений будущий учитель технологии и предпринимательства выполняет действия после продолжительного предварительного продумывания их последовательности и способов усвоения. На уровне навыка действие выполняется автоматизированно. Обдумывание каждой операции резко «свернуто» по времени. Создается впечатление, что исполнитель работает, «не думая».
4 уровень– уровень творчества. Как известно, творчеством считают проявление продуктивной активности человеческого сознания. Например, рационализаторство и изобретательство, работа по выполнению творческих проектов, работа по реконструкции в курсовом и дипломном проектировании. Чтобы вывести студента на уровень творчества, недостаточно, чтобы он овладел знаниями, умениями, навыками по определенному – пусть даже весьма широкому – набору учебных элементов. Необходимо обучить его умению самостоятельно добывать необходимые знания и умения. Нужно пробудить и развить в нем творческие способности. А это возможно только при условии, что в процессе обучения будут применяться специальные творческие задачи научно-исследовательской, технологической деятельности.
Предложенная нами модель, как показал опыт ее применения на индустриально-педагогическом факультете Костромского государственного университета, позволяет студенту поэтапно подниматься с одного уровня на другой.
При разработке методики формирования проектировочных и конструктивных умений мы исходили из концептуальной схемы, предполагающей педагогическое обеспечение включения будущего учителя в проектную и конструкторскую деятельность, в результате чего студент обретает личностные смыслы участия в этой деятельности, а также обогащает свой индивидуальный инструментарий по отношению к данному виду деятельности (отдельные знания, умения, навыки). Педагогическое управление обеспечивает в дальнейшем включение в педагогическую деятельность, предполагающую использование в ней проектирования и конструирования в качестве средств решения учебно-воспитательных задач. В период профессиональной практики происходит усложнение педагогической деятельности, что приводит к завершению процесса формирования у будущего учителя проектировочных и конструктивных умений.
Данный механизм предполагает, во-первых, самоопределение будущего специалиста в содержательном приоритете собственной профессиональной подготовки и самопроектирование им собственной деятельности. Возможные варианты учебного содержания профессиональной подготовки соответствуют особенностям проектировочных и конструктивных умений учителя технологии и предпринимательства. То есть процесс овладения студентом индустриально-педагогического факультета данными умениями включает в себя ознакомление с технической, предпринимательской и педагогической разновидностями проектирования и конструирования, создание индивидуального проекта осуществления этой деятельности. Во-вторых, составной частью процесса формирования у будущего учителя технологии и предпринимательства проектировочных и конструктивных умений является самореализация субъекта в ходе выполнения самостоятельных педагогических, технологических и предпринимательских проектов. Процесс самореализации может быть представлен в виде совокупности ситуаций успеха-неуспеха в ходе выполнения, представления и оценки проектных и конструкторских работ студента. Третий компонент процесса формирования проектировочных и конструктивных умений - усвоение студентом обобщенного алгоритма проектирования и конструирования деятельности. Динамика усвоения обеспечивается последовательным предъявлением студентам информационных доз и созданием ситуаций, актуализирующих приобретенные знания.
Для успешного формирования у будущих учителей технологии и предпринимательства проектировочных и конструктивных умений нами предложена модель, которая реализована в практике организации учебного процесса на индустриально-педагогическом факультете Костромского государственного университета. В своей модели мы предусматриваем шесть взаимосвязанных этапов.
Первый этап. Проблематизация. На данном этапе задачами преподавательского коллектива факультета являются:
помощь в завершении профессионального самоопределения (анализ желаний, возможностей и значимости профессии учителя);
помощь в самопонимании, обнаружения «области превосходства», профессионально важных качеств, индивидуальных и личностных ограничителей на пути к профессиональному успеху.
Решение задач этого этапа позволяет ответить на вопрос «быть или не быть», создать настрой на дальнейшее профессиональное обучение, обрести устойчивость и энергию для повседневных, не всегда легких и приятных учебных действий. Для решения поставленных задач в начале сентября студентами 4 курса ИПФ организуется выставка научно-технического творчества для первокурсников. На выставку представляются изделия, изготовленные и спроектированные самими студентами. Перед открытием выставки происходит ее презентация, во время которой организуется демонстрация мод (наибольшую популярность у студентов получила коллекция «Кармен», одежда из нетрадиционных материалов – пакеты, пластиковые бутылки, полиэтилен), ярмарка прикладных ремесел (изготовление глиняной игрушки, работа гончара и изготовление керамической посуды, плетение из лозы, плетение из бересты, кружевоплетение). Открытие выставки происходит в торжественной обстановке. Студенты-старшекурсники-экскурсоводы в русских национальных костюмах встречают первокурсников и проводят их по выставочным залам. В зале №1 (лаборатория швейного дела) представлены экспонаты: мягкая игрушка, детская, женская и мужская одежда, кружевоплетение, аппликация и выжигание по ткани, макраме, бумагопластика, глиняная игрушка, керамическая посуда. В зале №2 (лаборатория электротехники и радиоэлектроники) – различные электронные устройства (мультивибраторы, светомузыка, приборы для проверки транзисторов, источники питания и др.). В зале №3 (слесарная мастерская) – газонокосилка, сверлильный мини-станок, станок для обработки деревянных заготовок, циркулярная пила и др. В зале №4 (столярная мастерская) – резьба по дереву, школьная мебель, комнатная мебель, очелия, карнизы, мебель из лозы, изделия из лозы, разделочные доски, роспись по дереву, чеканка по металлу. В зале №5 (лаборатория технологии приготовления пищи) – русские национальные блюда и напитки, сервировка стола. В зале №6 происходит аукцион изделий, изготовленных студентами 4 курса. Здесь первокурсники сталкиваются с элементами рынка. За время проведения выставки первокурсники получают информацию о многоплановости технического проектирования и конструирования, оценивают качество изделий и определяют свой маршрут в техническом, предпринимательском проектировании и конструировании.
