Развитие научно-технического творчества учащихся

В поисках различных средств повышения готовности учащихся школ и ПТУЗ к производительному труду, нам ни в коем случае нельзя обойтись без творчества. Сегодня мало кто сомневается в том, что творчество — весьма надежный резерв трудовой активности, развития мышления, да и вообще одно из мощных средств формирования всесторонне развитой, гармоничной личности — личности, без которой невозможно себе представить наши завтрашние успехи. Но эта проблема не так проста, как может показаться на первый взгляд. В самом деле, казалось бы, чего проще; бери и учи учащихся творчеству — техническому, научному, художественному. Но обучение творчеству очень сложный процесс, требующий систематического и продуманного подхода.

Значение технического творчества в формировании качеств личности и трудовом становлении молодого человека чрезвычайно велико и многогранно. Техническое творчество — это прежде всего средство воспитания. Воспитание таких важных качеств, как уважение и любовь к труду, пытливость, целеустремлённость, воля к победе.

В техническом творчестве взрослых сегодня видят своеобразный «мост» от науки к производству.

Цель данной курсовой работы — изучить научно-методическую литературу по рассматриваемой проблеме и разобрать рекомендации мастеру производственного обучения по техническому творчеству.

Если мы посмотрим в словарь Даля слово изобретение означает — новое, техническое решение задачи, обладающее существенным отличием, дающее экономический эффект. Изобретательская деятельность позволяет быстрыми темпами модернизировать старую и создать новую технику и технологию, обеспечить снижение себестоимости и повышение качества выпускаемой продукции. В 1989 г. число изобретателей, получивших авторские свидетельства (АС) по стране составило 97 тысяч, а экономический эффект от внедрения изобретений дало 3,9 млд. руб. (по курсу денежных банкнот 1989 г.). За период независимости страны эти показатели существенно снизились.

Успехи ведущих зарубежных предприятий, фирм обусловлены наличием у них высококачественной машинной техники и оборудования и являются результат создания совершенных условий, истинно творческой массовой деятельности в области технического изобретательства, оперативного внедрения результатов в практику. Неудачи страны в развитии экономики связаны в основном с отсутствием, наряду с другими причинами: системного подхода к обучению, воспитанию и развитию изобретательских начал личности; условий для массовой творческой деятельности и др.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

технический творчество учащийся кружок

1.1 Общая характеристика технического творчества

В системе творчества можно выделить определенный круг объектов психологического изучения. Это проблема сущности творческой деятельности, ее специфики и особенностей проявления; проблема творческого процесса, его структуры, особенностей протекания; проблема творческой личности, особенностей ее формирования, проявления у нее творческих способностей; проблема коллективного творчества; проблема продукта творческой деятельности: проблема обучения творчеству, активизации и стимуляции творческой деятельности и некоторые другие. Остановимся достаточно подробно на каждой из этих проблем, но постараемся хотя бы в общих чертах коснуться некоторых наиболее естественных аспектов творческой деятельности.

Попутно отметим, что в различное время в определениях сущности творчества и творческой деятельности отражались меняющиеся представления об этом важном феномене. В одном из наиболее авторитетных философских словарей начала двадцатого века составленном известным философом-идеалистом Э. Л. Радловым, отмечалось, что творчество связано с созданием чего-либо, что в наибольшей степени способность к творчеству присуща божеству, а человек может выполнять лишь относительно творческие действия. Наряду с такого рода утверждениям и обращалось внимание на наличие неосознаваемых процессов в структуре творческого процесса. Затем по мере научного изучения различных видов творчества менялись и отношение к нему в целом, и определения, даваемые творчеству. В последнее время больше всего внимания обращается на то, что с творчеством связано создание принципиально нового продукта, которого никогда ранее не было; творчество проявляется в различных сферах человеческой деятельности, когда создаются новые материальные и духовные ценности. «Творчество представляет собой возникшую в труде способность человека из доставляемого действительностью материала созидать (на основе познания закономерностей объективного мира) новую реальность, удовлетворяющую многообразным общественным потребностям. Виды творчества определяются характером созидательной деятельности (творчество изобретателя, организатора, научное и художественное творчество и т. п.)».

В определениях творчества, речь идет о создании чего-то нового, отличающегося от уже существующего. Хотя с психологической точки зрения некоторые из имеющихся определений слишком категоричны (когда речь идет о создании «никогда ранее не бывшего»), тем не менее главное в определении творчества связано именно с созданием того или иного продукта (материального или духовного), который характеризуется оригинальностью, необычностью, чем-то существенно по форме и содержанию отличается от других продуктов такого же предназначения. В психологическом плане является первостепенно важным то, что творчество, процесс творчества переживаются как новое субъективно. Если с философской, социально-экономической точки зрения имеет смысл считать творчеством только то, что связано с созданием никогда ранее не бывшего продукта, то с психологической стороны важно именно то, что речь может идти о создании чего-либо нового для данного субъекта, о субъективной новизне. Ведь в повседневной практике, а особенно в практике усвоения ребенком-дошкольником, школьником, молодым рабочим новых понятий, решения задач, которые являются для него новыми, мы часто имеем дело именно с творчеством, которое отражает процесс создания новых для данного субъекта ценностей в виде понятия, знания, умения, решения задачи, создания детали и т. д. В этом смысле мы можем говорить о творчестве человека, которое проявляется в его игровой, учебной, трудовой деятельности.

