CC BY
98
5. Ранних В.Н. Дидактическая оценка информационных технологий в вузе // Материалы ежегод. науч.-практ. конф. с междунар. участием «Демидовские чтения». 13-14 октября, 2012 г. Тула: Изд-во РИО, 2012.
6. Ранних В.Н., Леонтьев Н.С. Дидактические требования к электронной лабораторной работе: монография. Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. 105 с.
7. Ранних В.Н., Евтушенко К.Н. Дидактический аудит электронного образования в вузе: монография. Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. 123 с.
8. Ранних В.Н. Электронный практикум как дидактическое средство повышения качества обучения в вузе. // Известия ТулГУ. Гуманитарные науки. Вып.3. Ч.2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. С. 280-285
9. Ранних В.Н., Рыбалкина О.И. Имитационная лабораторная работа как дидактическое средство самостоятельного обучения студентов в высшей школе: монография. Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. 100 с.
Ранних Виктор Николаевич, канд. пед. наук, проф., vik nik raramhier.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет.
E-LEARNING COURSE AS AN EFFECTIVE MEANS TRAINING IN HIGH SCHOOL
V.N.Rannich
An example of e-learning in the university by the example of the use of e-learning courses for students, as well as ways and means for their effective use as teaching aids .
Key words: e -learning, e - learning courses, virtual learning.
Rannich V.N., PhD. ped.Sciences, Professor., [email protected], Russia, Tula, Tula State Univesrsity
УДК 378.14.7
ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ К ФОРМИРОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ БУДУЩЕГО УЧИТЕЛЯ
А.Н. Сергеев, А.В. Сергеева, П.Н. Медведев
Рассмотрена методика формирования технологической компетентности будущего учителя, раскрыты основные этапы учебно-исследовательской работы студентов в процессе выполнения задания технологического характера.
Ключевые слова: технологическая компетентность,учебно-исследовательская
работа.
При исследовании дидактической системы формирования технологической компетентности будущего учителя в качестве одной из
форм организации обучения нами была выбрана учебно-исследовательская работа. Методика выполнения учебно-исследовательского задания была выстроена таким образом, чтобы способствовать формированию всех составляющих компонентов технологической компетентности [5]. При этом моделирование реальных явлений и процессов, технических устройств и технологических процессов, как мы доказали [6], стало основанием синтеза субъективно нового знания. Механизмами такого синтеза стали перенос ранее сформированного знания из одних дисциплин в другие и инверсия перенесенного знания с целью активизации умственной деятельности студентов и придания ей профессиональной технологической направленности.
На рисунке представлена схема деятельности по выполнению учебно-исследовательского задания технологического характера. Процесс выполнения учебно-исследовательских заданий обладает той же структурой, что и обобщенная технологическая деятельность: планирование действий, организационные мероприятия,
подготавливающие выполнение учебного задания, построение идеальной модели исследуемого объекта, перенос личного опыта и знаний, сформированных в других дисциплинах на объект изучения, процесс синтеза в сознании студента субъективно нового знания, построение материальной модели исследуемого объекта; взаимодействие студента с преподавателем и другими студентами.
В процессе обучения использовались: процедуры анализа полученных результатов (совместно с преподавателем и студентами группы), публичная защита результатов исследования и сравнение личной оценки с оценками преподавателя и других студентов, определение своего статуса в группе, планирование своей самостоятельной работы по устранению выявленных недостатков в технологических знаниях и умениях.
Содержание учебно-исследовательских заданий и порядок их выполнения обеспечивали формирование у студента новых технологических знаний, умений и компетенций. В основу составления учебно-исследовательских заданий был положен индивидуальный подход. Задания были дифференцированы по трудности, что позволяло преподавателю в зависимости от уровня подготовки студента подбирать задания соответствующей сложности. В организационном плане процесс выполнения учебно-исследовательских заданий студентами осуществлялся в шесть этапов.
