CC BY
58
2|°-С НОМАИ донишгох ^
ПЕДАГОГИКА
О.Исломов, Ф.Яхёев
ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ГРАФИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ
Ключевые слова: графика, конструирование, моделирование, графическвя деятельность, оптимизация учебного процесса
В теории и практике педагогики высшей школы уже достаточно полно сформированы представления об учебной деятельности студентов как о сложной и иерархически построенной, многоуровневой и динамически развивающейся системе, имеющей структуру с большими возможностями переключения с одного уровня функционирования на другой. Рассматривая практическую подготовку студентов как некоторый объект изучения, важно иметь в виду ее целостность, функционирование которой становится возможным лишь при активной взаимосвязи ее различных уровней. Отметим, что черчение способствует интеграции общенаучных и политехнических знаний в практическую деятельность с выходом на техническое творчество.
В свою очередь, в современной психолого-педагогической науке признано, что одной формой материализации средств умственных действий может быть вербализация (устная и письменная речь обучающегося), другой - представленность в виде абстрактных символов: графиков, условных обозначений, чертежей, диаграмм и др. Психологами установлено, что материализованные средства умственных действий в форме схем, чертежей, условных обозначений в процессе учебной деятельности вербал изуются. т.е. осмысливаются в форме речи. Дальше следует самостоятельная познавательная деятельность обучающихся, в ходе которой устная или письменная речь превращается в мысль, а рассмотренные выше средства ста-
новятся уже средствами мышления, творческого решения учебных проблем.
Практическая деятельность будущих учителей черчения, осуществляемая на аудиторных занятиях в педагогическом вузе и в ходе совместной с учащимися деятельности на педагогической практике в школе является, по существу, использованием таких идеальных средств обучения, как ранее усвоенные умения и навыки для усвоения новых в перспективе знаний (2,29).
В противоположность концепции имманентного, спонтанного саморазвития свойств личности, в педагогике разработано и широко применяется положение об активной роли преподавателя в формировании всех свойств личности и, в частности, такого свойства, как самостоятельность в практической деятельности обучающегося. Преподаватель должен активно формировать самостоятельность в практической учебной деятельности, как в смысле овладения студентами необходимыми знаниями и навыками, так и, в первую очередь, созданием особых личностных отношений к учебной деятельности и её продуктам. В последнем плане каждая ситуация обучения включена в рамки более широкой ситуации воспитания.
При акценте на практическую работу студентов изменяется роль преподавателя в процессе обучения. Основной функцией педагога при этом является управление (с соответствующей корректировкой) самостоятельной познавательной деятельностью студентов, постановка перед ними системы посильных задач. В осуществлении решений этих задач студенты самостоятельно приходят к необходимым выводам и обобщениям, а не просто вследствие передачи им некоторой суммы заданий. Это, конечно, не отвергает необходимости в построении образцов деятельности там, где это нужно.
Самостоятельная практическая графическая деятельность студентов может осуществляться как индивидуально, так и коллективно, на аудиторных занятиях или дома, выполняя задания без непосредственного руководства преподавателя. При этом, выполнение этих заданий требует от студентов активной мыслительной деятельности, самостоятельного решения различных познавательных задач, применения ранее усвоенных знаний. Студенты приучаются к самоконтролю, у них воспитывается
—2,2 -С НОМАИ донишгох
ответственное отношение к учебному труду, стремление к товарищеской взаимопомощи.
Применяя различные виды самостоятельной учебной деятельности, необходимо стимулировать развитие познавательной активности и самостоятельности студентов во всей системе учебных занятий по графическим дисциплинам (лекции, беседы, опрос и т. п.).
Наиболее распространенные виды самостоятельной деятельности - это работа с учебником, учебными пособиями или первоисточниками, выполнение практических заданий, решение графических задач, конструирование, моделирование и др.