Поэтому важно, чтобы в психологическом определении творчества был отражен именно этот момент субъективной значимости: творчество есть деятельность, способствующая созданию, открытию чего-либо ранее для данного субъекта неизвестного.

Другой момент имеет отношение к масштабам творческой деятельности. В общественной практике, как правило, творчество измеряется такими категориями новизны, как открытие, изобретение, рационализация. В последнее время много говорится об инновационной (нововведенческой) деятельности, сопряженной с внедрением в организационно-технологические процессы чего-то нового. Но такого рода деятельность можно подвести под рационализаторскую.

Если ориентироваться на такое рабочее определение творчества, то представляется целесообразным связывать его с решением новых задач или с нахождением новых способов решения ранее решавшихся задач, с решением различного рода проблем, ситуационных затруднений, которые возникают в производственной и обыденной жизни.

Прежде чем перейти к рассмотрению структуры творческогоc решения новой задачи остановимся обзоре видов технического творчества. К числу видов профессионального творчества можно отнести изобретательство, конструирование, рационализацию, дизайн.

Между всеми названными видами технического творчества существует тесная взаимосвязь. В первый период интенсивного развития техники такого разделения не наблюдалось, и в научной литературе речь шла в основном об изобретательской деятельности. Ныне существует научно-практическое разделение открытия, изобретения и рационализаторского предложения, которое к тому же реализуется не только по отношению к техническим объектам. Так, под открытием понимается установление ранее неизвестного объективно существующего свойства или явления. Изобретением называют существенно новое решение проблемы, задачи, имеющее положительное значение для производства, культуры и т. д. Изобретения разделяются на конструктивные (устройства), технологические (способы) и связанные с созданием новых веществ. Под рационализаторским предложением понимается локальное (в отличие от изобретения, которое имеет всеобщее значение) решение той или иной задачи по улучшению функционирования уже известной техники в новой конкретной обстановке (например, в каком-то цехе завода, но не в масштабах всего завода, а тем более всего производства). Понятно, что в определенных случаях рационализаторское предложение может быть изобретением.

В практике конструированием принято считать первый этап и конструкторами называют тех, кто создает машину графическими средствами.

Конструирование может «вплетаться» и в изобретательскую" и в рационализаторскую деятельность, если для их осуществления необходимо создание тех или иных конструкций. Практическое различие между изобретательством, конструированием и рационализацией нужно искать в характере целей, которые преследует каждый из видов деятельности. Изобретательство направлено на решение технической проблемы, задачи в целом; конструирование — на создание конструкции; рационализация — на улучшение использования существующей техники (мы берем только аспект, связанный с решением технических проблем). Таким образом, можно сказать так: изобретателя интересует в первую очередь конечный эффект, функция, конструктора — устройство, выполняющее функцию, а рационализатора — более рациональное использование готового устройства для каких-то частных целей.

Есть и другое психологически существенное различие. Как правило, изобретательские и рационализаторские задачи находят, ставят перед собой сами инженеры, техники; в этом смысле изобретатели и рационализаторы, а какой-то мере стихийные профессионалы. Конструкторы же получают задачу {техническое задание) извне; они являются организованными профессиональными работниками с определенной регламентацией и иерархические распределением официальных ролей.

Что касается дизайна, то этот-термин обозначает то же, что и художественное конструирование. Дизайн как разновидность конструирования получил распространение в последние годы и приложим в первую очередь к тем видам конструирования (в том числе и техническое го), где речь идет о создании объекта с определенными эстетическими характеристиками. «Простое» техническое конструирование и конструирование художественное нельзя полностью отождествлять. Однако у них всегда сохраняется принципиальное тождество — и то и другое направлено на создание структур с определенными функциями, но в художественном конструировании особую роль играет эстетический фактор.

Что касается понятия «конструктивно-техническая деятельность», которое имеет широкое хождение в психологической литературе, то оно практически совпадает с понятием «проектно-конструкторская деятельность», но, как правило, имеет отношение к деятельности учащихся средней школы. Решение конструктивно-технических задач связано со сравнительно простыми формами конструирования.

Таким образом, под конструктивно-технической деятельностью мы понимаем допрофессиональную форму технического творчества. Из сказанного нетрудно понять, что на практике мы чаще всего имеем дело не с «чистыми» видами технического творчества, а с «гибридами». Так, реализация изобретения требует создания определенной конструкции, а то и само изобретение сводится к тому или иному техническому устройству и т. д.

1.2 Методологические аспекты развития научно — технического творчества учащихся

Сложному механизму творческого мышления присущи интуиция и логика. Мышление начинается там, где есть проблемная ситуация, предполагающая поиск решения в условиях неопределенности, дефицита информации. Интуиция имеет материалистическое объяснение и представляет собой быстрое решение, полученное в результате длительного накопления знаний в определенной области. Интуиция приходит как вознаграждение за труд.

Специфичность акта творчества заключается во внезапном озарении, в осознании чего-то, всплывшего из глубин подсознания, в охвате элементов ситуации в тех связях и отношениях, которые гарантируют решение задач. Поиск решения творческой задачи чаще всего продолжается в подсознании, причем сам процесс обработки информации при этом не осознается (в осознании отражается лишь результат решения).

