CC BY
36
УДК 371.321
А. М. ГЕДЗИК
ЕЛЕМЕНТИ ТЕХН1ЧНОГО КОНСТРУЮВАННЯ В ПРОФЕС1ЙНО-ГРАФ1ЧН1Й П1ДГОТОВЦ1 МАЙБУТН1Х УЧИТЕЛ1В ТЕХНОЛОГ1Й
В cmammi представлено aHani3 можливостi onmuMi3a^i процесу формування готовностi майбуттх учителiв технологш до проектно-технологiчноi dimbHocmi засобами грaфiчних завдань з елементами техтчного конструювання.
Ключовi слова:професiйно-грaфiчнa тдготовка, оптимiзaцiя процесу формування грaфiчних понять, грaфiчнi завдання,елементи техтчного конструювання, алгоритм виршення винaхiдницькихзадач.
А. Н. ГЕДЗЫК
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНСТРУИРОВАНИЯ В
ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКЕ БУДУЩИХ
УЧИТЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЙ
В статье представлен анализ возможности оптимизации процесса формирования готовности будущих учителей технологий к проектно-технологической деятельности средствами графических заданий с элементами технического конструирования.
Ключевые слова: профессионально-графическая подготовка, оптимизация процесса формирования графических понятий, графические задания, элементы технического конструирования, алгоритм решения изобретательских задач.
A. M. GEDZYK
ELEMENTS OF TECHNICAL CONSTRUCTING ARE IN PROFESSIONALLY-GRAPHIC PREPARATION OF FUTURE TECHNOLOGY TEACHERS
In the article the analysis of possibility of optimization of forming the readiness process of future technology teachers is presented to project-technological activity by facilities of graphic tasks with the elements of the technical constructing.
Keywords: graphic preparation, optimization of process offorming of graphic concepts, graphic tasks, elements of the technical constructing, algorithm of decision of inventor tasks, is key.
Сучасний етап розвитку школи передбачае застосування в освгшш галузi «Технолопя» ново! системи навчання, проектно-технолопчно!, якаставить новi вимогидо професшно-гpафiчноl тдготовки майбутшх учителiв технологш. Одшею з них е тдготовка фахiвця не лише з набутими певними знаниями, вмшнями та здатного вирiшувати графiчнi задач^ а й спроможного узгоджувати кожне питання цих задач з вiрними конструкторсько-технолопчними ршеннями.
Основний змют проектування полягае в техшчно-творчому конструюванш, тобто у певнш сукупносп дiй, засобш та методiв, що дають змогу знайти свое розв'язання проблемного завдання, яке поставлене перед учнем чи студентом або вибране самостшно. Усе це мае бути спрямоване на досягнення визначених цшей. Цi дл та засоби пропонуеться фiксувати в двох формах: 1) як систему параметрiв проектного об'екта та !х к1льк1сних показник1в; 2) як сукуптсть конкретних засобiв, що забезпечують реалiзацiю запроектованих показник1в та
як1сних характеристик майбутнього об'екта. Пошук умов, як1 б сприяли виконанню цшей проектно-технолопчно! системи навчання в процес профес1йно-граф1чно1 тдготовки майбутшх учител1в технологш, можна сказати законом1рно призв1в до впровадження в навчальний процес завдань з елементами техшчного конструювання.
Змютовна сторона професшно-педагопчно! тдготовки майбутшх учител1в у вищих навчальних закладах отримала повне та всеб1чне висвилення у вичизиянш та заруб1жн1й лиературь Питаниям виршения р1зноман1тних задач граф1чно! тдготовки присвячеш роботи
A.Ботвшшкова, А.Верхоли, С.Виноградова, 1.Вишнепольського, В.Сидоренка, Д.Тхоржевськго,
B.Тютрюмова та ш.. Однак, питания оптишзацд профес1йно-граф1чно1 тдготовки майбутшх учител1в освиньо! галуз1 «Технолопя» засобами творчих задач з елементами техшчного конструювання не знайшли належного воображения в досл1дженнях науковщв.
Метою статтi е анал1з можливосп опташзацп процесу формувания готовносп майбутшх учител1в технологш до проектно-технолопчно! д1яльност1засобами граф1чних завдань з елементами техшчного конструювання.
