Методика проектирования на уроках технологии

Методика учебного проектирован ия на уроках технологии. Одна из стратегических задач развития системы шко льного образования состоит в решении проблемы личностно-ориентированн ого обучения, которое в максимальной мере учитывало бы особенности и спо собности каждого ученика, создавало условия для раскрытия и развития ег о потенциальных возможностей. Среди разнообразных подходов, направленных на реализацию поставленных целей, учебное проектирование (метод проектов) является одним из приори тетных способов, так как: - процесс обучения строится на основе создания учеником собственных обр азовательных продуктов и овладении опытом продуктивной деятельности; - появляется возможность осуществления различных форм и видов дифферен циации в обучении в зависимости от индивидуальных особенностей учащих ся; - процесс обучения строится на основе обучения в сотрудничестве, позволя ющей создать условия для активной совместной учебной деятельности все х участников образовательного процесса; - учебное проектирование достаточно легко вписывается в сложившуюся в т радиционной школе классно- урочную систему обучения. Следует отметить, что процесс проектирования складывается из взаимосв язанных этапов и стадий, выработанных в результате длительного опыта и т еоретических обоснований. Необходимо отметить, что процесс практического (производственного) про ектирования и процесс учебного проектирования имеют ряд различий, связ анных в первую очередь с целеполаганием. Если цель производственного пр оектирования заключается в создании проекта как результата деятельнос ти, то учебное проектирование направлено в первую очередь на овладение у чащимися способами и приемами самостоятельного достижения поставленной познавательной задачи, удов летворение познавательных потребностей, самореализацию и развитие личностных качеств, при этом сама новизна открытий и продукта прое ктирования- субъективна. (Таблица 1). Таблица 1 Алгорит м выполнения проекта Этапы решения Этапы выполнения проекта Стадии выполнения проек та познавательной задачи 1)Рассмотрение проблемы и Предпроектное исследование 1) Определение целей и задач, ее формулировка исходя из поставленной проблемы. 2) Анализ задачной ситуации 2) Предпрое ктный анализ, исходя из заданных условий: * анализ функционирования * изучение конструкций, их технологической и материало- ведчес кой реализации, * эргономическое исследование, * анали з формально-эстетических решений, * анализ безопасности, * анали з экономического фактора. 3)Построение "субъективной" 3) Формулирова ние проектного задачи задания. 4) Выдвижение гипотез Этап эскизного проектирования 1) Выдвижение первоначальной идеи. 2) Эскизное представление. 3) Оценк а и экспертиза идей и выделение лучшей. 5) Выбор плана решения Этап рабочего проектирования 1) Разработка лучшей идеи. 2) Графическое или макетное предст авление идеи. 3) Планирование предстоящей деятел ьности и технологическая разработка. 6) Реализация плана решения Этап практической реализации 1) Организация технологического процесса. 2) Выполнение технологических операц ий. 3) Самок онтроль и корректирование хода технологического процесса. 4) Испыт ание в реальной действительности 7) Оценка Рефлексивно- аналитический 1) Самоанализ результата деят-ти правильности действий и этап 2) Экспертная оценка проекта. результатов 3) Представление проекта. 4) Потре бительская оценка. 5) Самооценка автора проекта. Одним из важных отличий учебного проектирования является комплексный характер данного процесса, предполагающий о дновременную разработку учащимися (группой учащихся) функциональных в опросов, решение конструкторских, формально-эстетических, эргономичес ких, технологических, экономических, организационно- практических и дру гих задач. Данный подход позволит добиться создания в ходе учебного прое ктирования объекта, обладающего свойствами целостности и гармоничност и. Кроме того, включение в образовательной процесс разносторонней деятельности открывает объектив ные возможности для проявления индивидуальности учащихся, их способно стей, склонностей и интересов. Для выполнения общей комплексной задачи проектирования (проектного за дания) необходимо решить ряд задач , взаимосвязанных и взаимообуславливаемых, но различающихся по своему содержанию и характеру деятельности. Рассмотрев содержание процесса проектирования, мы посчитали возможным выделить следующие виды задач (в зависимости от превалирующей в ходе их решения деятельности): - информационно- исследовательские задачи; - конструкторские задачи; - технико- технологические задачи. Информационно- исследовательс кие задачи. Данные задачи имеют своей целью сбор не обходимой информации о исследуемом объекте или явлении, ее дальнейший а нализ и обобщение. Вместе с тем, данные задачи направлены на развитие мыш ления учащихся и формирование приемов и способов мыслительной деятель ности. Структура данной задачи строится, исходя из следующих этапов: 1. Определение предмета информационного поиска, исходящее из общей задач и проектирования. 2. Выделение его основных качеств и признаков. 3. Определение критериев для сравнительного анализа. 4. Сбор и осмысление полученной информации. 5. Сравнительный анализ полученной информации. 