Одной из проблем творчества является его мотивационная структура. Мотивации (побуждения) связаны с потребностями человека (рис. 1).

Рис. 1

Наиболее важным для творчества видом мышления является воображение. Творческому воображению, фантазии принадлежит решающая роль в создании нового и развитии общества. Эта способность должна постоянно развиваться, стимулироваться и тренироваться (рис. 2).

Рис. 2

Активизация творческого мышления предполагает знание факторов, отрицательно влияющих на него (рис. 3).

Рис. 3

Противоположностью творческого воображения является психологическая инерция мышления, связанная со стремлением действовать в соответствии с прошлым опытом и знаниями, с использованием стандартных методов и т. п. Процесс технического творчества учащихся можно представить как решение специально подобранной системы учебных и производственных технических задач. В связи с этим задания следует формировать таким образом, чтобы исключить возможность психологической инерции и ее отрицательного влияния на творчество. Без упорства, настойчивости и целенаправленности творческие достижения немыслимы.

В техническом творчестве материалистическая диалектика и системный подход составляют единое направление в развитии современного научного познания. Элементы теории познания являются основными методологическими средствами технического творчества, к которым также относятся методы инженерного творчества (рис. 4).

Рис. 4

Принимая во внимание довольно большое разнообразие методов инженерного творчества и то, что их число продолжает расти, возникает вопрос: какому методу или каким методом рекомендуется в первую очередь обучать учащихся. Опытные педагоги и методисты считают, что целесообразно обучать какому-либо одному методу или нацеливать учащихся на освоение сразу всех имеющихся подходов и методов. Сначала учащиеся должны научиться свободно пользоваться небольшим набором из трех — пяти методов. Например, это могут быть широкоиспользуемые в творческой деятельности методы: (рис. 5).

Рис. 5

Дальнейшее повышение эффективности творческой деятельности ученика связано с приобретением собственного опыта и расширением набора используемых методов решения проблемных технических задач.

Методологические средства творческого поиска могут использоваться исследователем в разных сочетаниях и последовательностях, но общую схему решения технических задач.

Каждое новое техническое решение, рационализаторское предложение или изобретение — это ничем не восполнимые ступеньки духовного роста человека как личности, его самоутверждения в жизни. Научно-технический прогресс, экономическая мощь страны находятся в прямой Зависимости от творческого потенциала ее работников и в первую очередь от контингента творчески мыслящих и действующих учащихся, поэтому в настоящее время подготовка таких творческих личностей является важнейшей задачей ПТУЗ.

1.3 Стратегии и тактики творческой деятельности учащихся

Стратегия — это генеральная программа действий, главное направление поиска и разработки, подчиняющее себе все остальные действия. Как и в военном искусстве, стратегия включает подготовительные, планирующие и реализующие действия. Изучение условия задачи — это, собственно, и есть подготовительные действия; формирование проекта — планирующие действия, а его воплощение — реализующие.

По этим доминирующим направленностям, организующим деятельность по решению конкретной задачи, и судят о той или иной стратегии. При изучении творческой конструкторской деятельности выделяются пять основных стратегий, а именно:

I — поиска аналогов (стратегия аналогизирования);

II — комбинаторных действий (стратегия комбинирования);

III — реконструктивных действий (реконструирующая);

IV — универсальная;

V — случайных подстановок.

Кратко охарактеризуем каждую из этих стратегий.

Стратегия поиска аналогов связана с использованием ранее известной конструкции или ее части, отдельной функции при создании нового устройства. Например, создается новая модель автомобиля на основании модели другого автомобиля. Точно так же учащийся может применить известный ему механизм передачи вращательного движения, который использовался в токарном станке, в совершенно другой конструкции — при разработке модели автомобиля, самолета и т. п. Следует иметь в виду, что поскольку речь идет о творческой деятельности, то отпадает вопрос о полном копировании уже созданного. Вновь создаваемое обязательно должно содержать что-то новое или же должно быть использовано в новых условиях.

Стратегия поиска аналогов подразумевает широкий диапазон изменений, начиная от второстепенных и кончая весьма существенными. Нужно помнить, например, о том, что создание новой конструкции может быть связано с такими аналогами, которые существуют в природе. Так в свое время возникла бионика, основанная на принципах строения и функционирования живых существ. Конечно, искусственно создаваемые конструкции могут сильно отличаться от своих живых аналогов: при всем сходстве, подводной лодки с рыбой первая имеет весьма специфическую внутреннюю структуру. Точно так же можно сопоставлять птиц и самолеты и т. д.

Стратегия комбинаторных действий подразумевает сочетательное использование самых разнообразных механизмов и их функций для построения новой конструкции. В повседневном конструировании мы имеем дело с этой стратегией на каждом шагу. Комбинаторика связана с самыми различными перестановками, уменьшением и увеличением размеров, изменением расположения деталей в уже существующей конструкции. Например, замена одной детали в радиоприборе может повлечь за собой значительные изменения всех его основных показателей.