На первом этапе выполнения учебно-исследовательского задания студент знакомился с учебной и научной литературой, описывающей объект исследования, актуализировал необходимые для конструирования модели технической закономерности, знания об однотипных технических устройствах, инструментах, материалах, методиках эксперимента. В
процессе этой деятельности студент осуществлял планирование, организацию своего рабочего места, актуализировал и переносил сформированные ранее знания на объект исследования. При этом выделялись межпредметные связи, межпредметные знания преобразовывались в умения технологической деятельности и приобретали профессиональную направленность, т. е. подвергались инверсии. Рассматривая содержание политехнических учебных заданий, П.Р. Атутов писал: «Эти учебные политехнические задачи должны представлять собой упрощенные модели таких типичных жизненных, производственно-технических задач, которые придется чаще всего решать работникам перспективных профессий, имеющим дело с техникой» [1, с. 31].
Планирование самостоятельной работы
I
Выполнение учебно-исследовательского задания
Схема деятельности по выполнению учебно-исследовательского задания технологического характера
На втором этапе студент конструировал идеальную модель изучаемого объекта. В качестве объекта выступали: явления, процессы, установки и т. п. В реальном техническом устройстве воплощена комбинация свойств материальных тел и законов природы, их устойчивые взаимосвязи. Конструкция технического объекта рассматривалась как искусственная среда, в которой протекают естественные процессы. Например, в процессе эксплуатации изделий, изготовленных из конструкционных сталей, в агрессивных средах и напряженном состоянии создаются условия для локализации коррозионного процесса на поверхностных дефектах, обусловленных технологией обработки рабочих поверхностей. Наиболее опасными являются растягивающие напряжения, формируемые на рабочих поверхностях [2, 7].
При выполнении заданий, связанных с повышением надежности эксплуатируемых изделий, необходимо проанализировать влияние различных факторов, оказывающих отрицательное воздействие на конструктивную прочность и выбрать наиболее значимые, которые необходимо нейтрализовать или ослабить для уменьшения эффекта разупрочнения.
При установлении этих зависимостей можно построить модель процесса разрушения реальных деталей, эксплуатируемых в агрессивных средах. Наличие на кафедре технологии и сервиса ТГПУ им. Л.Н. Толстого научно-исследовательской лаборатории «Поверхностного упрочнения и длительной прочности конструкционных материалов», позволяет студентам на лабораторных работах и при выполнении учебно-исследовательских заданий при изучении прочностных и эксплуатационных характеристик проводить экспериментальные исследования и устанавливать зависимости между изучаемыми свойствами и воздействующими факторами, приводящими к потере прочностных характеристик. Введение в структуру лабораторных работ учебно-исследовательского компонента во многом способствует повышению мотивации обучения, закреплению знаний и формированию профессиональных и специальных компетенций.
При выполнении учебно-исследовательских заданий студент учится применять знания для активного воздействия на процесс производства на уровне умственной деятельности, прогнозировать результаты своих действий и управлять ими. В процессе построения идеальной модели он формировал предмет исследования, т. е. выделял в конкретном объекте те признаки, которые составляют сущность целого класса объектов, и делает это предметом изучения. Знания, полученные при конструировании идеальной модели изучаемого объекта, имеют обобщенный характер, т. к. могут применяться и к другим объектам. Кроме того, знания об идеальной модели имеют самостоятельную ценность, которая заключается в том, что они могут быть перенесены на реальные объекты.
На третьем этапе выполнения учебно-исследовательского задания студент конструировал материальную модель исследуемого объекта. Эта модель является переходным звеном от теории к практической деятельности, она позволяет студенту проверить на эксперименте свои гипотетические построения.
Например, общая цель задания была сформулирована следующим образом: изучить влияние агрессивных сред и растягивающих напряжений на потерю прочности в процессе эксплуатации деталей из конструкционных сталей. Общая цель обычно конкретизировалась в виде ряда частных задач и заданий. Их постановка определяется материально-технической базой учебных и научно-исследовательских лабораторий, содержанием учебного материала, изученного в ходе теоретических занятий, целями профессиональной подготовки, направлением и профилем подготовки студентов, уровнем знаний и интересами отдельных студентов, временем, отводимым на изучение данной темы, расписанием занятий и другими организационно-педагогическими условиями. Поэтому в структуре каждого задания должны быть задания, обязательные для выполнения всеми студентами - инвариантный блок и вариативный блок, который формируется на основе информации, имеющейся в распоряжении преподавателя и студентов.