6. Обобщение. Первые три этапа связаны с определением и конкретизацией предмета иссл едования, выделением его основных качеств, признаков и свойств, а также о пределением критериев для дальнейшего сравнения и обобщения, исходя из направлений предпроектного анализа: анализа функционирования; изучения конструкций и их техноло гической реализации; эргономического исследования; анализа формально- эстетических решений; анализа экономического фактора и т.д. Необходимо так же отметить, что данные этапы решения информационно- иссл едовательской задачи связаны с развитием логического мышления учащихс я и формированием умений осущест вления поэлементного анализа и выделения главного. Результатом данног о процесса является определение критериев для дальнейшего сравнительн ого анализа. Следует отметить необходимость постепенного увеличения к оличества выделяемых критериев в зависимости от возраста и индивидуал ьных особенностей учащихся, а так же необходимость поэтапного и поэлеме нтного формирования у школьнико в данных умений: умение разделять целое на части; учиться отделять содер жание от формы; выделять существенные и несущественные признаки предме та; сортировать материал, отделяя главное от второстепенного; фиксирова ть результаты в различной знаковой и графической форме и т.д. Четвертый и пятый этапы тесно связаны со сбором и мыслительной обработк ой информации. На данных этапах происходит осмысление и сравнительный а нализ поступившей информации о качествах и свойствах аналогичных объе ктов с целью их дальнейшего обобщения. Шестой этап. Мыслительные операции, рассмотренные нами на предыдущих ст адиях (анализ и выделение главного, сравнение), непременно должны быть на правлены на формулирование вывода в результате проведенного обобщения , т.е. выделение наиболее общих, существенных признаков, характеристик, фо рмулирование ведущих понятий, идей. Следует отметить, что информационно- исследовательские задачи имеют не сколько уровней сложности, в зависимости от сложности применяемых для и х решения мыслительных операций: - информационные задачи, направленные в основном на сбор информации о ка ком- то объекте; - аналитико- синтетические задачи, ставящие своей целью сбор необходимой информации об объекте, ее сравнительный анализ и обобщение; - творческие задачи, ставящие своей целью разрешение проблемной ситуаци и согласно логики подлинно научного исследования. Данный подход к разграничению информационно- исследовательских задач по уровням сложности позволяет организовать процесс обучения исходя и з индивидуальной сформированности у учащихся мыслительных операций: анализа и выделения главного, сра внения, обобщения, систематизации, доказательства и опровержения, выдви жения гипотезы, умений необходимых для разрешения проблемных ситуаций и т.д. Конструкторские задачи. Данные задачи направлены на построение модели про ектируемого объекта, удовлетворяющей требованиям соответствия формы и содержания задуманного. Процесс решения конструкторской задачи строится на основе целостности процесса художественного и технического конструирования. Техническое конструирование направлено на создание объекта в его функциональной, м атериальной основе. Художественное конструирование направлено на созд ание целесообразной предметной формы, образа объекта, согласно законом ерностям формообразования: упорядоченности, пропорциональности, гармо ничности, динамичности, цветового оформления и т.д.. Следует отметить, что данные задачи, основанные на использовании поиско вых, исследовательских методов, являются одним из важнейших средств раз вития конструкторских способностей учащихся, наблюдательности, простр анственного воображения, мышления и направлены на формирование и разви тие интеллектуальных, художеств енн о-графических, конструкторско-технических, тех нико- технологических умений и навыков учащихся. Структура данных задач в контексте процесса проектирования строится н а основе следующих этапов: 1. Формулирование конструкторской задачи (проблемы) (на основе проведенн ого на предыдущем этапе предпроектного анализа). 2. Формирование идеи (создание идеальной (мысленной) модели). 3. Поиск и анализ возможных вариантов решения конструкторской задачи (со здание образно- знаковых моделей проектируемого объекта: схем, наброско в, эскизов). 4. Конкретизация и проработка лучшего решения (создание образно- знаково й модели проектируемого объекта: технической документации). 5. Создание опытного образца и его апробация (создание материальной моде ли проектируемого объекта и его дальнейшие испытания). 