Второй этап. Информирование. Включает в себя ознакомление студентов с технической и предпринимательской разновидностями проектирования и конструирования. Содержание этапа определяет интегративный факультатив «Основы проектирования и конструирования». Задачами данного факультатива являются:
информирование будущих учителей о техническом и предпринимательском проектировании и конструировании;
ознакомление студентов с методом создания новых технических решений (алгоритм решения изобретательских задач);
сравнение функций учителя технологии и предпринимательства и менеджера предприятия;
изучение основных типовых приемов разрешения технических противоречий;
изучение методов конструирования технических устройств;
передача сведений о содержании работы, планировании, комплектовании, материально-технической базе кружка технического творчества;
информирование об индивидуально-типологических особенностях проектировочной и конструкторской деятельности.
Сущностью информирования является ознакомление студентов с четырьмя базовыми моделями индивидуально-типологических свойств. В основу методики положена модифицированная типология индивидуально-типологических особенностей, разработанная Б.В. Куприяновым и А.Е. Подобиным [119, с.115-118]. Б.В. Куприянов отмечает, что процесс самопознания, самореализации происходит в коллективной деятельности, то есть представления о себе, как будущем учителе, являются результатом самостоятельного размышления об индивидуальных особенностях и эффективности собственного взаимодействия с другими людьми. Сущность самопознания состоит в идентификации собственных индивидуально-типологических особенностей с одной из базовых моделей:
директор, председатель, организатор (непосредственно организует работу, вдохновляет участников процесса, постоянно нацелен на результат, обеспечивает контроль, координацию, ресурсы, ориентирован на реализацию командных целей);
генератор идей, изыскатель ресурсов (выдвигает идеи, побуждает к фантазированию, исследует новые возможности, дает информацию о работе группы в окружающую среду);
прагматик, инициативный исполнитель, завершающий работу (переводит идеи на язык практического применения, справляется с работой, охотно берет на себя работу, связанную с доводкой задачи до полного соответствия требованиям, следит за соблюдением сроков);
критик, аналитик, эксперт (дает критическую оценку, постоянно оценивает достижения и качество коллективной работы).
Этап информирования состоит в том, чтобы определить уровень проектировочных и конструктивных умений, выявить индивидуальные особенности решения проектных и конструкторских задач будущими учителями технологии и предпринимательства и в соответствии с этими данными организовать учебно-воспитательный процесс, создать благоприятные условия для их индивидуального совершенствования в нужном направлении. Таким образом, с помощью типологии ролей будущие учителя не только уточняют свои индивидуально-типологические особенности взаимодействия, но получают возможность самопроектирования дальнейшей педагогической деятельности.
Итогом второго этапа является ярмарка идей-проектов, при проведении которой мы используем метод синектики – мыслительный метод создания новых технических решений. Главное средство нахождения решения – установление аналогий. Применяются прямые, символические, фантастические и субъективные аналогии. Последние могут заключаться в перевоплощении студента в тот объект или техническую систему, которые проектируются. При этом он представляет, как чувствует себя объект в различных состояниях и под нагрузками. Например, представляет себя в виде колеса и анализирует нагрузки при быстрой езде – удары о дорожное покрытие, действие центробежной силы. Каждый студент составляет по выбранному объекту проектирования морфологическую таблицу, включающую в себя признаки и альтернативные варианты. Из каждой строки этой таблицы берется по одному варианту. Сочетание вариантов дает новую конструкцию проектируемого изделия.
Третий этап. Ориентирование. Решение задач третьего этапа позволяет ответить на вопрос «каким быть», то есть вопрос об уровне мастерства – профессионализма, на который ориентируется будущий учитель технологии и предпринимательства, а также путях, способах и сроках достижения этого уровня, то есть создание проекта собственной деятельности. Задачами данного этапа являются:
составление проекта дальнейшей собственной деятельности;
формирование позиции профессионала;
формирование личностно-ориентированных путей и способов освоения профессии;
самодиагностика профессионально важных качеств, их тренинг, формирование основ индивидуального стиля деятельности;
включение студента в профессиональную деятельность.