В техшчнш д1яльност1 наочно-образш компоненти мисления несуть важливу тзнавальну функцш, взаемодшчи з понятшними. 1дея про едшсть образного i понятшного компоненпв мислення одержала теоретичне обгрунтувания у працях Б. Ананьева, О. Кабаново!-Меллер, Г. Костюка, Н. Меичинсько!, О. Леонтьева, С. Рубшштейна, Б. Теплова, Ф. Шемяк1на. 1снують також чисельш експериментальш матер1али (М. Вергшс, Л. Гурова, Д. Завалшина, В. З1нченко, О. Леонтьева, Б. Ломов, А. Соколов, О. Т1хом1ров та ш), як1 тдтверджують особливе значения проблеми спiввiдиошения образних i поиятшних компоненпв мислення, вказують на недопустимють розриву мiж «наочним» i «поиятшним» мисленням.
Аиалiзуючи характер сшвввдношення образних i поиятiйних компонентiв мислительно! дiяльностi, Н.Меичинська зазначала, що процес засвоення поиять вiдображае дуже складну взаемодiю мiж наочним уявлениям i поияттям: у одних випадках суть понять може бути розкрита тд час сприйняття фактiв чи явищ, у iнших - головним джерелом у розкритп поияття стае слово-визначення, у якому суть поияття виражена в узагальненiй формi [5]. Проаналiзувавши типи спiввiдношень мiж поияттям i образом, Т.Данюшевська виявила, що образ при розв'язуванш техшчно! задачi е не тшьки опорою при засвоенш теоретичних знань. Вони взаемодiють, доповнюють одне одного.
Окремi дослiдники намагалися встановити залежшсть мiж образним i поиятiйним компонентами мисления у техшчнш, ^ зокрема, у конструктивно-технiчнiй дальность Так, Е.Франус прийшов до висновку, що хоч просторова уява i вiдiграе важливу роль у проектуванш i 11 участь необхiдна, функц1я уяви завжди пiдпорядкована поиятiйному (словесному) мисленню, яке визначае роль уявлень (образiв), керуе ними i контролюе !х. Автор заперечуе можливiсть проектування технiчних, об'екпв за принципом «чисто!» асощацп уявлень, без участi словесно-поиятшного мисления. Роль творчо! частки уявлення при цьому обмежуеться обсягом поияття, у межах якого воно здшснюеться. I далi робиться висновок про те, що конструктивш помилки - це помилки не уяви, а мисления. Такому пояснению заперечують Г. Василевська, Р. Пономарьова, Л. Гурова, Т.Данюшевська, ям вказують, що помилки конструювання можуть бути викликанi не тшьки недолшами, мислительно! дiяльностi, а й слабютю розвитку образного компонента [6].
Психолопчним механiзмом образного мисления е д1яльшсть уявлювання, яка забезпечуе створения образiв, оперувания ними, перекодування !х в заданому (чи довшьно обраному) напрямку, використания рiзних систем ввдл^ для побудови образу, видшення в образi рiзних ознак i властивостей об'ектiв, з якими пов'язана дiяльнiсть людини. Термiн «уявлювання» на вiдмiну вiд «уяви» був запропонований Б.Тепловим щоб позначати процес створения слухового (музичного) образу. Надалi цим термшом стали позначати процес створения зорових (наочних) образiв, якi формуються на рiзнiй графiчнiй основi (О. Кабанова-Меллер, Б. Ломов, Ф. Шемяшн та ш.) [5].
Стан навчання кресленню в загальноосвишй, професiйнiй та вищш школi свiдчить, що через брак навчального часу питания техшчного конструювання на заняттях з креслення не розглядаються i навчания виконанню креслення ведеться з вiдривом ввд конструкторсько-технологiчного змiсту.
Задачi на конструктивнi перетворення мають вiдчутну для студентiв практичну цшшсть, оскiльки в них у доступнш формi ставиться конкретна технiчна мета. Прагнення до досягнення ще1 мети стимулюе iнтерес до роботи. Яш складовi ж основних конструкторсъких знанъ i умiнъ? Пiдсумовуючи данi ряду педагопчних дослiдженъ, можна помiтити, що до них звичайно вiдносятъ:
1. Знання загалъних вимог (функцiоналъних, ергономiчних , естетичних i iн.), пропонованих до конструкцiй.
2. Умiння читати i виконувати креслення.
3. Умшня вибрати оптималъну форму i розмiри деталей.