Отдельные задания позволяли смоделировать и изучить различные стороны исследуемого объекта. Например, одно из заданий было сформулировано следующим образом: разработать конструкцию коррозионной камеры для определения прочностных характеристик в агрессивной среде. Для его выполнения студент должен был:
- спроектировать схему экспериментальной установки (идеальную модель эксперимента);
- разработать конструкцию коррозионной камеры, методику проведения испытаний и определения изменения прочностных характеристик;
- организовать свою дальнейшую экспериментальную деятельность;
- собрать установку;
- установить в захваты универсальной разрывной машины коррозионную камеру с тягами, с помощью которых исследуемый образец подвергается растяжению в агрессивной среде (т. е. создать материальную модель для изучения отдельной характеристики исследуемого объекта).
В процессе этой деятельности на основе имеющихся знаний и опыта конструирования и проведения эксперимента у будущего учителя вырабатываются необходимые умения, которые имеют технологические признаки. Однако только некоторые из них (умения планировать, организовать работу, переносить знания на новые объекты, придавать им заданную направленность, строить идеальные модели технической
закономерности) мы относим к технологическим компетенциям, т. к. они обладают признаком всеобщности. Другие умения, например, умения пользоваться измерительными приборами, составлять электрические цепи, паять, налаживать оборудование и другие, способствуют формированию политехнических умений, но они являются общетехническими умениями. Например, процесс формирования технологических компетенций, таких как проектно-конструкторских, проектно-технологических и других, опирается не только на уже приобретенные знания, но и на формирующиеся компетенции - расчетно-графические, технико-технологические, позволяющие реализовать в конкретной ситуации умения чертить схемы, умения пользоваться приборами, измерительные умения, умения составлять электрические цепи и многие другие, которые наряду со знаниями и эмоционально-ценностным отношением составляют личный опыт технологической деятельности. Напомним, что, по мнению К.К. Платонова, умение - это способность человека продуктивно, с должным качеством и в соответствующее время выполнять работу в новых условиях, высшее человеческое свойство, способность выполнять определенную деятельность или действия в новых условиях [4].
На этом этапе у студента формировались знания о методологии исследовательской деятельности, формах, методах и средствах научного эксперимента, методике анализа и математической обработки полученных результатов, об определении погрешностей, а также умения находить причинно-следственные связи между явлениями, свойствами объектов и конструкцией конкретного технического устройства, анализировать факты, организовывать и прогнозировать свою деятельность. Учебно-исследовательская деятельность студента имеет много общего с научной деятельностью ученого, поэтому для нас важен вывод В.В. Краевского о том, что «...переход к собственно научной деятельности требует специальных знаний - ... как выделить и сформулировать предмет исследования, научную проблему, гипотезу, как поставить эксперимент, каковы способы получения объективного научного знания» [3].
На четвертом этапе студент обрабатывал экспериментальные данные и анализировал полученные результаты, проверял: подтвердились ли его гипотетические представления об исследуемом объекте, в чем причина расхождений теории и эксперимента и какие меры необходимо предпринять для их корректировки? С этой целью определялись погрешности измерений и их достоверность. Студент делал теоретические выводы о полученных свойствах исследуемого объекта и оформлял письменный отчет о проделанной работе и ее результатах.
В процессе учебно-исследовательской работы студент целенаправленно осваивал знания о структуре и содержании технологической деятельности. Мы согласны с мнением В.А. Штоффа: «Наука - это не только знание, но и деятельность, направленная на
достижение знания» [10]. На этом этапе студент переходит от интерпретации изучаемого объекта к объяснению наблюдаемых технологических явлений, уточнял свою гипотезу, лежащую в основе построения модели, путем исключения тех теоретических выводов, которые не нашли подтверждения в эксперименте. Апробированные в эксперименте результаты в дальнейшем уточнялись и детализировались в конструкции модели.