По дидактическим целям самостоятельную деятельность можно разделить на подготовительную, направленную на усвоение новых знаний, тренировочную, обобщающе-повторительную и контролирующую^ Подготовительная, чаще всего, имеет целью повторение ранее изученного материала, необходимого для сознательного усвоения новых знаний или для формирования новых умений и навыков, включения их в общую систему знаний по той или иной учебной теме, разделу и др. К такой деятельности относятся выполнение заданий и решение задач, требующих применения соответствующих знаний, выборочное чтение разделов учебника, использование справочной литературы, составление схем и таблиц, обобщающих и систематизирующих необходимые сведения по ранее пройденному материалу программы и др.
Самостоятельная практическая деятельность студентов может включать и усвоение новых знаний. При планировании темы в целом или отдельного урока преподаватель выделяет часть материала, наиболее доступного усвоению студентами для самостоятельного изучения. В одних случаях - это определенный круг сведений и фактов, в других - несложные обобщения и выводы. В этих целях применяются работа с учебником и справочной литературой, простейшие задания на основе анализа имеющегося опыта студентов.
Следует также отметить, что самостоятельная деятельность осуществляется как при закреплении, так и при совершенствовании знаний, умений и навыков. При этом студенту поручается выполнение заданий, решение задач и др. В этом случае задания должны включать не многократное повторение усвоенных знаний, а осмысленное применение в новой ситуации учебного материала
последующим решением более сложных графических задач.
Обобщающе - повторительная самостоятельная деятельность обычно завершает изучение темы или раздела учебной программы. Часто она предшествует контрольным графическим работам, зачетам или экзамену. Содержание обобщающе-повторительных работ должно, с одной стороны, способствовать широким обобщениям учебного материала, с другой-вычленению из усвоенных знаний наиболее существенного, основного материала.
Задания для самостоятельной практической графической деятельности могут быть фронтальными или индивидуальными. Индивидуализация заданий способствует тому, что все студенты работают в оптимальном для себя режиме. В последнее время получили большое распространение графические задания с печатной основной: рабочие тетради, карточки-задания и т.п. Их использование высвобождает студенту значительный объем времени за счет непродуктивной работы (например, перечерчивание условия задания), позволяет во много раз увеличить объем эффективной самостоятельной деятельности (1,31).
В большинстве случаев все виды самостоятельной графической деятельности выполняются индивидуально. Но возможна и коллективная форма организации работы. Например, некоторые виды графических работ, которые завершаются объемным моделированием объекта, активное участие в работе каждого студента достигается четким распределением обязанностей между коллективно работающими студентами и индивидуальной проверкой результатов деятельности (2,12).
Целям повышения уровня познавательной активности студентов и ускорения процесса усвоения знаний, умений и навыков должно служить (незаслуженно забытое) программированное обучение, которое может рассматриваться как особым образом организованная система самостоятельной графической деятельности.
Познавательная активность студентов в графической деятельности зависит не только от количества учебного времени, выделяемого на самостоятельную работу, но и от характера этой работы, а также от того, насколько она требует от студента самостоятельности в суждениях и графических действиях. Степень же самостоятельности студентов при выполнении графических заданий преподавателем определяется характером мыслительных операций
—214-С НО МАИ донишгох
при выполнении задания, уровнем теоретических и практических заданий по учебной дисциплине. Как правило, первоначально студенты выполняют задания с предварительным фронтальным их разбором, фиксируя способы и последовательность их выполнения под непосредственным руководством препода-вателя. После такой подготовки студенты могут работать самостоятельно по более общим заданиям и без вмешательства со стороны преподавателя.
Некоторым студентам предлагаются задания в общем виде. Они сами разрабатывают план и определяют последовательность его выполнения.
Все больший удельный вес в самостоятельной графической деятельности приобретают элементы научного исследования.
В этом случае степень самостоятельности студентов возрастает не только по мере перехода от одной темы к другой, но и в пределах изучения одной темы программы.
Педагогическая эффективность формирования практических графических умений в большой степени зависит от качества руководства ею со стороны преподавателя. Для этого он должен разработать систему заданий и четко определить цель каждого из них. Кроме того, он должен обучить студентов рациональным способам работы над заданием, своевременно оказывая помощь студентам в преодолении возникающих трудностей и исправлении допускаемых ошибок, оценивая результаты каждого этапа работы (3,107).