Включение будущих учителей в процесс формирования проектировочных и конструктивных умений осуществляется следующими методическими средствами:
ознакомление с работой учреждений дополнительного образования;
посещение и анализ занятий в кружках технического творчества (станция юных техников, дом творчества молодежи);
оказание помощи руководителям кружков технического творчества в организации занятий;
планирование и проведение отдельных этапов занятия;
помощь кружковцам в проектной и конструкторской деятельности;
работа в качестве помощника учителя технологии и предпринимательства;
организация технологических практик по технологии (металло- и деревообработка), по предпринимательству.
На этапе ориентирования студент пробует себя в различных социальных ролях (слесарь, столяр, предприниматель, учитель), и происходит сознательное определение индивидуальных траекторий своего дальнейшего становления в профессиональной деятельности. Существенных компонентом этапа ориентирования служит семинар «Основы эффективного бизнеса», задачами которого служат:
ознакомление студентов с ключевыми факторами, определяющими эффективный бизнес;
обучение адекватному восприятию экономической ситуации и принятию оптимальных управленческих решений;
приобретение навыков деятельности в реальном бизнесе;
самоопределение своих личностных особенностей, способствующих и мешающих предпринимательской деятельности.
Формами и методами обучения при этом являются: тренинги, деловые и ролевые игры, дискуссии, разбор конкретных ситуаций. Завершением данного этапа служит студенческая пресс-конференция и деловая игра «День предпринимателя».
Четвертый этап. Инструментирование. При изучении курсов «Основы творческо-конструкторской деятельности» и «Методика преподавания технологии и предпринимательства» у будущего учителя технологии и предпринимательства происходит интериоризация обобщенного алгоритма проектирования и конструирования деятельности. Усвоение будущим специалистом обобщенного алгоритма деятельности необходимо для:
проектирования и конструирования собственной деятельности;
проектирования и конструирования творческой деятельности учащихся.
Используя опыт работы преподавателей факультета, опыт работы учителей-новаторов г.Костромы и Костромской области, мы пришли к следующему алгоритму проектирования и конструирования деятельности.
Обобщенный алгоритм конструирования и проектирования
Конкретизация цели в нескольких педагогических задачах, в программе действий, в сроках выполнения.
Соотношение планируемых действий с психолого-педагогической теорией.
Соотношение планируемой деятельности с общей системой педагогического процесса.
Конкретизация планируемой деятельности применительно к собственно педагогическим взглядам
Учет индивидуально неповторимых особенностей данной ситуации.
Выбор форм, методов и средств проектной деятельности.
Определение степени соответствия избранных методов собственной творческой педагогической индивидуальности.
Вероятностный прогноз сиюминутных и отсроченных результатов деятельности.
Поиск оптимальных путей осуществления проективной деятельности.
Создание проекта: создание педагогической технологии, разработка методики.
Мысленное экспериментирование применения проекта.
Экспертная оценка проекта.
Корректировка проекта.
Практическая реализация проекта.
Контроль достижений. Анализ неудач. Внесение корректив. Модернизация проекта.
Анализ существующего состояния. Новый виток совершенствования педагогического проекта, педагогической технологии и методического обеспечения образовательной области.
Пятый этап. Редукция. Включает в себя:
спецкурс «Теоретические основы педагогического проектирования и конструирования»;
курсовые работы по технологии и предпринимательству;
дифференцированные задания на педагогическую практику;
конкурсы профессионального мастерства;
научно-практическая конференция;
выставка научно-технического творчества;
работа руководителями кружков технического творчества.
На этапе редукции происходит усложнение педагогической деятельности, что содействует завершению процесса формирования у будущего учителя проектировочных и конструктивных умений.
Введение на индустриально-педагогическом факультете спецкурса «Теоретические основы педагогического проектирования» имеет своей целью ознакомить будущих учителей технологии и предпринимательства с понятием педагогического проектирования, дидактическими подходами к проектированию целей обучения; учебно-нормативными актами, организующими реализацию целей обучения, с современной концепцией технологического образования; проектированием образовательной области «Технология», с общими характеристиками технологий обучения.
В плане развития проектировочных и конструктивных умений будущие учителя технологии и предпринимательства должны научиться:
составлять перечень вероятностных педагогических задач, связанных с функцией обучения и развития;
составлять перечень вероятностных педагогических задач, связанных с отдельными этапами урока;
разрабатывать урок по технологии развивающего обучения;
разрабатывать интегрированный урок;
разрабатывать урок, реализующий методику поэтапного формирования трудовых умений и навыков;
разрабатывать сюжетно-ролевой урок;
разрабатывать внеклассное занятие по «технологии»;
составлять опорный конспект урока по теме;
составлять домашние, контрольные тестовые задания и др.