На пятом этапе студент публично (в присутствии преподавателя и студентов группы) защищал свой отчет. В конце отчета он оценивал свою работу. Оценку данной работы параллельно проводят преподаватель и студенты (студенты выставляли оценку анонимно, и она усреднялась). Сравнивая эти три мнения, студент, во-первых, учился объективно оценивать свою работу, во-вторых, он определял свое положение в группе.
На шестом этапе студент на основе своего анализа и оценки результатов его деятельности преподавателем и студентами организовывал самостоятельную работу по устранению выявленных недостатков и углублению имеющихся знаний. Эта деятельность являлась продолжением учебно-исследовательской работы, но проводилась во внеаудиторное время. Самостоятельная работа требует активной мыслительной деятельности студента, ведет к закреплению знаний, способствует развитию творческих способностей. Самостоятельная работа студента регулярно контролировалась преподавателем и в случае необходимости корректировалась им. Мы подтвердили положение, что условиями эффективной самостоятельной работы являются: сформированность потребности в знаниях, наличие мотивов обучения, достаточный уровень организационно-методического и материально-технического обеспечения. Самостоятельная работа дополняла обучение на занятиях, что позволяло увеличить объем изучаемого материала и повыситькачествоусвоения учебного материала.
Процесс выполнения учебно-исследовательских заданий позволял будущему учителю получить обобщенные знания о целом классе видов технологической деятельности в реальной производственной ситуации. Указывая на возможность такого обобщения, П.И. Ставский писал: «Здесь, прежде всего, надо уточнить, как нами в данном случае будет пониматься сама деятельность и те элементы ее, которые подлежат обобщению, выделению» [8]. П.И. Ставский предлагал выделить «набор элементарных профессиональных умений того типа, что встречается в профессиональных характеристиках производственника в разделе «должен уметь». Набор таких элементарных умений, наиболее общих для множества видов конкретных профессиональных деятельностей, и составляет ту "обобщенную деятельность", которую мы имеем в виду» [8].
Мы по-иному определили структуру и содержание политехнической и технологической деятельности, следовательно,
разрабатываем и другую методику формирования технологических знаний, умений и компетенций. Однако для нас ценность идеи П.И. Ставского заключается в том, что ее можно использовать для отбора объектов изучения студентами с помощью учебно-исследовательских заданий. Развивая его идею, мы выработали критерии отбора объектов для построения моделей технологической деятельности:
- объекты должны обеспечивать возможность широкого переноса знаний и умений. Другими словами, эти объекты должны иметь широкое распространение на производстве;
- объекты должны отвечать содержанию подготовки будущего учителя технологии. Например, учитель должен изучать преимущественно: производственные машины; технологические процессы, связанные с эксплуатацией, техническим обслуживанием и оказанием услуг; механические устройства и т. п.;
- объекты должны относиться к одной из основных групп производственных машин и устройств. П.И. Ставский, например, выделил четыре группы объектов, соответствующих четырем всеобщим универсальным принципам производственных процессов - это группа механико-технических, электротехнических, организационных и группа экономических принципов ведения производства [8]. Этот перечень можно уточнить и дополнить, однако здесь мы рассматриваем только общие подходы к определению критериев отбора объектов.
При разработке критериев отбора объектов исследования особое внимание должно уделяться развитию материальной базы вуза, факультета и специализированных лабораторий, оснащение которых позволяло бы выполнять не только лабораторно-практические, но и научно-исследовательские работы.
Материальная база должна иметь возможность обеспечить выполнение работ, связанных с компьютерным моделированием, проектированием, конструированием и изготовлением модели исследуемого объекта, включая 3D-печать, что в значительной степени повышает мотивацию проведения НИРС и уровень формируемых технологических компетенций.
В процессе учебно-исследовательской работы формируются такие качества личности студента, как творческая активность, самостоятельность, стремление к самореализации, теоретическое и технологическое мышление. В.А. Сухомлинский писал: «Творчество - это не сумма знаний, а особая направленность интеллекта, особая взаимосвязь между интеллектуальной жизнью личности и проявлением ее сил в активной деятельности» [9]. Учебно-исследовательские задания мы рассматриваем как метод и средство творческой деятельности, а их выполнение является одним из наиболее эффективных и рациональных методов формирования экспериментально-исследовательских, творческо-
конструкторских и научно-исследовательских компетенций, лежащих в основе технологической компетентности будущего учителя.