Стратегия реконструирования связана с перестройкой, причем, так сказать, антагонистического характера — это переконструирование, или, еще точнее, конструирование наоборот. Если, например, в конструкции выполнялось вращательное движение, то при реализации реконструирующей стратегии может быть изменено направление вращения или даже тип передачи (используется возвратно-поступательное движение). Прямоугольная деталь может быть заменена круглой и т. п. Можно считать, что реконструирование — самый творческий подход, он связан с поиском действительно нового, отличного от того, что применялось раньше. Разумеется, диапазон творчества и здесь будет различным; в устройстве может меняться лишь одна деталь, а может целиком перестраиваться вся его конструкция.

Как это и следует из ее названия, универсальная стратегия связана с относительно равномерным использованием аналогизирования, комбинирования и в какой-то мере реконструирования. Имеется в виду вариант, когда сочетание действий таково, что трудно выделить преобладание какого-либо из них. (Ведь так и определяются другие стратегии: если главным является действия, связанные с поиском аналогов, то это будет стратегия поиска аналогов и т. д.)

Бывают случаи, когда вообще трудно выяснить характер действий субъекта, когда нет доминирующей тенденции и поиск ведется как бы вслепую, без плана, или же, по крайней мере, ни сам субъект, ни посторонний наблюдатель не может такие логические связи установить. Кажется, что поиск ведется по каким-то случайным ориентирам. Насколько он случаен на самом деле судить трудно. Тем не менее, назовём стратегию такого рода стратегией случайных подстановок.

Каждая из названных стратегий направлена на структурно-функциональные преобразования — построение структур с определенными функциями, что является сущностью конструирования. Все стратегии имеют свои подвиды, включают различные тактики как более мелкие составляющие. Так, стратегии могут быть направлены на поиск нужной структуры (например, стратегия поиска структуры — аналога) если известка функция конструкции, или наоборот на поиск функции (стратегия поиска аналогичной функции), если задана структура. Каждая стратегия может реализовываться в форме синтеза или анализа: нахождения общего принципа, а затем детализация или наоборот — детальная разработка, а потом интеграция блоков и узлов.

Реализуются стратегии при помощи конкретных действий, сочетание которых составляет определённую мыслительную тактику. Можно выделить ряд таких тактик, которые характеризуют деятельность инженеров — конструкторов. Остановимся на краткой характеристике каждой из них, имея в виду, что учащиеся реализуют лишь некоторые тактики, так сказать, в стихийных вариантах.

Тактика интерполяции, предусматривает включение в устройство какой либо новой части, которая будет соответствовать искомой функции. Простейший пример: в редуктор устанавливается зубчатое зацепление, взятое из другого механизма. При этом имеется в виду, что новый элемент, блок подставляется именно внутрь механизма.

Соответственно тактика экстраполяции связана с внешним добавлением того или иного элемента к механизму, буквально — с наружной достройкой. Скажем, в том же редукторе к имеющемуся на выходе валу добавляется муфта, или зубчатое зацепление.

Две другие тактики также основываются на противоположных действиях: тактика редукции направлена на уменьшение размеров, скоростей и т. п., а тактика гиперболизации, наоборот, предполагает увеличение размеров, форм, скоростей, других параметров.

Тактика дублирования связана с точным использованием в новом механизме какой-то детали, узла или функции. Например, в новой модели автомобиля полностью используется мотор или кузов, взятый из другого автомобиля (не обязательно именно автомобиля).

Тактика размножения реализуется, когда в новом устройстве используется не одна, а две и более одинаковых детали или когда одну и ту же функцию выполняют несколько элементов, узлов. Например, модель самолета включает не один мотор, а два или четыре.

В какой-то мере связаны между собой тактики замены и модернизации, но, как это и вытекает из их названий, первая направлена на полную замену в механизме определенной детали или узла, а вторая — на приспособление механизма к новым условиям.

Родственны также следующие три тактики: конвергенции, деформации (трансформации) и интеграции. Первая связана с преобразованиями, которые основываются на сочетании в какой-то части двух противоположных особенностей (или структур), например, когда в устройстве используется возвратно-поступательное движение в сочетании с колебательным или когда деталь располагается вертикально и горизонтально (поочередно) и т. п. Деформация и трансформация предполагают, что-то или иное устройство подвергается определенным изменениям, которые, однако, не влияют на сущность структуры или функции (например, меняется форма детали, но не принцип ее использования). Тактика интеграции блоков или деталей означает, что производится построение из уже известных частей какого-то нового устройства, причем используется несколько таких частей.

Тактика базовой детали подразумевает использование какой-то одной части механизма, которая служит основой для последующего построения всех остальных частей. Эта деталь выделяется как главная или по своим объективным функциональным признакам, или же по каким-то другим характеристикам, указанным в условии задания.

Автономизация, в отличие от тактики базовой детали, связана с выделением в целом механизме какой-то отдельной части и последующей перестройкой других частей. Например, в модели авиалайнера за основу берется кабина пилотов; первоначально изменения производятся в ней, а затем уже в других частях.

Тактика последовательного подчинения означает действия по цепи в определенной последовательности, когда поочередно строятся (или перестраиваются) все части механизма без пропусков, т. е. в строгом порядке в соответствии с «географией» каждой детали или каждого узла.

Тактика смещения, или перестановки, направлена на изменение расположения какой-либо детали в пределах одного и того же механизма. Скажем, мотор в автомобиле может быть перенесен из передней части в кузов; какая-либо рукоятка на панели управления перемещается по вертикали или горизонтали и т. п.