Программа спецкурса «Теоретические основы педагогического проектирования и конструирования» рассчитана на 38 аудиторных часа и включает в себя изучение следующих тем:
Понятие о педагогическом проектировании.
Объекты педагогического проектирования. Идеи А.С.Макаренко, В.А.Сухомлинского, Н.М.Яковлева, В.П.Беспалько о педагогическом проектировании. Объекты педагогического проектирования: педагогическая система, педагогический процесс, педагогическая ситуация.
Этапы и формы педагогического проектирования.
Этапы педагогического проектирования: педагогическое моделирование, педагогическое конструирование. Формы педагогического проектирования: концепция технологического образования, учебный план, поурочно-тематический план, план урока, план внеклассного мероприятия.
Технология педагогического проектирования.
Принципы педагогического проектирования. Порядок действий по проектированию педагогического объекта.
Психологические основы педагогического проектирования.
Педагогическое и техническое мышление. Мотивация деятельности. Педагогическое творчество.
Дидактические подходы к проектированию целей обучения.
Требования к целям обучения. Деятельностный подход к определению целей обучения. Продуктивный характер деятельности. Личностный аспект деятельности. Содержание и результат учебной деятельности.
Проектирование и конструирование урока. Деловая игра «Дидактические кубики».
Учебно-нормативные документы, организующие реализацию целей обучения.
Учебный план. Учебная программа. Этапы разработки учебных программ. Требования к оформлению учебных программ.
Проектирование содержания учебного предмета как дидактическая задача. Требования к содержанию учебной дисциплины. Последовательность анализа содержания учебного процесса на предмет обеспечения поставленных целей обучения.
Практическое занятие. Принципы конструирования деловой игры. Разработка сценария деловой игры. Итогом работы является студенческая конференция «Проектирование технологии обучения».
комическое в деятельности учителя технологии и предпринимательства;
педагогическое проектирование – связующее звено педагогической теории и практики.
Выполнение курсовых работ по технологии и предпринимательству показывает уровень сформированности проектировочных и конструктивных технических и предпринимательских умений, а также способность переноса данных групп умений в профессиональную педагогическую деятельность. Приведем для примера несколько тем курсовых работ по электрорадиотехнике:
Юля Р. «Технология квартирной электропроводки»; включала в себя рассмотрение следующих вопросов: распределение электроэнергии, вводное устройство, электроподводка к счетчику, проект квартирной электропроводки, электротехническая арматура. Основная цель курсовой работы – разработка проекта скрытой электропроводки со счетчиком электроэнергии 36 В и изготовление макета, используемого в дальнейшем в учебном процессе в школе при изучении электрорадиотехнологии.
Люда Б. «Технология монтажа радиоэлементов радиоэлектронной аппаратуры». В данной работе показана технология поэтапного монтажа компонентов радиоэлектронной аппаратуры и апробирована на кружковых занятиях по техническому творчеству на станции юных техников;
Павел Ц., Сергей С. «Технология проектирования и изготовления «кубиковой модели» по радиоэлектронике». Радиокубики помогают привлечь школьников и даже студентов заниматься радиотехническим творчеством. Что представляют собой радиокубики? Это коробочки, в которые вмонтированы различные радиодетали. Небольшой набор таких кубиков позволяет собирать, причем очень быстро, различные радиотехнические цепи.
Одним из направлений деятельности человека является предпринимательская деятельность. Учебный процесс по предпринимательству следует организовывать таким образом, чтобы у обучаемых была возможность реально включиться в различные виды предпринимательской деятельности применительно к складывающимся в стране рыночным отношениям. Уже сейчас на основе первого опыта мы можем классифицировать и выделить наиболее важные организационные формы. Это включение модулей по предпринимательству в различные учебные предметы, выполнение сквозных межпредметных предпринимательских проектов, создание мини-предприятий, учебно-научно-производственных комплексов, ассоциации учебных заведений с целью поиска крупных заказов и их размещения среди участников и т.д., которые характерны для такой деятельности. Стержнем предпринимательского образования на факультете стала практико-деятельностная модель обучения – приобретение знаний, умений и навыков «через руки и кончики пальцев». С этой целью используется сквозная индивидуальная технологическая подготовка в форме выполнения творческих предпринимательских проектов. Они могут быть рассчитаны на год и более длительный срок и выполняются небольшими группами студентов под руководством преподавателей. Такие проекты интересны тем, что, во-первых, могут быть межпредметными и надпредметными, т.е. выполняться как внутри, так и вне учебных дисциплин, и требуют знаний из различных областей, недостающие из которых студенты вынуждены добывать самостоятельно или с помощью преподавателей, во-вторых, создают поливозрастную и полипрофессиональную сферу предпринимательской деятельности (с включением в нее и подростков, и взрослых, например, родителей и учителей школ, во время педагогической практики студентов), в-третьих, позволяют получить реальную прибыль для участников проекта и создания венчурного капитала, необходимого для реализации последующих проектов.