4. Умiння вибрати матерiал.
5. Знання способiв обробки.
6. Умшня робити необхщш розрахунки.
7. Знання типових способiв з'еднання деталей.
8. Умшня користуватися стандартами i довiдковою лiтературою.
9. Умiння робити юпиту створених конструкцiй.
10. Знання правил техшки безпеки в робот з механiзмами.
Аналiзуючи приведений перелш, легко помiтити, що крiм власне графiчних знанъ i умiнъ лопщ креслення вiдповiдаютъ i багато шших. При розробцi творчих задач з елементами конструювання дуже важливий вибiр об'екта. Однак тут виникаютъ певш труднощi. По-перше, для початкових етатв навчання потрiбно пiдбирати не специфшоваш об'екти, тобто однодеталънi предмети, виготовлеш без застосування складалъних операцiй. Однак ведомо, що 1х значно менше, нiж об'екпв, що складаютъся з двох i бiлъш деталей. По-друге, потрiбно вибирати предмети, форма яких становитъ iнтерес з погляду графiчноl дiялъностi. Бажано також, щоб форма була сучасною (не застарша морально) ^ нарештi, щоб об'ект можна було виготовити в навчальних майстернях.
Задачi з елементами проектно! дiялъностi до останнъого часу не включалися в курс креслення i тому незвичнi для учнiв. З ще! причини успiх 1хнъо1 роботи багато в чому залежитъ ввд методики навчання. Розглянемо характернi риси пропоновано! методики на прикладi ршення задачi, в як1й потрiбно удосконалити конструкцш рейсшини з метою розширення 11 функцiоналъних можливостей i виконати складальне креслення (або ескiз) об'екта тсля внесення змiн у його конструкцш. Уже незабаром пiсля початку навчання кресленню кожен студент знае, що таке рейсшина i як працювати з нею. Ввдчув вш i недолiки, що вона мае. Однак для ршення задачi щ недолiки потрiбно не ильки вiдчути, але i чiтко сформулювати. Тому перед початком роботи корисно розповюти студентам про те, що таке протирiччя конструкций Зробити це можна пояснивши, що удосконалення будь-якого предмета зв'язано насамперед з виявленням протирiч його конструкций Як правило, вони виникають через те, що полшшення яких-небудь властивостей предмета не узгоджуеться з iншими його властивостями, вступае з ними в протирiччя. Це явище нiколи не можна усунути до к1нця, тому що на змiну одним недолiкам неминуче приходять iншi, хоча i менш значш.
На початку Х1Хст. була створена «блова машина» - прообраз сучасного велосипеда. Така назва точно вiдповiдало сутносп ще1 машини, тому що педалей вона не мала i бажаючий про!хати на нiй повинний був ввдштовхнутися ногами вiд земл^ а полм !хати доти, поки дiяла сила шерци. Вiдiрвати ноги ввд землi першим велосипедистам вдалося лише тсля того, як роияни винахвдники I. Кулiбiн i Л. Шашмуренко винайшли педалi. Вони були з'еднаш з вiссю переднього колеса, як у дитячого велосипеда, тому швидшсть його була невелика. Виникла необхiднiстъ усунути цей недолiк. З курсу фiзики вiдомо, що колесо бшьшого дiаметра за одиницю часу проходить бшьший шлях. Це i врахували конструктори, що збiлъшили дiаметр переднього колеса, залишивши педалi на колишшм мiсцi. Швидк1сть руху дшсно зросла, але педалi виявилися розташованими занадто високо, майже на рiвнi плеча велосипедиста, що, природно, було незручно. Виникли новi протирiччя, як потрiбно було усувати. Тодi вище тдняли сiдло, але тепер велосипед став дуже високим i небезпечним. Лише тод^ коли винайшли ланцюгову передачу, велосипедовi були повернутi його колишш пропорци, але знову i знову виникали протирiччя. На високш швидкостi, що тепер стала можливою, було небезпечно 1здити, тому що гальм поки не було. 1х винайшли т1льки в 1845 р. Однак зi
збiльшениям швидкостi зростала i вiбрацiя. Цей недолiк удалося усунути лише в 1890 р., коли були винайдеш пневматичт шини. З тих тр конструкцiя велосипеда iстотно не мiнялася. Ноги велосипедиста роблять одномаштш рухи, згорблена поза викликае сутулють. Виходить, треба працювати над усуненням цих недолiкiв.