Тактика дифференциации направлена на специальное разделение структур и функций в устройствах. Например, если какой-то блок одновременно выполняет ряд движений, то его можно разделить на самостоятельные блоки, каждый из которых будет выполнять только одно движение.

Одни тактики состоят из нескольких простых операций, другие из большей или меньшей системы операций и различных действий. Часто реализация какой-либо тактики требует дополнительного или промежуточного применения другой. Тактики встречаются и в самом разнообразном сочетании. Но все они подчинены стратегическим тенденциям по нахождению аналогов конструкции, по комбинированию узлов и блоков, по реконструированию структур и функции в различных сочетаниях.

Перечисленные тактики группируются, в большей или меньшей степени относясь к определенным, стратегиям. Например, тактики интерполяции, экстраполяции, замены, интеграции, комплексирования блоков, смещения типичны для стратегии, комбинирования; тактики редукции, гиперболизации, дублирования, замены встречаются при реализации стратегии реконструирования; Тактики размножения, автономизации, последовательного подчинения, интеграции, дифференциации относительно равномерно применяются в различных стратегиях Можно сказать, что стратегии во многом личностны они зависят от устойчивых тенденции в умственных действиях человека, а тактики более ситуативны.

Тактики — частные приёмы конструирования; одни и те

же тактики употребляют разные конструкторы в самых разнообразных ситуациях. Определенные же стратегии больше свойственны конкретным конструкторам, больше соотносятся со способностями, направленностью личности в той или иной деятельности.

После рассмотрения стратегий и тактик конструкторско-проектировочной деятельности можно перейти к рассмотрению методов развития технического мышления у учащихся.

1.4 Природа творческого мышления

Творческое мышление — это процесс, и, как всякий процесс, оно подчинено определенным законам. Пусть последние очень сложны, но в конечном счете мы можем их открыть и на этой основе предвидеть, как будет развиваться творческое мышление в зависимости от тех или иных условий.

На начальных этапах исследования творческое (или продуктивное) мышление обычно характеризуется как некоторый процесс, приводящий к решению новых для человека проблем и задач, — в отличии от мышления репродуктивного, проявляющегося в решении стандартных, однотипных задач, когда способы их решения известны и отработаны.

В психологии уже давно установлено, что творческое мышление берет свое начало в проблемной ситуации, и мыслительные процессы направлены на ее разрешение. Сам процесс решения задачи начинается с постановки гипотезы, мыслительного предвосхищения искомого результата. Выдвижение этих гипотез зависит от того, насколько разносторонними, гибкими и подвижными знаниями владеет человек. Первоначально гипотезы могут быть недостаточно определенными. Но, возникнув, гипотеза начинает направлять действия (в противном случае последние оказались бы слепыми и случайными). Результаты производимых действий сопоставляются с созданными гипотезами, благодаря чему гипотезы проверяются, уточняются, преобразуются, все более приближаясь к искомому результату. Творчество как сложная продуктивная деятельность, направленная на открытие нового. имеющее большое общественное значение, всегда сугубо индивидуально и неповторимо В психологии вопросы развития творческого мышления тесно связываются с проблемой способностей и одаренности, и это естественно, ибо они в значительной мере определяют успешность той или иной деятельности. Способность есть индивидуальная характеристика личности, то особенное и неповторимое, что свойственно одному человеку в отличие от другого. Потому-то разнообразны виды способностей (музыкальные, технические) организаторские, конструкторские, педагогические и т. д.) и еще более многообразны их разновидности у разных людей.

Взаимодействие педагогических и технических способностей стало предметом глубокого исследования А. А. Толмачева. Он обосновывает то, что при формулировании творческих задач педагог должен обладать определенными качествами:

1. Технической наблюдательностью;

2. Критичностью;

3. Умением находить критические проблемы;

4. Видеть недостатки технических объектов;

5. Способность к ассоциированию;

6. Установление аналогий;

7. Генерирование новых технических идей.

Самым слабым качеством у многих руководителей технического творчества является критичность. А ведь критичность, по мнению известных изобретателей (Туполев, Дульчевский, Логинов и др.), должна стать не только свойством ума, но и свойством личности новатора. Критичность мышления проявляется в умении анализировать и оценивать конструктивные особенности механизмов или особенности технического процесса, в умении анализировать и оценивать свою собственную работу и работу коллег. Однако мастер, преподаватель, руководитель кружка может быть великолепным изобретателем и рационализатором, но не уметь обучить этому своих учащихся.

1.5 Методы развития технического мышления у учащихся

Для развития технического мышления у учащихся, самое главное — создать у учащегося установку на творческий поиск.

Например, можно предложить учащимся посетить выставку технического творчества и там найти какое-либо устройство, которое можно использовать (прямо или косвенно) в новом решении. Можно рекомендовать просматривать техническую литературу (журналы, книги, определенные сайты) смотреть определенные телепередачи и т. п.

Очень важной психологической характеристикой развития технического мышления является обучение с применением затрудняющих условий. Для этого был разработаны специальные методы, краткая характеристика которых приводится ниже.