Сквозная индивидуальная технологическая подготовка подразумевает многоступенчатое выполнение проекта – осуществление его от замысла до изготовления готового изделия и реализации. Подготовка плана, его обоснование, маркетинговые исследования, конструирование и технологическое проектирование, изготовление комплектующих деталей начинается с младших курсов во время прохождения технологических практикумов в учебных мастерских, изучения черчения и других предметов. Это означает, что уже в первые годы обучения вузе студенты, выполняя учебные задания, могут проводить работу, связанную с осуществлением проекта. При выполнении определенного объема этих работ возможна их аттестация в связи с изучаемым курсом или его разделом. Например, при выполнении технологического проектирования и разработке чертежей изделия можно зачесть работу по графике по разделу «Сборочные чертежи и деталирование», «Творческие задачи в черчении». Такая организация выполнения проекта позволяет связать курсы и предметы в единое целое, помогает студентам понять важность каждого из них. В условиях сквозной индивидуальной технологической подготовки студенты прорабатывают свои проекты с предпринимательской стороны, то есть рассчитывают их рентабельность, производят технико-экономическое планирование, определяют себестоимость производимого продукта. Ряд таких проектов реализован на кафедрах факультета: технологии, технического естествознания, предпринимательства и малого бизнеса. Например, разработаны и изготовлены кубиковая модель преподавания электрорадиотехнологии для учащихся 9 класса, малогабаритный универсальный станок, позволяющий в условиях школьной столярной мастерской производить резьбу по дереву, циркулярная пила. Подобные проекты можно осуществлять и в школе для развития творческого подхода учащихся к обучению технологии.
Весьма перспективным для подготовки будущих учителей и учащихся к многообразию видов предпринимательской деятельности является также путь создания при образовательных учреждениях (педвузах, колледжах, УПК) совместно с комитетами занятости, образования и комитетами по делам молодежи учебно-научно-методических (производственных) комплексов. По нашему мнению, в его состав должны входить следующие структуры: сектор предпринимательства, основной задачей которого является профессиональное обучение студентов спецтехнологии и основам предпринимательства по оказанию платных услуг предприятиям, фирмам и населению; сектор подготовки и переподготовки незанятой молодежи, инвалидов и безработных граждан интегрированным профессиям, пользующимся на рынке труда повышенным спросом и позволяющим прошедшим обучение открыть свое собственное дело; сектор молодежной практики, в котором нетрудоустроенные выпускники вузов и других учебных заведений продолжают закреплять на практике полученные профессиональные знания и учатся овладевать основами предпринимательства по оказанию различного рода услуг. В состав комплекса может входить также постоянно действующая ярмарка бизнес-идей, на которой студенты университета и слушатели профессиональных курсов из числа незанятого населения и участники сектора молодежной практики предлагают, обсуждают и разрабатывают новые рабочие места, создают малые фирмы различных форм собственности. Для выполнения крупных предпринимательских проектов и заказов, развития конкуренции в составе комплекса может быть также организована хозяйственная ассоциация образовательных учреждений различного уровня по оказанию разного рода услуг и производства конкурентноспособных товаров. Основными ее задачами являются разработка конкурсных предпринимательских проектов, поиск и размещение среди субъектов крупных заказов, координация действий и организация выполнения заказов и проектов, обучение практическому предпринимательству более широкого круга учителей и учащейся молодежи. Для научно-методического обеспечения учебно-производственного цикла комплекса на его базе создается научно-методический центр. В нем высококвалифицированные ученые вузов, руководители и ведущие методисты колледжей, гимназий, лицеев, профтехучилищ будут совершенствовать известные методы обучения, разрабатывать и апробировать новые методические подходы к подготовке по интегрированным рабочим профессиям с наивысшей квалификацией, формированию творческой деловой личности, способной еще в годы учебы производить конкурентноспособные товары и услуги, возрождать исконно российские народные промыслы, предпринимательство с тем, чтобы выживать и жить в сложных условиях рынка.
Овладение учителем технологии и предпринимательства основами менеджмента и самоменеджмента несомненно поможет ему в осуществлении педагогической деятельности. Методы и приемы самоменеджмента позволяют учителю успешнее решать многие проблемы. Научиться управлять собой, формулировать четкие личные цели, непрерывно и постоянно заниматься саморазвитием, рационально использовать время, квалифицированно перерабатывать и запоминать информацию, эффективно решить педагогические проблемы – далеко не полные задачи самоменеджмента. Опираясь на исследования Алехиной И.В., Матяш Н.В., Симоненко В.Д., можно сделать вывод о том, что в содержании деятельности учителя и менеджера достаточно много общего. Главным является то, что учитель и менеджер являются организаторами деятельности людей. Функции деятельности и основные профессиональные умения практически совпадают. Отсюда можно заключить, что концепции, разработанные в менеджменте, могут быть применены для усиления профессиональной подготовки учителя технологии и предпринимательства.