Использование учебно-исследовательских заданий в качестве одного из средств и метода формирования технологической компетентности логически вытекает из нашего представления о сущности технологической деятельности. Однако в дидактической системе нами активно использовались и традиционные формы, и средства обучения: лекции, практические занятия, семинары, курсы по выбору, производственная практика. Они, при определенных условиях, вносили существенный вклад в процесс формирования технологической компетентности. Необходимым условием их использования была ориентация на формирование как отдельных технологических компетенций, так и технологической компетентности в целом. При этом мы учитываем вывод, который сделал П.Р. Атутов, рассматривая вопрос о соотношении общего и политехнического образования: «Необходимо учитывать тенденцию, когда общеобразовательные знания приобретают все более политехнический характер» [1, с. 25].
Список литературы
1. Атутов П.Р. Политехнический принцип в обучении школьников. М., 1976. 192 с.
2. Баранов В.П., Сергеев Н.Н. Кинетика разрушения и прогнозирование долговечности деформированных высокопрочных сталей в водородосодержащих средах: монография. Тула: Изд-во ТГПУ им.
Л.Н. Толстого, 2007. 211 с.
3. Краевский В.В. Методология педагогического исследования: пособие для педагога-исследователя. Самара, 1994. 264 с.
4. Платонов К.К. Структура и развитие личности. М.: Наука, 1986.
82 с.
5. Сергеев А.Н., Сергеева А.В. Структура профессиональной компетентности учителя технологии // Технологии активного обучения в профессиональном образовании: материалы науч.-практической конференции 25-26 ноября 2011 г. / под общ. редакцией М.С. Сидориной. Брянск: ООО издательство «Курсив», 2011. С 20-23.
6. Сергеев А.Н., Сергеева А.В. Характеристика условий синтеза субъективно-нового знания будущим учителям // Практическая психология образования XXI века: психологическое сопровождение образовательного процесса: сб. науч. статей и материалов XI Всерос. науч.-практ. конф. / под общ.ред. И.М. Ильичевой, Р.В. Ершовой. Коломна: Московский государственный областной социально-гуманитарный институт, 2013.
С. 155-157.
7. Извольский В.В., Сергеев Н.Н. Коррозионное растрескивание и водородное охрупчивание арматурных сталей железобетона повышенной и высокой прочности: монография. Тула: Изд-во ТГПУ им. Л.Н. Толстого, 2001. 162 с.
8. Ставский П.И. Политехнические знания обобщенного рабочего и его политехническая производственная деятельность // Проблемы политехнического обучения / под ред. П.И. Ставского. Свердловск, 1971. С. 29-59.
9. Сухомлинский В.А. Мудрая власть коллектива. М., 1965. 359 с.
10. Штоф В.А. Введение в методологию научного познания: учеб. пособие. Л., 1972. 231 с.
Сергеев Александр Николаевич, д-р пед. наук, проф., зав. кафедрой, ansergueev@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого,
Сергеева Александра Владимировна, канд. пед. наук, доц., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого,
Медведев Павел Николаевич, канд. пед. наук, доц., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого
INNOVATIVE APPROACHES TO FORMATION OF A FUTURE TEACHER'STECHNOLOGICAL COMPETENCE
A.N. Sergeev, A. V. Sergeeva, P.N. Medvedev
Considered a method of formation the future teacher's technological competence, revealed the main stages of students' training and research activities during the technological character's assignment.
Key words: technological competence, training and research activities.
Sergeev Alexander Nikolayevich, doctor of pedagogical sciences, professor, manager of technology and service chair, [email protected], Russia, Tula, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University
Sergeeva Aleksandra Vladimirovna, candidate of pedagogical sciences, docent of technology and service chair, [email protected], Russia, Tula, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University
Medvedev Pavel Nikolaevich, candidate of pedagogical science, docent of technology and service chair,[email protected], Russia, Tula, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University