Метод временных ограничений (МВО) — основывается на учете существенного влияния временного фактора на умственную деятельность (впрочем, не только на умственную). Опыты показали, что при неограниченном времени решения задачи субъект может находить несколько вариантов, продумывать в деталях свои действия, а также искомые качества и структуры объектов и т. п. При лимитированном времени, как правило, решение или может упрощаться — субъект ограничивается использованием того, что он лучше всего знает (чаще это применение шаблонного варианта), или же, во всяком случае, решение в большей или меньшей степени деформируется; по характеру этих деформаций возможно судить об общих тенденциях мыслительной деятельности человека. Разные группы испытуемых по-разному реагируют на временные ограничения. У одних временные ограничения вызывают повышение активности и достижение даже более высоких результатов чем в «спокойной» обстановке; другие (их больше всего) в различной степени меняют свое поведение, снижают результаты и не всегда достигают конечного решения; на третьих временные ограничения оказывают тормозящее, своего рода шоковое влияние, они приходят в замешательство, поддаются панике и более или менее быстро отказываются от решения задачи.

Метод мозгового штурма (ММШ) — заключается в том, что задачу предлагается решить группе учащихся, и на первом этапе решения они выдвигают различные гипотезы, порой даже абсурдные. Набрав значительное количество предложений, детально прорабатывают каждое из них. Данный метод развивает групповое мышление (работу в коллективе), позволяет делится личным опытом в решении подобных задач между членами группы.

Метод внезапных запрещений (МВЗ) — заключается в том, что испытуемому на том или ином этапе запрещается использовать в своих построениях какие-то механизмы (например, при решений задач на построение кинематических цепей использовать те или иные передачи или определенную разновидность — зубчатую или только зубчатую цилиндрическую, коническую, червячную). Этот метод также оказывается весьма эффектным поскольку разрушает штампы, возможности применять хорошо известные испытуемому типы устройств, узлов, деталей. Так, у профессиональных конструкторов совершенно естественно складываются определенные уровни предпочтений, стиль деятельности, включающий использование тех или иных приемов, конкретных механизмов. В какой-то мере и у учащихся могут выработаться стереотипы деятельности. Применение МВЗ будет способствовать их «раскачиванию», разрушению.

По мере адаптации испытуемых к применению этого метода (как, впрочем, и других) вновь начинают вырисовываться те тенденции в деятельности, которые являются, для них обычными, сложившимися. Другими словами, по мере решения задач сложившийся стиль деятельности «впитывая» новые приемы, вновь проявляется В целом же применение МВЗ способствует выработке важного умения менять свою деятельность в зависимости от конкретных обстоятельств.

Метод скоростного эскизирования (МСЭ) — так или иначе, включатся во все инструкции, когда предлагается учащимся решать новые задачи и ставится цель диагностировать особенности их мыслительной деятельности. В подобных случаях по инструкции требуется как можно чаще рисовать все то, что учащиеся представляют мысленно в тот или иной момент. Может быть предложено непрерывно «рисовать» процесс размышления — изображать все конструкции, которые приходят в голову. Благодаря этому приему становится возможным более точно судить о трансформаций образов, устанавливать, то значение, которое имеют понятие и зрительный образ какой-либо конструкция. Самих учащихся это приучает к более строгому контролю своей деятельности, регулированию посредством образов процесса творчества.

Метод новых вариантов (МНВ) — заключается в требовании решать задачу по-другому, найти новые варианты, решения. Это всегда вызывает дополнительную активизацию деятельности, нацеливает на творческий поиск, тем более что можно просить найти новый вариант и тогда, когда уже имеется пять-шесть и более решений. Нужно отметить, что этот методический прием можно применять на любом этапе — не обязательно только после того, как субъект достиг полного решения (в эскизном варианте). Тогда этот метод может стать одновременно и разновидностью метода внезапных запрещений.

Метод информационной недостаточности (МИН) — применяется тогда, когда ставится задача особой активизации деятельности на первых этапах решения. В этом случае исходное условие задачи представляется с явным недостатком данных, необходимых для начала решения, так, в условии задачи могут быть опущены те или иные существенные функциональные и структурные характеристики как задаваемых, так и искомых данных (направления движения, форма, скорости вращения). Важной модификацией этого приема является использование различных форм представления исходного условия известно, в наиболее удобном виде условие конструкторской задачи включает в себя текст и схему (рисунок). Но можно специально предлагать задачи, исходные условия которых предъявляются только в графической или только в текстовой форме. Особенно эффективным это может быть при изучении особенностей понимания, при выявлении реального запаса знаний учащихся.

Метод информационной перенасыщенности (МИП) — основывается соответственно на включении в исходное условие задачи заведомо излишних сведений. Разновидностью этого метода является подсказка, подаваемая устно и содержащая в себе лишние данные, лишь затемняющие полезную информацию. Преподаватель сам решает, как применить этот метод: он может предложить учащимся выбрать нужную им информацию или же не говорить о том, что в условии имеется избыток информации.

Метод абсурда (МА) — заключается в том, что предлагается решать заведомо невыполнимую задачу. Типичными вариантами абсурдных задач являются задачи на построение вечного двигателя. Можно применять и задачи, так сказать, относительно абсурдные (например, предложить сконструировать устройство, которое можно применять совершенно с другой целью, чем это требуется по условию). Здесь важно иметь в виду, что деятельность учащихся, их конкретные действия, характеризующие специфику мышления, лишь в определенной мере зависят от условия, а главным образом отражают личностные установки, стратегии данного субъекта, его стиль творческой деятельности.