Проанализируем влияние практических графических умений на формирование у студентов творческого отношения к графической деятельности. Материалом для данного анализа служит деятельность студентов в рамках спецкурса по черчению. Студенты, обучавшиеся прежде в общеобразовательной школе у компетентных учителей, располагали информацией о том, что в истории развития чертежной графики зафиксированы правильные и полуправильные многогранники, что все они имеют центр симметрии и восхищают совершенством форм. Эти знания вполне успешно можно использовать для формирования творческого отношения к выработке умений построения определенного множества изображений правильных и полуправильных многогранников (3,106).
Целесообразно начинать эту серию упражнений с построения тетраэдра, поскольку у него против каждой грани находится соответствующая вершина. У гексаэдра (куба) против грани
находится грань, ей противоположная, а против вершины - другая вершина, симметричная ей относительно центра многогранника. То же самое имеет место у октаэдра, додекаэдра и икосаэдра. Кроме того, все грани этих тел - правильные многоугольники.
Последовательное построение каждого из этих тел, с одной стороны, углубляет имеющиеся графические умения, с другой совершенствует владение методом сравнения графических изображений и их элементов (3,108).
Начало творческого пути студентов при построении правильных многогранников следует осуществить с построения одной проекции каждого из этих тел.
ГРАНЬ ПРОТИВ ГРАНИ
Начнем с построения одной проекции каждого из этих тел.
1. Тетраэдр (рис. 1). Изображается одна его грань, равносторонний треугольник а Ь с. Берется его центр - точка 5 и соединяется с точками а, Ь и с. Проекция ребер тетраэдра 5 а, 5 Ь, л с, аа Ь,.у а с и .у Ь с - боковые его грани.
2. Гексаэдр (куб), (рис. 2). По данной величине ребра строится его грань - квадрат и определяется в пересечении диагоналей центр куба (точка 0 - проекция центра куба). Тогда противоположная грань а, Ь с с!] будет находиться точно над гранью а Ь с с!, а противоположные вершины находятся на диагоналях .проходящих через точку 0.
3. Октаэдр (рис. 3). Строится в начале правильный треугольник одной грани (основания) а Ь с, затем, как и в тетраэдре или кубе, находят его центр - точку 0. Сюда проецируется и центр октаэдра. Далее строят точки, симметричные а, Ь и с относительно точки 0 и получают вершины противоположной грани а1Ь1 сг И, наконец, остается соединить найденные точки по периметру, в результате этого построения определяются остальные шесть граней октаэдра.
4 .Додекаэдр (рис.4). Строится грань додекаэдра, правильный пятиугольник аЬ с с1ех центром в точке 0. Находятся, как и у октаэдра, точки, симметричные относительно центра - а 1Ь с, с! е, и получают изображения противоположной грани. Прямые, соединяющие симметричные точки, продлеваются наружу от найденных точек (а Ь с с1 е, а 1 Ь[ с[ с1] е{). Для того, чтобы определить величину проекции наклонных ребер додекаэдра, представим себе, что мы вращаем пятиугольник основания а Ь с с1 е вокруг одной из его сторон с с1.
—216НОМАИ донишгох__1
Тогда, траектория движения точек а, Ь и е будет перпендекулярна с с1 или (что тоже самое) параллельна прямой а а . Найдя пересечение прямой Ь е с продолжением прямой с с, получаем точку к. Аналогичным образом получаем вершину / симметричную вершине к относительно вертикальной оси Теперь, если мы используем те же самые построения для определения точек к Кто увидим, что точка / симметрична точке 1 относительно центра 0. Поэтому, точка I симметрична точке к,& к, симметрична / относительно вертикальной центровой линии, проходящей через точку 0. Из этого следует, что с к = 11с11 = с1к1 = с1 /, то есть проекции всех ребер додекаэдра, идущих по радиальным прямым, равны друг другу. Следовательно, точки к/1 g т к I х и т лежат на одной окружности с центром в точке 0. Остается правильно соединить найденные точи по периметру (поочередно) и мы получим проекцию правильного додекаэдра в виде правильного десятиугольника (3,108).
