Учбове проектування в технології як метод розвитку технічної творчості

Найважливішим компонентом будь-якої діяльності, крім мотиву-спонукання до діяльності, є мета. В педагогічному процесі мета звичайно задається ззовні і відповідає суспільно-необхідним вимогам. Об’єктивно цінне значення діяльності так же необхідне, як і операція предметним змістом. Тому розкриття мети, розуміння її суспільної користі – особливо значуща задача для педагога [31].

Операційна сторона діяльності не вичерпується предметними діями. Обов’язковим компонентом її є інструментарій, за допомогою якого скоюються предметні дії. Ці «інструменти» предметних дій носять різні назви (в психології – способи, операції, в педагогіці - уміння

Наявність операцій – умінь абсолютно необхідна для того, щоб діяльність відбулася, без них неможливо ні вирішувати поставлені задачі, ні скоювати предметні дії. Щоб посадити рослину, прибрати кімнату, вирішити математичну задачу, написати твір, потрібно оперувати цілим рядом умінь. Вдосконалення умінь приводить до успіху, а успіх, як відомо, стимулює потребу продовження діяльності, інтерес до неї [7].

Діяльність учнів може бути названа творчою, якщо її результатом є продукт, що володіє не тільки об'єктивною але і суб'єктивною новизною. При цьому об'єктивною новизною володіють принципово нові продукти творчості, раніше невідомі науці і техніці. Суб'єктивною новизною характеризуються продукти творчості, відомі суспільству, але нові, раніше невідомі для юного винахідника [33].

Реалізація теми навчального творчого проекту учнів пов’язана з практичним використанням придбаних раніше знань, умінь і навичок. В психології цей процес пов'язують з перенесенням знань. Але перенесення знань не є простим додатком досвіду до рішення нових задач. Використання знань носить пошуковий характер і є, по суті, придбанням нових знань, оскільки в процесі роботи над навчальним проектом учень відкриває їх невідомі сторони, взаємозв'язки і відносини.

Методична підготовка вчителя технології при організації навчального проектування учнів припускає, що він має розбиратися в питаннях психології творчої діяльності дорослих і дітей, володіти методами активізації творчості учнів (асоціативні методи пошук технічних рішень: метод каталогу, метод фокальних об'єктів, метод гірлянд випадковостей, асоціацій; метод контрольних запитань, метод «мозкового штурму» (мозкової атаки), метод морфологічного аналізу, метод синектики і ін.[35]. Вчитель технології має володіти прийомами пошуку рішення технічних задач, тобто своєрідним тактичним інструментом для їх вирішення.

Основна задача вчителя при організації навчального проектування: добитися максимальної самостійності школярів при роботі над навчальними проектами, що спирається на знання етапів пошуку і рішення поставленої перед ним задачі [36].

перший етап – осмислення мети і умов завдання;

другий етап – збір і вивчення необхідного матеріалу для вирішення конкретно сформованої задачі: при цьому не тільки аналізуються наявні у школярів знання, але і встановлюється необхідний обсяг нової інформації, потрібної для успішного виконання учбового проекту, і шляхи засвоєння цієї інформації (на уроках фізики, хімії, біології і т.д.), при читанні додаткової науково-технічної літератури, під час проведення екскурсій, організації консультацій, що проводяться вчителями, фахівцями промисловості, сільськогосподарського виробництва, під час бесід з батьками і т.п.;

третій етап – пошук конкретного рішення задачі. Останній включає: по-перше, розробку загального принципу дії вузла, приладу, пристосування, по-друге, проведення необхідного експерименту для перевірки висунутої ідеї; по-третє, створення загальної структурної блок-схеми майбутньої конструкції на основі аналізу і узагальнень за підсумками проведеного експерименту;

четвертий етап – матеріальне здійснення творчого задуму;

п'ятий етап – самооцінка і захист проекту.

Активна творча діяльність школярів виникає за наявності пізнавальної або практичної задачі. Тому основою педагогічного керівництва навчально-проектною діяльністю учнів є постановка перед ними (або підведення їх до самостійного вибору) послідовного ряду технічних і технологічних задач, що поступово ускладнюються і навчання раціональним способам їх рішення.

Основним змістом роботи учнів є розробка, проектування пристроїв, механізмів, технологічних процесів і ін. Для досягнення успіху в процесі навчального проектування, перш за все потрібне ясне розуміння основної мети, що досягається при рішенні задачі, способів рішення останньої, чітке визначення критеріїв оцінки проектної діяльності.