Метод ситуационной драматизации (МСД) — заключается в том, что в зависимости от конкретного педагогического замысла и текущего решения задачи вводятся определенные изменения в ход решения. Эти изменения предназначены для затруднения деятельности учащегося и могут быть самыми разнообразными, начиная от вопросов, которые задает преподаватель («вопросы-помехи»), и кончая разными не предусмотренными обычной процедурой требованиями. Метод внезапных запрещений является разновидностью данного метода.

Каждый из названных методов может сочетаться с другими и иметь ряд модификаций.

Само собой разумеется, что эти методы нужно применять продуманно, дозировать их, учитывая индивидуальные свойства учащихся. В противном случае можно достичь лишь «эффекта полного погашения» и самой деятельности, и желания ею заниматься.

1.6 Кружок как основная форма организации технического творчества

Выпускник профессионального учебного заведения, кроме профессиональных знаний, умений и навыков, предусмотренных требованиями Государственного стандарта по специальности, должен обладать и такими, как компетентность и профессиональная мобильность, владение навыками самообразования и повышения квалификации, инициативность и самодисциплина, предприимчивость и деловитость, способность к самоанализу и принятию ответственных решений. Сегодня особое внимание уделяется компетентному подходу в образовании. Для педагога — это переход от передачи знаний к созданию условий для активного познания и получения учащимися практического опыта. Для учащихся — переход от пассивного усвоения информации к активному ее поиску, критическому осмыслению, использованию на практике. Решению данных задач может способствовать только переход на новый тип обучения — инновационный.

Наиболее распространенной организационной формой развития технического творчества учащихся ПТУЗ является кружок. Кружок — это добровольное объединение учащихся на основе общего интереса к конкретной отрасли техники или науки.

Кружки чаще всего создаются по проблемному принципу. Этот принцип постепенно идет на смену предметному принципу, на котором часто ещё базируются кружки.

Известно, что любая творческая деятельность предполагает получение новых, ранее неизвестных данных. Но получение результатов, обладающих объективной новизной, как правило, характерно для творческой личности с высоким уровнем общекультурного развития.

Кружок технического творчества можно сравнить с самонастраивающейся системой, а роль руководителя кружка — с ролью настройщика этой сложной системы. Если система работает правильно, то настройщик не вмешивается, но внимательно наблюдает за работой. В случае отклонения от принятых условий настройщик регулирует, подтягивает, ослабляет и т. д. При этом, чем больше самостоятельности в работе кружка, чем активнее самодеятельность кружковцев, тем быстрее и ярче проявляются результаты их воспитания и самовоспитания, тем оперативнее могут быть действия взрослого специалиста.

Активностью учащихся можно управлять надёжно только в том случае, если они сами участвуют в создании условий для проявления и развития их активности в требуемом направлении. Непременным условием развития активности учащихся в научно-техническом творчестве является наличие увлеченного и высококвалифицированного специалиста и материально-техническое обеспечение деятельности этих энтузиастов. Новые программы технических кружков для школ, ПТУЗ и внешкольных учреждений представляют широкие возможности для повышения действенности воспитания во внеклассной и внешкольной работе учащихся, для дальнейшего развития технического творчества.

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 План работы радиокружка «Радиотехник»

Работа кружка проводится по вторникам и четвергам. Кружок рассчитан на учащихся третьего — четвёртого курса, знающих основы радиотехники.

Цели:

Дидактическая — способствовать закреплению знаний, усовершенствовать умения учащихся при изготовлении светодиодного табло.

Воспитательная — способствовать воспитанию трудолюбия, аккуратности в работе, самостоятельности.

Развивающая — развивать техническое мышление.

11 октября провести выставку светодиодных табло по работоспособности и творческому подходу к написанию программ (различные эффекты, отображаемая информация и т. д.).

2.2 Рекомендации по организации и руководству кружком технического творчества

1. Приступать к работе кружка следует после того, как будет подготовлено все необходимое.

2. Серьезное внимание надо уделить комплектованию кружка.

3. Стремиться к тому, чтобы члены кружка были одного возраста и имели одинаковую подготовку. Только в этом случае возможна правильная педагогическая постановка всей учебной работы в кружке.

Обычно кружки создаются отдельно для учащихся младших курсов и отдельно для старших.

4. В кружке должно быть не более 15 человек. Занятия проводятся один-два раза в неделю по два часа.

5. При организации кружка руководитель учитывает занятость членов кружка в ПТУЗ. Перед началом сессий он сокращает число занятий кружка, а в дни каникул — увеличивает.

6. Свою работу кружок, как правило, начинает в сентябре, а заканчивает в апреле.

7. Перед началом работы кружка полезно провести научно-технический вечер, сбор или экскурсию.

8. Итогом работы кружка — его общественным отчетом — является выставка работ юных техников, которую организуют в конце учебного года. Важно, чтобы итоговая выставка наглядно показывала результаты работы юных техников и давала перспективы будущей работы кружка.