Був винайдений новий педальний приввд. Замiсть ведучо! шеспрш велосипед приводиться в рух поперемшним натисканиям на два важелi з прикршленими до !хнiх кiнцiв педалями. Розробки вiтчизияних конструкторiв спрямованi на удосконалення приводу з метою наблизити рух велосипедиста до бшьш природного для людини рухам лижника, б^на, ковзаняра. Але якщо повернутися до дерев'яно! «биовп машини», те можна уявити, що вона важила не бшьше п'яти кiлограмiв, тодi як сучасний дорожнш велосипед важить у три рази бшьше. I все-таки ми, звичайно, вiддамо перевагу йому.
Слад пояснити студентам, що розглядаючи конструкци iнших речей, ми повинш дивитися на них з рiзних сторiн, як би зважуючи на незримих вагах ус «за» i «проти», i на основi цього судити про речi в цшому. Наприклад, рiч може добре працювати, але бути незручною, некрасивою, непрактично!, дорогою. Гарна рiч повинна об'еднати в собi необхiднi функцiональнi, естетичш i ергономiстичнi якостi. Повиннi враховуватись й iншi вимоги, наприклад технолопчш. Конструкция вважаеться технологiчною, якщо вона не е занадто трудомюткою для виробництва. Наприклад, розробляючи конструкцi! об'екпв на заияттях з кресления, слвд прагнути до того, щоб !х можна було легко виготовити, наприклад у навчальних майстернях в процес виробничого навчания. Разом з тим потрiбно бути готовим до компромюу, що допускае можливiсть деякого попршення другорядних якостей конструкцi! на користь основних, як це i було в розглянутому прикладi.
Навчальну роботу, що iмiтуе творчу конструкторську дiяльнiсть, зручно побудувати у виглядi розгорнуто! схеми творчого процесу,з урахуванням лопки кресления:
Аналiтична стадiя.
1. Ознайомлення з загальним змiстом задачi.
2. Ознайомлення з конструкщею заданого об'екта i його роботою.
3. З'ясування призначения деталей, способiв !хнього з'еднання i принципiв взаемодi! (на основi аналiзу самого об'екта, його складального кресления i додаткових предметно-графiчних матерiалiв).
4. Виявления вирiшального протирiччя конструкци.
5. Створення проблемно! ситуацi!.
6. Визначення i формулювания студентом конкретно! мети роботи.
Оперативна стадая.
1.Пошук типових прийомiв рiшення конструкторсько! задач^ знайомо! студентам з життя, практики виробничого навчання або технiчно! (доввдково!) лiтератури.
2. Розробка iде!, !! узгоджения з викладачем, графiчне ввдображення початкових етапiв пошуку.
3. Уточнения форми деталей як будуть складатися i способiв !хнiх з'еднань (на основi рiзних графiчних зображень).
Синтетична стадiя.
1. Виконания кресления (або есшзу) розроблено! складально! одиницi, !! фрагмента або деталi (у залежносп вiд постановки задачi).
2. Виконания креслень нестандартних деталей (при конструюванш складально! одинищ).
3. Реалiзацiя проекту в навчальних майстернях .
В залежноси ввд типу задачi, !! складностi i ступенi пiдготовки студенпв приведена схема може бути значно спрощено й у такому видi повiдомлена студентам. При цьому хотшося б вiдзначити наступне.
Формулювания загального змюту задачi не повинно давати рецепт !! рiшения, розкривати заздалепдь його алгоритм. До усвiдомления конкретно! мети роботи студенти повиннi шдшти самостiйно наприкiнцi аналiтично! стадi! роботи. Так, порiвнюючи конструкцi! учнiвсько! рейсшини з рейсшиною для професшних виконавщв, що обов'язково потрiбно показати на занятп, студенти вiдзначають можливiсть проведения з !! допомогою похилих лшш, паралельних одна однiй. Однак вони бачать i те, що потрiбний кут нахилу можна установити
тшьки за допомогою додаткового шструмента, наприклад транспортира. Це i е основне nporapi44H конструкцiï. Виникае проблемна ситуащя, що вiдкривае шлях до з'ясування конкретно!' мети пошуку. Нею е розробка та^' конструкцiï, що поеднувала б у собi функцп поворотноï рейсшини i транспортира.