Навчальне проектування необхідно проводити, опираючись на принципи, обумовлені закономірностями розвитку технологій, процесу творчої діяльності [7].

Першим принципом є принцип відповідності змісту методики технічної творчості школярів змісту і методиці творчо-конструкторської діяльності дорослих. Виконання цього принципу означає, що основним змістом роботи школярів має бути проектування, рішення конструкторських, технологічних, організаційних задач в процесі розробки і практичного виготовлення зразка технічного об'єкта.

Наступним принципом є принцип відповідності проектної роботи сучасному стану розвитку технології, застосуванню сучасних конструкційних матеріалів і методів їх обробки з урахуванням стану матеріальної бази, виробничого оточення школи.

Третім принципом слід визнати принцип відповідності форми і змісту творчої діяльності школярів.

Рішення пошукової задачі – це вияв людини-новатора з розкриття його досвіду, знань, характеру, його намірів і відчуттів. В кожній задачі є крупиця відкриття. В рішенні реальних задач велику роль грає перша фаза роботи – процес засвоєння задачі, розуміння її суті Розуміння задачі, найпростіше, але одночасно найскладніше уміння з безлічі умов і даних – відібрати головне, а інші відкинути, тримати їх в думці, не враховуючи їх. Розуміння задачі – це зовсім не просте запам'ятовування всіх її умов. Це з'ясування (з виділенням головного), що невідомо і в чому полягають обмеження; чого не достає в даних; в чому вони надмірні; в чому, можливо, невірні або сперечливі.

Для зменшення впливу психологічної інерції на творчу діяльність учнів можна рекомендувати ряд вправ з розвитку уяви, гнучкості і мислення, що перемикається. Для цього можна:

1. Розвивати уміння бачити приховані властивості об'єктів. Наприклад якими явними і прихованими властивостями володіє звичайний сірник? Явні: можливість створення полум'я, високої температури, наявність певних геометричних розмірів. До прихованих можна віднести плавучість, отруйність, зміну кольору і ваги при згоранні.

2. Знаходити нове застосування відомим об'єктам. Той же сірник окрім запалення вогню можна використовувати як рахункові палички, будівельний матеріал і т.п.

3. Пробувати писати фантастичні розповіді, казки.

4. Придумувати фантастичні явища природи, уявляти собі життя на планеті з несподіваними умовами (наприклад, сила тяжіння направлена убік або вгору, планета з рідкою поверхнею і т.п.).

5. Розвивати асоціативне мислення. Для цього можна рекомендувати вправу зі складання якомога більш довгого ланцюжка асоціативних зв’язків, між двома зовні абсолютно не зв'язаними виразами.

Учнів необхідно ознайомити з методами пошуку нових рішень: ірраціональними (мозкова атака, метод контрольних запитань, синектика і ін., раціональними (морфологічний аналіз, функціонально-вартісний аналіз і ін.). Ірраціональні методи опираються, в основному, на активізацію творчих здібностей людини, його інтуїцію, фантазію, здібність до аналогій. Саме тому для стимулювання розумової діяльності школярів можливе використання найзрозумілішого з них – методу «мозкової атаки», бажано на стадії вибору.

Як приклад, приводимо план-конспект уроку для 9-го класу з теми: «Проектування та виготовлення комплексного виробу»[35, с.34].

Тема: Вибір об’єкта проектування.

Цілі уроку:

Навчальна – сформувати у учнів первинні відомості про екологічно чисті джерела енергії.

Розвиваюча – сформувати учнів уміння вести ескізування простих механізмів.

Виховуюча – формувати учнів прагнення до творчої роботи, акуратності у виконанні проектного завдання.

Об'єкт роботи: механічний вітряк {іграшка).

Оснащення уроку: механічні іграшки, вітряк, зразки проектів, схема організації проектної діяльності.

Хід уроку:

1. Організаційний момент. Перевірка готовності учнів до уроку. Інструктаж з охороні праці і з техніки безпеки – 3 хв.

2. Бесіда про екологічно чисті способи отримання енергії: вітросилові установки (показ барвистих ілюстрацій) – 10 хв.

3. Діалог – обговорення на тему: «Використання енергії вітру в домашньому господарстві» – 10-15 хв.