Приступая к практике, мы считаем необходимым ознакомить студентов с теми умениями и навыками, которыми им предстоит овладеть. Программа практики предусматривает:
знакомство студентов с задачами практики;
обеспечение студентов необходимым материалом для наиболее успешного решения педагогических задач;
определение задач самообразования;
конструирование непосредственной практической деятельности студентов по проведению системы уроков, а также воспитательной работы с учащимися.
Приведем пример дифференцированного задания на практику студентам: решить на уроке или при проведении внеклассного мероприятия по технологии следующую задачу – предложить форму зубьев полотна лучковой пилы, которая была бы пригодна для поперечного и продольного распиливания досок.
Одной из форм проверки уровня сформированности проектировочных и конструктивных умений является конкурс профессионального мастeрства, который проводится по следующим направлениям:
технология приготовления пищи;
технология обработки ткани;
технология деревообработки;
технология металлообработки;
технический сервис и дизайн;
малый бизнес, маркетинг и менеджмент.
Оценка умений и навыков по всем направлениям ведется с учетом использования их в дальнейшей профессиональной педагогической деятельности. Завершается этап редукции конференцией по итогам педагогической практики и выставки работ студентов, выполненных совместно с учащимися в период педагогической практики.
Шестой этап. Профессионально-педагогическая деятельность. На этом этапе завершается процесс формирования проектировочных и конструктивных умений будущего учителя технологии и предпринимательства. Шестой этап предусматривает:
спецкурс «Проект в школьном курсе «Технология»;
профессиональную практику;
выполнение выпускной квалификационной работы.
В базисный учебный план общеобразовательных учебных заведений включена образовательная область “Технология”.
В школе “Технология”- интегральная образовательная область, синтезирующая научные знания из математики, физики, химии и биологии и показывающая их использование в промышленности, энергетике, связи, сельском хозяйстве, транспорте и других направлениях деятельности человека. Наличие в программе по технологии раздела “Проект” ставит перед учителем ряд новых задач, которые требуют безотлагательного решения:
Как определить содержание проектных заданий?
Как подготовить учащихся к их выполнению с позиции формирования и развития творческих способностей, инициативы и самостоятельности?
Как рационально организовать их работу по составлению реализации проектов?
Предлагаемая программа разработана для подготовки студентов индустриально-педагогического факультета к руководству проектной деятельностью учащихся. Данный курс изучается параллельно с курсом “Методика преподавания технологии” и является его логическим дополнением.
В результате изучения данного курса будущие учителя технологии и предпринимательства должны знать:
роль творческого проекта в технологическом образовании школьников;
содержание проектной деятельности, алгоритм процесса разработки и реализации проекта;
содержание работы учителя технологии по организации, планированию и материальному обеспечению проектного задания;
значение творческого проекта в развитии личности учителя и ученика;
дидактические и воспитательные возможности процесса проектирования.
Учитель технологии должен уметь:
правильно организовывать деятельность учащихся по выполнению проекта;
осуществлять связь технологической подготовки к проектной реализации проекта;
оценить интеллектуальные, материальные и финансовые возможности выполнения проекта учащимися;
объективно оценить конечный результат деятельности учащихся.
Изучение курса включает в себя чтение лекций, проведение семинарских занятий и выполнение практических занятий:
Разработка банка проектов;
Разработка алгоритма процесса проектирования.
В результате изучения спецкурс будущие учителя технологии и предпринимательства усваивают обобщенный алгоритм процесса проектирования изделия.
Анализ существующего состояния. Что уже есть? Что хорошо и плохо?
Определение потребности в совершенствовании. Что нужно было бы сделать?
Банк идей и предложений. Как можно было бы сделать?
Определение цели. Чего мы добиваемся?
Выработка концепции проекта. Какие идеи использовать?
Разработка вариантов. Можно сделать так, а можно и так.
Выполнение проекта. Рисунки, схемы, чертежи, выбор материалов, макетирование.
Экспертиза вариантов. Что и как получилось?
Выбор базового варианта проекта. Что принимаем за основу?
Подробное выполнение базового варианта проекта. Рисунки, схемы, чертежи, выбор материалов, научное исследование.
Макетирование. Все ли понятно на рисунке или чертеже?
Технология изготовления. Как сделать спроектированное?
Создание опытного образца или модели. Будет ли работать?
Испытание опытного образца. Получилось ли задуманное?
Внесение уточнений в проект. Что показала практика?
Изготовление опытной партии. Нельзя доверять одному образцу.
Анализ эксплуатации изделия. Критерий истины – практика.
Внесение корректив в конструкцию и технологию. Работа над ошибками.
Организация серийного производства. Где, как и какими средствами?
Анализ существующего состояния. Новый виток усовершенствования изделия.