6. Корректировка и оценка предыдущей деятельности. Первый этап решения конструкторской задачи заключается в критическом осмыслении предшествующего опыта на основе проведенного предпроектно го анализа. Результатом данной деятельности является формирование про блемной ситуации, ее осмысление и постановка конкретной конструкторск ой задачи, включающей: цель, исходные данные, возможные условия решения и средства достижения поставленной цели. Данный этап решения конструкто рской задачи характеризуется превалированием мыслительной деятельно сти учащихся, основным содержани ем которой является аналитическая деятельность в сочетании с комбинат орной деятельностью. Второй и третий этапы решения конструкторской задачи связаны с зарожде нием, формированием конструкторской идеи проектируемого объекта, а так же поиском возможных вариантов ее воплощения. На данных этапах определя ется принцип действия будущего устройства, его структурно- пространств енное решение, материаловедческое воплощение и осуществляется анализ и поиск возможных решений с позиции целостности данного процесса, яснос ти и простоты конструкции, оправданности внешних форм и размеров, их опт имального соответствия назначению проектируемого объекта. Результат второго этапа состоит в разработ ке мысленной модели будущего устройства, определении функциональной и структурной схемы конструируемо го объекта в виде иде и- образа. В процессе поисково- конструкторской деятельности идеальные модели вы полняют роль мысленных образов, "конструкций", которые человек создает в своем воображении и над которыми совершает мысленные операции и преобр азования. На третьем этапе данная образная (мысленная) модель фиксируетс я в виде образно- знаковых моделей: схем, набросков, эскизов, становясь наг лядной [125]. Этап конкретизации связан с отбором лучшего решения и последовательны м достижением его оптимального конструкторского воплощения. Результат данного этапа заключается в создании образно-знаковой модели в форме не обходимой технической документа ции: чертежей, технологических карт и т.д. Так называемое, графическое кон струирование позволяет более четко осмыслить возникшие идеи, конкрети зировать и детализировать их. Успешность выполнения данного этапа во многом зависит от сформированн ости у учащихся графических знаний и умений, необходимых для чтения, сос тавления чертежей и другой технической документации. Этап создания опытного образца связан с необходимостью проверки на пра ктике реальности замыслов, целесообразности и рациональности техничес ких решений. Результатом данного этапа является создание материальной модели, подобной проектируемому объекту, которая может быть трех типов: - пространственно подобные: показывает форму, принцип действия, структур у и компоновку объекта, процесс сборки и т.д.; - физически подобные: для воспроизведения динамики изучаемых процессов и характеристик, выражающих содержание и сущность изучаемых явлений; - функционально- подобные: имитиру ющие на механической, электрической, электронной основе функции поведе ния живых существ. Осуществление данного этапа решения конструкторской задачи связан с овладением учащимися технико- технологическими знаниями и умениями для материального воплощения разработанной конструк торской идеи. На основании выполненных учащимися разработок, проведенных испытаний, выявления и осуществления необходимых доработок можно говорить о созд ании объекта для реального применения. Рассматривая данный тип задач, целесообразно выделять в их сод ержании художественно- к онструкторские и конструктивно- технически х задачи, соответствующие художественному и инженерному проектировани ю. Таким образом, появляется возможность дифференциации процесса проектирования с учетом развития у учащихся способностей к художестве нному (основанном у на наглядно- образном мышлении) и техничес кому (основанному на предметно- действен ном мышлении) творчеству. Вместе с тем необходимо дифференцировать конструкторские задачи по ур овню сложности и на этой основе возможно индивидуализировать процесс о бучения конструированию с учетом сформированности конструкторских ум ений учащихся: - задачи на конструирование по образцу; - задачи на доконструирование (доработка или поиск отсутствующего звена ); - задачи на переконструирование (внесение конструктивных изменений); - задачи на конструирование по собственному замыслу (творческие задачи). Технико- технологические з адачи . Данный вид задач , наиболее разработанный в курсе технологии и нет необх одимос ти их подробного рассмотрения. Согласно логике пр оцесса пр оектирования, технико- технологические задачи нап равлены на осуществление практической реализации идеи проекта и имеют следующую структуру: 1. Ознакомление с технической документацией. 2. Планирование предстоящей деятельности. 3. Подготовка материалов, оборудования и инструментов. 4. Выполнение технологических опе раций по изготовлению отдельных деталей. 5. Сборка отдельных узлов и всего изделия. 6. Отделка изделия. 7. Испытание в реальной действительности. 8. Контроль качества осуществляет ся во время и после каждого этапа выполнения технико- технологической за дачи. Содержание деятельности учащ ихся в ходе выполнен ия технико- технологической задачи разнообразно и связано с необходимостью решения учащимися материаловедческих, технол огических, организационных, эксплуатационных , экономи ческих, художественно- эстетических и других вопро сов. Следует отметить, что характер деятельности учащихся при выполнении да нных задач не носит сугубо репродуктивный характер. Учащимся приходитс я так же решать вопросы, связанные с выбором материала, разработкой технологической последовательности изготовления изделия, созданием приспособлений, рациональной организа цией технологического процесса, распределением ролей при групповой ор ганизации процесса, расчетом экономической целесообразности и т.д., то е сть решать задачи на частично- поисковом и творческих уровнях деятельно сти.