4. Знайомство учнів з простими механізмами, механічними іграшками – 6 хв.

5. Ввідний інструктаж. Видається завдання: розробити, спроектувати механічну іграшку, яку можна привести в рух гвинтом вітряка. Мета конструкції – вона повинна служити прикрасою удома, з її допомогою можна визначити напрям і силу вітру. Необхідно зробити малюнок, ескіз, продумати механізм приводу (індивідуальна робота учнів) – 25-30 хв.

6. Колективне обговорення проектів учнів, аналіз проекту. Вибір конструкції – 15 хв.

7. Заключний інструктаж: підведення підсумків заняття. Приведення в порядок робочих місць – 5-10 хв.

8. Домашнє завдання: доопрацювати конструкцію, оформити листок проекту (вибір і обґрунтовування проекту).

9. Занесення результатів спостережень за учнями в пам'ять комп'ютера – 5-10 хв.

Приклад колективного обговорення проектів.

Спочатку розбираються найслабкіші проекти, учні беруть активну участь в їх доробці, вчитель при цьому робить все можливе, щоб автори цих проектів були гідно представлені і з розумінням відносилися до зауважень своїх товаришів.

Потім розбираються проекти більш сильних учнів, в конструкції дещо додавалося, дещо спрощувалося. У результаті можна спроектувати наступні іграшки: «Карусель», «Літак», «Коваль». Приведення в дію іграшок здійснюється по-різному: за рахунок використання фрикційних передач, за рахунок тяги, укріпленої на валу, учням необхідно зробити ще один проект для банку даних, красиво оформити ескіз.

Важливим елементом організаційно-підготовчого етапу є вибір матеріалів для виготовлення конструкції, планування технології виготовлення, розробка технологічного процесу, тобто розробка технологічних карт з виготовлення деталей виробів, їх складання; підбір учнями інструментів, які знадобляться для виготовлення об'єкту. На стадії технологічного етапу проектної діяльності учні виконують трудові операції відповідно до розробленого ними технологічного процесу, коректуючи, в необхідних випадках, свою діяльність під контролем вчителя з тим, щоб неухильно дотримувалися технологічна, трудова дисципліна і культура праці.

В заключній частині технологічного етапу учні проводять економічні розрахунки: визначають собівартість виробу, вартість проведеної роботи, витрати на матеріали, електроенергію, проводять маркетингові дослідження, визначають можливі способи реалізації виробу.

Заключний етап проектної діяльності учнів можна провести у вигляді творчого звіту, структура якого може бути такою:

1) вступне слово вчителя і пояснення програми заняття.

2) проведення звітів учнів (кожний звіт включає розповідь і показ реалізованого проекту (документація + виріб), відповідей на питання опонентів, членів журі, це своєрідний захист проектів;

3) вільний обмін думками;

4) підведення підсумків уроку (авторам найцікавіших робіт присвоюється звання «Майстер – золоті руки», «Кращий проектувальник»);

5) рекомендації щодо поліпшення організації проектної діяльності учнів.

При пред'явленні учнями проектних завдань у формі конструкторсько-технологічних задач слід ураховувати рівень їх розвитку. Абсолютна більшість з них здатні складати і вирішувати нескладні задачі на моделювання і до конструювання, використовуючи при цьому найпростіші, легко засвоювані методи і прийоми конструювання: метод контрольних запитань, прийоми об'єднання і роз'єднання багатошарових, багатоповерхових, багатоярусних конструкцій. Складніші в застосуванні засоби (алгоритмічний метод, метод фокальних об'єктів, прийоми аналогій і пристосування) важче засвоюються школярами і тому можуть використовуватися достатньо рідко.

1) Абдеев Р.Ф. Философия информационной цивилизации //Р.Ф. Абдеев – М.: Владос, 1994. – 250с.

2) Альтшулер Г.С. Алгоритм изобретения //Г.С.Альтшулер. - М.: Московский рабочий. 1973. - 296с.

3) Гевко І. Конструктивно-технологічні задачі на уроках трудового навчання //І.Гевко. – Трудова підготовка в закладах освіти. - 2008. - №4. – с. 25-34.

4) Гетта В. Розвиток технічного мислення учнів: стратегія і тактика //В.Гетта. – Трудова підготовка в закладах освіти. – 2007. – №4. – С.26-29.