Освоив методику решения технических задач, а также обобщенный алгоритм проектирования и конструирования изделий, будущие учителя технологии и предпринимательства осуществляют руководство проектной деятельностью учащихся.
Приведем пример решения изобретательской задачи, которую мы использовали для проведения внеклассного мероприятия по технологии в 6 классе. Объектом для моделирования решения изобретательской задачи мы выбрали автомобильный стеклоочиститель. Ученикам предлагается воспроизвести изобретение этого устройства. Ученикам предлагаем поразмышлять, пофантазировать над тем, как изобретался стеклоочиститель, попробовать пройти путем его создателей. При этом имеется в виду, что «изобретая» подобное устройство, они обязательно откроют для себя важный, но, возможно, еще не известный им технический принцип. От учителя они узнают, что необходимая для решения задачи четырехшарнирная цепь, лежащая в основе конструкции стеклоочистителя, находит широкое применение в машиностроении.
После внимательного ознакомления с реальным образцом стеклоочистителя школьникам следует предложить ряд контрольных вопросов. Например: какие движения выполняют рычаги стеклоочистителя? Рычаги приводятся в движение не рукой водителя (это очевидно), но чем? Какое движение будет совершать приводной вал двигателя стеклоочистителя? Являются ли движения приводного вала и стеклоочистителя одинаковыми или они различны? Какие формы движения применяются в стеклоочистителе?
Если в ходе такой беседы учащиеся проявят достаточно сообразительности и знаний, можно предложить им попробовать самостоятельно обнаружить техническую проблему, решение которой заключено в реализации конструкции стеклоочистителя. Для этого они должны попытаться схематично с помощью штрихов, дуг, окружностей, стрелок и других подобных знаков изобразить движения приводного вала электродвигателя и рычага стеклоочистителя. А под схемой кратко описать задачу, которая стояла перед конструктором. Если учащимся удастся на основе интегрирования имеющихся у них научно-технических знаний выполнить такую подготовительную работу, то они в состоянии установить следующее.
Вал приводного двигателя может выполнять только вращательное движение, а рычаги стеклоочистителя совершают только возвратно-поступательное (качательное). Следовательно, перед конструктором встала задача соединить вал приводного двигателя с рычагами стеклоочистителя таким образом, чтобы вращательное движение было преобразовано в поступательное. Последнее должно происходить по возможности равномерно, от чего прямо зависит долговечность механизма. Ведь только при соблюдении этого условия силы, возникающие в точках перемены направления движений, будут относительно невелики, и перегрузки шарниров, которая привела бы их преждевременному износу, не происходит. В более благоприятном режиме вследствие равномерного движения механизма работает и его двигатель. Соединение отдельных частей этого устройства должно быть выполнено таким образом, чтобы его подвижные элементы двигались легко и не защемлялись.
Изложение конструкторской проблемы применительно к взятому примеру может выглядеть следующим образом. Графически изображаются два вида движения, присущие рычагу и приводному валу двигателя стеклоочистителя. Следуя мысленно за изобретателем устройства, школьники решают задачу соединения приводного вала двигателя с рычагом таким образом, чтобы вращательное движение преобразовывалось в возвратно-поступательное.
После этого с помощью заранее подготовленного набора строительных элементов учащиеся выполняют рабочее задание: сконструировать действующую модель, в которой вращательное движение преобразовывается в возвратно-поступательное. Это упрощенный стеклоочиститель с одним рычагом, без щетки, у которого вместо электродвигателя применен сначала ручной привод (с помощью рукоятки, как это полагалось на автомобилях в начале века). При этом важно учитывать, что рабочее задание не должно привязывать школьников к заранее определенным действиям, а скорее должно способствовать творческому экспериментированию со строительными элементами. Так образуется первая связь между учебным процессом и созиданием – изготовлением реального технического устройства.
Второй этап состоит в свободном планировании (проектировании) и может осуществляться различными способами, например, словесно, с помощью эскиза или чертежа. Случается нередко, что учащиеся не в состоянии выразить запланированное (идеальную, образную модель будущей конструкции) одним из названных выше способов. Тогда требуется участие руководителя, который в ходе беседы выявляет характер технического замысла, возникшего у того или иного ученика, и направляет его дальнейшие усилия.
Третий этап состоит в проверке предлагаемого решения на действенность, целесообразность и долговечность конструкции. Надо заметить, что целесообразность и действенность являются важными моментами технической реальности. Посредством фактора целесообразности устанавливается соответствие создаваемой конструкции жизненной ситуации, в которой ей предстоит работать. При этом проводится исследование сконструированного устройства относительно ожидаемого от него эффекта. Под понятием «действенность» подразумевается безупречность взаимодействия отдельных деталей сконструированной модели и достижение общего эффекта ее функционирования: проводится исследование относительно того, насколько конструкция отвечает всем поставленным требованиям.