9. Трудовая деятельность учащихся в кружке не должна носить ремесленнический характер. Необходимо, чтобы технический кружок расширял кругозор учащихся, будил бы их творческую мысль, ставил бы перед юными техниками посильные общественно-полезные задачи. Очень важно, чтобы кружковцы видели результаты работы и испытывали гордость за свой труд.

Иные руководители кружков строят свою работу целиком на моделировании, на изготовлении приборов и моделей по рецептурным описаниям. Следовательно, всю творческую работу в кружке они подменяют слепым механическим копированием образцов. Стремясь сделать больше моделей, чтобы блеснуть на итоговой выставке, члены такого кружка работают, не понимая принципа действия изготовляемой модели или прибора, не зная, почему следует делать так, а не иначе.

Такие кружки, в которых учащиеся работают вслепую, не осознавая процесса производства, не могут быть одобрены: они не расширяют знания кружковцев, не прививают детям конструкторских навыков.

10. Руководитель технического кружка должен обязательно знакомить членов кружка с основными теоретическими вопросами, с элементами конструирования моделей и техническим расчетом отдельных узлов; причем занятия кружка ни в коем случае не могут повторять программу урока.

Малоопытный руководитель может в кружковых занятиях сбивается на проторенный путь уроков с несколько иным учебным содержанием. Учащиеся это быстро чувствуют, и интерес к занятиям у них ослабевает.

В практике технических кружков случается и так, что руководитель кружка становится на путь занимательности. Занимательность в работе кружка, особенно на первых занятиях, нужна. Но чрезмерно увлекаться ею не следует. После двух таких занятий руководитель «выдыхается» и не знает, чем бы ему еще «занять» детей на очередном занятии кружка.

Некоторые руководители организуют кружки так называемого «словесного» типа. Учащиеся готовятся к докладам, проводят конференции, обсуждают доклады. Такая постановка работы избавляет руководителя кружка от хлопот подбирать инструменты, материалы, измерительные приборы, организовывать мастерскую или лабораторию для практических занятий.

Однако такие «теоретические» занятия не удовлетворяют юных техников. Учащиеся, на занятиях кружка стремятся проявить свою смекалку, хотят мастерить. И чтобы удовлетворить эту потребность детей, руководитель должен правильно сочетать теорию и практику в кружковых занятиях.

11. Работа в технических кружках протекает по программам или тематическим планам, которые хотя и соответствуют учебным программам, но во многом и отличаются от них. Каждая программа сочетает в себе практическую работу в кружке с необходимыми теоретическими сведениями, которые должны знать кружковцы.

12. Программа кружка не является обязательной во всех своих частях. Каждая такая программа в зависимости от местных условий, от умения руководителя, от интересов и подготовки кружковцев может быть изменена как в теоретической, так и в практической части. Руководитель кружка может сокращать материал по одной теме и увеличивать по другой, а в некоторых кружках исключать отдельные темы и вводить новые. Отсюда вытекает и условность во времени, необходимом для выполнения программы.

Основная цель теоретической, образовательной части программы — объяснить кружковцам принцип действия и устройство технических моделей, познакомить учащихся с устройством настоящих машин и их использованием в производственных условиях.

13. Поручая кружковцам выполнить то или иное техническое задание, руководителю необходимо напомнить членам кружка о физических или других законах, лежащих в основе устройства и действия данной модели или машины.

14. Члены кружков должны познакомиться с историей той отрасли техники, которую они изучают, ее современным состоянием и областью применения, с ролью русских и советских ученых в ее развитии.

15. Программа должна предусматривать знакомство учащихся с современным производством, с характерными технологическими процессами, с машиноведением и энергетикой, с работой передовиков производства, с организацией труда на предприятиях.

Часто кружок опережает программу ПТУЗ. В этом случае руководитель сообщает кружковцам некоторые сведения из учебной программы для старших курсов, но только в том объеме, который необходим для намеченной практической работы. При этом нужно учитывать возраст и знания членов кружка.

16. В работе кружка необходимо учитывать возрастные особенности детей.

17. Теоретические сведения в кружке даются в форме бесед перед практическими работами. Но они могут сообщаться и по ходу выполнения практических работ в процессе всего занятия.

18. Кроме теоретических сведений, программа предусматривает и большой круг практических работ. Однако практическая работа не может быть самоцелью. Выполняя ее, юные техники должны приобрести общие трудовые навыки, умение обращаться с различными инструментами по обработке металлов, навыки в монтажных работах, учиться хорошо читать чертеж, производить элементарный расчет, разбираться в конструкции модели или машины и управлять ею.

19. В технических кружках могут изготовляться самые разнообразные самоделки: действующие модели и макеты, приборы и наглядные пособия, лабораторное оборудование и утилитарные вещи.

В судостроительных кружках первого года занятий строятся простейшие модели яхты, катера, подводной лодки и т. д.; в радиокружках — различные простейшие приемники, наглядные пособия и приборы; в столярных и слесарных кружках изготовляются в основном утилитарные вещи.

20. При проведении практических работ руководитель должен учитывать возможности кружка: наличие материалов и инструментов, интерес и степень подготовки членов кружка. Так, в тех же кружках, кроме перечисленных моделей, можно построить макеты морского порта, маяка, радиостанций, простейшие телефонные станции и т. д.