5. Икосаэдр (рис.5). Выберем центр - точку 0. Проведем окружность, описанную вокруг правильного треугольника грани и впишем в эту окружность треугольник а,Ь1сг Все треугольники граней группируются так, что образуют правильные пятиугольные пирамиды. В каждой вершине икосаэдра сходятся пять ребер. Чтобы построить пятиугольник сечения икосаэдра, вокруг которого группируются грани, построим правильный пятиугольник, примыкающий к стороне Ь, с. При углах Ь, с строим углы, равные 108° и откладываем на построенных сторонах углов Ь е =// = Ь с. Точку с10 правильного пятиугольника строят, также откладывая при вершинах/0е0 по 108°. Из точек едп/ проводим перпендикуляры к Ь, с. В пересечении с радиусами о Ь и о с получим е и /. Правильный икосаэдр, в данном случае, проецируется в правильный шестиугольник вписанной окружности радиуса о е = о/ Проводим эту окружность и строим очерковый контур икосаэдра в виде правильного шестиугольника с1/ е с1,/е . Каждую из вершин этого шестиугольника мы соединяем с тремя вершинами правильных треугольников аЬсж а 1 Ь[сг например: с!]сЬ, е]с а/т др. Выполнив данное построение, надо обвести ребра линиями видимого или невидимого контура. Все ребра, которые соединяются с а 1 Ь[ с[ будут линиями невидимого контура, а все остальные - видимы.
— 2|8~С НОМАИ донишгох
Все вышеописанные построения выполняются независимо от построения разверток и объединены принципом положения одной грани многогранника против другой, кроме тетраэдра. В результате такого «ракурса» две противоположные грани находятся в параллельных плоскостях, но проецируются в натуральную величину только грани, параллельные плоскости проекций.
Опираясь на приращение у студентов умений последовательно строить изображения всё более сложных правильных многогранников, мы достигли, во-первых, 100% их активности при выполнении описанных выше заданий. Во-вторых, - проявления самостоятельности с элементами творческого переноса знаний и умений в новую ситуацию. При вербализации выполняемых действий по выполнению графических изображений многогранников студенты самостоятельно устанавливали целостную структуру каждого из объектов, формируя творческое отношение к поиску методов решения учебных задач. Они прибегали к комбинированию и преобразованию ранее известных способов действий при решении новой проблемы. Так, в частности, без подсказки преподавателя они прибегали при построении додекаэдра к поиску вершины В. Следует отметить, что в ходе выполнения изображений студенты высказали догадку, что построение симметричных точек во всех изображениях многогранников имеет общие черты.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абдулина O.A. Общепедагогическая подготовка учителя в системе высшего педагогического образования. - М.: Просвещение, 1990
2. Ботвинников А. Д. Пути совершенствования методики обучения черчению. -М.: 1983
3. Исламов O.A. Теория и практика формирования творческого отношения будущих учителей к графической деятельности. Дисс... д-ра пед. наук. - М.: 2003
Организационные и методические проблемы самостоятельной графической деятельности студентов
О.Исломое, Ф.Яхёее
Ключевые слова: графика, конструирование, моделирование, графическая деятельность, оптимизация учебного процесса
В статье рассматриваются теоретические основы оптимизации учебного процесса по черчению, обосновываются критерии и процедура выбора оптимальной структуры обучения. Общие положения теории оптимизации, а также организационные и методические проблемы процесса обучения, по графическим дисциплинам конкретизированы на примере задачи по проекционному черчению.
Organizational and Methodical Problems of Self-Sufficient Graphical Activity of Students
O. Islomov, F. Yahyayev
Key wards: graphics, constructing, modelling, graphical activity, optimization of educational process
The article dwells on theoretical grounds of optimization of educational process on draughting, the authors substantiate the criteria and the procedure of an optimal tuition structure. The general provisions of the theory of optimization, organizational and methodical problems of the educational process concerned with graphical disciplines are concretized by taking the sums on designed draughting as an example.