Тепер потрiбно подумати, як це зробити. На оперативнш стадiï важливо простежити за тим, щоб графiчне воображения початкових етапiв пошуку протiкало ввдповвдно до правил креслення. Для цього потрiбно вимагати вiд студентiв, щоб при виконанш опорних зображень вони використовували сформованi ранiше графiчнi знання. У процеа пошуку студенти можуть виконувати еск1зи i технiчнi малюнки, показувати деталi окремо й у з'еднанш, дотримуючись естетичноï виразностi ïхньоï форми i iнших вимог, поставлених до конструкцш.
По^бно радити 1м не обмежуватися першим рисунком, а зробити дешлька i вибрати кращий з них, щоб на його основi уточнювати i конкретизувати свш задум. Методичним засобом, що на синтетичнш стадiï допомагае студентам правильно вибрати характер i кшьшсть зображень, хх масштаб i композицiю, е зразки структурних схем. У них зазначене мюце i вид зображень, що студентам рекомендуеться використовувати.
Не можна погодитися з тими опонентами, хто вважае, що структурна схема - вщверта тдказка. Це - допомога, що потрiбна студентам. 3i зростанням досвiду студентiв структурну схему можна спростити, указуючи лише мюце i змiст бажаних зображень, а полм i зовсiм вiдмовитися ввд графiчноï опори. Узагалi ж питання про використання предметно-графiчних опор викладач у кожному випадку повинен вирiшувати самостшно в залежностi вiд шдготовленосп студентiв i складностi роботи. Виходячи з цього структурнi схеми представляються не для всiх задач, але якщо викладачевi здаеться, що опори потрiбнi, вiн завжди може тдготувати ïх.
Поруч зi структурною схемою на дошщ вивiшуеться плакат iз зображенням готових деталей, що рекомендуеться використовувати. У випадкузадач^ яку ми розглядаемо, це креслення болпв з вусом i квадратним пiдголiвником, що не провертаються при затягуваннi гайок. Крiм цього, приводиться приблизна зовшшня форма ергономiчних i естетичних ручок, якими доцiльно замiнити гайку. При такому методичному оснащенш заняття студенти звичайно успiшно виконують роботу. Кожний з них прагне знайти шдив^альне рiшення.
Приклад рiшення задачi на переконструювання, приведений вище, на наш погляд найбшьше повно розкривае сутшсть пропонованоï методики навчання. У процеа рiшення задач на доконструювання i конструювання за техшчними умовами використовуються головш доданки цiеï методики, якими е: опора на принципи алгоритму виршення винахiдницьких задач, i насамперед формування анал^ичних здiбностей студентiв; облш особливостей графiчноï роботи студентiв у процес ïхньоï творчоï дiяльностi; створення на цiй основi системи графiчних опор, у першу чергу структурних схем.
Актуальними напрямками подальшо'1 розробки окреслювано'1 проблеми е вивчення питання щодо можливостей використання сучасних техшчних засобiв в процесi використання задач з конструкторським змiстом на рiзних етапах професiйно-графiчноï пiдготовки майбутнiх учителiв технологiй.
Л1ТЕРАТУРА
1. Ботвинников А. Д. Научныеосновыформированияграфических знаний умений и навыковшкольников / А. Д. Ботвинников, Б. Ф. Ломов. - М.: Педагогика, 1979. - 255 с.
2. Вышнепольский И. С. Методика преподаваниячерчения / И. С. Вышнепольский, Л. И. Тржецяк. -М.: Профтехиздат, 1962. - 231 с.
3. Коберник О. М. Методика оргашзацп проектно-технологiчноï дiяльностi на уроках трудового навчання / О. М. Кооберник, С. М. Ящук. - Умань, 2001. - 82 с.
4. Ломов Б. Ф. Формированиеграфических знаний и навыков у учащихся / Ломов Б. Ф.- М.: Политиздат,1959. - 267с.
5. Менчинская Н. А. Психологияприменения знаний к решениюучебных задач / Н. А. Менчинская // Психологияприменения знаний к решениюучебных задач. - М.: Изд-воАПНРСФСР, 1958. - 416 с.
6. Ройтман И. А. Методика преподаваниячерчения / И. А. Ройтман. - М.: Гуманит. изд. Центр ВЛАДОС, 2000. - 240 с.