Для проверки конструкции школьникам необходима помощь, которая может быть предложена в форме рабочей карточки, содержащей соответствующие рекомендации. В ней, в частности, указывается, что каждая проверка моделей, в которых происходит преобразование движений, осуществляется в двух направлениях: удалось ли преобразование движения? Легко ли движутся подвижные детали конструкции? Для такой проверки нужны тщательные наблюдения и эксперименты с моделью.
Можно считать, что конструктивная задача решена, если приводная ручка механизма описывает при вращении замкнутую окружность и при этом рычаг стеклоочистителя выполняет на каждом вращении одно возвратно-поступательное (качательное) движение. И не решена, если при вращении рукоятки школьник обнаруживает, что полное вращение рукоятки невозможно: рычаг стеклоочистителя не подается назад (проходит вниз), колебательное движение его слишком мало. Во всех этих случаях расстояния между четырьмя шарнирами построенной модели неправильно согласованы относительно друг друга. Если же использованы только три шарнира, то вращательного движения вообще не произойдет.
При проверке конструкции учащиеся могут встретиться с двумя ситуациями: 1) модель отвечает все поставленным требованиям, т.е. все включенные в задачу проблемы решены; 2) модель имеет недостатки по критериям действенности, целесообразности и долговечности. В обоих случаях творчески созданную конструкцию необходимо проанализировать. При этом надо иметь в виду, что зачастую только при анализе становится ясно, в чем заключаются технические преимущества или недостатки найденного решения и как их объяснить. Основной же принцип – действенность познается лишь тогда, когда удастся обосновать целесообразность конструкции в деталях. Для выполнения последнего условия крайне полезно ввести техническую терминологию применительно к избранному объекту конструирования. Она необходима для описания устройства и функционирования модели.
Как сказано выше, первым этапом проверки модели была проверка преобразования движения. Вторым является проверка антифрикционных свойств (легкости движения) и стабильности действий частей механизма. Для этого модель приводят в действие и наблюдают за ней. Некоторые точки конструкции имеют решающее значение для равномерности и легкости движения, на них учащиеся должны обратить особое внимание. Но где эти точки? Выявлять их юным техникам лучше в движущейся модели. В качестве отправного момента для размышления руководитель дает им схему механизма, предлагая перерисовать ее в тетрадь.
Естественно, что модель, построенная тем или иным школьником впервые, может иметь какие-либо конструктивные недостатки. Ничего плохого в этом нет, важно, чтобы он сумел эти недостатки выявить, понять причины, их вызвавшие, и устранить. Некоторые их них учащиеся бывают в состоянии установить сами путем анализа, отыскать другие могут помочь руководитель кружка, учитель, товарищи по кружку или классу. Весьма полезными при этом могут оказаться и специально заготовленные рабочие карточки, в которых даются варианты возможных решений, указываются типичные неисправности и способы их устранения. Благодаря этому школьники получают большую возможность сравнивать решения, определять различия, выявлять и обсуждать преимущества и недостатки своей конструкции. В результате анализа и с помощью педагога каждый учащийся в состоянии улучшить свою модель, так что при окончательной проверке она может явить собой вполне грамотное и рациональное решение технической задачи.
В результате школьники должны научиться узнавать и определять основные принципы функционирования различных устройств, быть в состоянии сформулировать те или иные закономерности, обнаруженные в них.
Применение в процессе обучения конструированию специальных наборов деталей, отличающихся от тех, которые используются для создания реальных механизмов в технике, не является недостатком.
Как показала практика, построенный подобным образом учебный процесс дает школьникам возможность упражняться в техническом мышлении и вырабатывать элементарную методику конструирования. Основными компонентами последней являются:
анализ (исследование) ситуации, включающей техническую проблему, относительно требований, предъявляемых ею к моделируемому устройству. Обнаружение и описание конструкторской проблемы;
проектирование решения с применением накопленных знаний и опыта;
конструирование и изготовление технического устройства
проверка конструкции по признакам действенности, целесообразности и долговечности;
узнавание типичных технических форм функционирования, выведение закономерностей построения и действия механизмов путем анализа изготовления моделей и сравнения их с устройствами, применяющимися в технике;
исправление моделей на основании результатов проверки;
определение на основе найденного технического принципа различий в однотипных конструкциях и объяснение их целесообразности.
Итогом процесса формирования проектировочных и конструктивных умений будущего учителя технологии и предпринимательства является выпускная квалификационная работа. Обобщая опыт работы преподавателей ИПФ, мы предлагаем следующую (примерную) тематику дипломных работ:
технология поэтапного формирования трудовых умений и навыков;
проект в школьном курсе электрорадиотехнологии;
проектирование объектов труда;
бизнес-план малого предприятия;
традиции русского национального костюма в современной одежде;
технология изготовления головных уборов на уроках обслуживающего труда;
кружковая работа;
проектирование и изготовление рабочего места ученика для проведения работ по электрорадиотехнологии.
