Головна

Методи проектної діяльності учнів в процесі трудового навчання

  1. I . Організація учнів до уроку.
  2. I . Організація учнів до уроку.
  3. II. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОСТАВЛЕНИЮ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
  4. II. Методические указания для студентов по выполнению индивидуальных заданий
  5. II. Порядок ПРОВЕДЕНИЯ идентификации ПОТЕНЦИАЛЬНО ВРЕДНЫХ И (ИЛИ) ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ И ТРУДОВОГО ПРОЦЕССА
  6. III. Методические указания для студентов заочной формы обучения по выполнению контрольной работы
  7. III. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ (ИСПЫТАНИЙ) И ИЗМЕРЕНИЙ ИДЕНТИФИЦИРОВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛЬНО ВРЕДНЫХ И (или) ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ И ТРУДОВОГО ПРОЦЕССА

Відповідно до змісту нової навчальної програми з трудового навчання для 5-9-х класів учні ознайомлюються з такими методами проектної та конструкторської діяльності як:

- метод фантазування;

- метод зразків (алгоритмічний аналіз);

- метод фокальних об'єктів;

- метод створення образу ідеального об'єкта;

- основи теорії розв'язування винахідницьких задач.

Метод фантазування.Пошуковий аналіз літературних джерел показав, що не існує окремо створеної методики фантазування під час розв'язування винахідницьких задач. Елементи такої методики можна віднайти у методі мозкового штурму" або в алгоритмі розв'язування винахідницьких задача, що був розроблений вітчизняним винахідником та письменником-фантастом Г. с. альтшуллером. Під час розв'язування винахідницьких задача вчений запропонував використовувати операції, що активізують фантазію конструктора. Змінюючи уяву про задачу, звільняються від впливу попереднього досвіду, і таким чином наближаються до розв'язку певної проблеми.

Метод мозкового штурму започаткував" фантазування як прийом пошуку творчих розв'язків. Створений В. Дж. Гордоном метод пошуку творчих рішень (так звана Синектика") був удосконаленим продовженням мозкового штурму. При чому однією з головних професійних вимог до синектора є здатність до фантазування або абстрактних міркувань. Проте окремого визначення чи будь-якого іншого тлумачення цього прийому з наукової точки зору ми не знаходимо.

Г. с. альтшуллєр писав, що подальший розвиток методики фантазування призупинився тому, що не розроблено алгоритм створення фантастичних ідей. Аналіз теорії рішення винахідницьких задач та інших методів дає підстави зробити наступні висновки.

По-перше. Під методом фантазування ми розуміємо такий спосіб спільної діяльності учнів та учителя, коли досягається уявлення не існуючого образу об'єкта (виробу), який функціонує і вирішує поставлену проблему, тобто є розв'язком певної проблеми, навіть якщо деякі елементи конструкції (або в цілому конструкція) цього об'єкта невідомі. Головною умовою методу фантазування є відсутність будь-яких обмежень, правил, постулатів, логічного та критичного мислення.

По-друге. Процес створення фантастичних ідей можна представити у вигляді наступної структури.

1. постановка проблеми; що є недосяжним, і що необхідно покращити не залежно від того можливо це за нормальних фізичних умов чи ні?

2.3'ясувати і чітко сформулювати причини (фактори), що заважають розв'язку проблеми.

3. припущення фантастичних умов, за яких зникають негативні фактори.

4. відтворення по-можливості з як найбільшою кількістю деталей і уточнень об'єкта або процесу, який реально функціонує за відсутності негативних факторів: форма, будова, принцип дії і т. д.

5. заміна фантастичних умов на реальні. Наприклад: сили тяжіння не існує, тоді проблема буде розв'язана. Далі необхідно замінити фантастичну умову (відсутність сили тяжіння) на реальну (це може бути пристрій, зміна форми конструкції, тобто будь що).

Зрозуміло, що така структура може мати певні відмінності, які будуть виникати в залежності від змісту проблеми, яку вирішують. Чим простіша проблема тим природніше реалізуються метод фантазування. Так, для дітей 5-го класу є властивим вдаватися до фантазій у малюванні. Діти цього віку полюбляють уявляти себе космонавтом фантастичної ракети чи всюдихода, надшвидкісного автомобіля тощо. Головною вимогою з боку учителя в цій ситуації привчити дітей до того, що відправною точкою у фантазуванні має бути певна проблема або винахідницька задача, яку необхідно розв'язати. Зрозуміло, що рівень складності має бути для початку досить низьким аби не знизити інтерес до творчого пошуку. З часом, з кожним старшим класом, проблематика завдань має ускладнюватися, і відповідно фантазування трансформуватися у більш складні системи пошуку.

На початковій стадії учитель може вдаватись до наступної методики. На уроці в 5-му класі дітям пропонують пофантазувати над творенням форми будь-якого виробу, який є посильним для виготовлення учнями цієї вікової категорії. При цьому необхідно на початкових стадіях використання методу фантазування не ставити занадто абстрактних завдань на зразок: Фантазуючи створіть форму виробу, який вам найбільш подобається". Навчання має починатись з більш конкретних дій. Так. спираючись на знання дітей з математики варто пригадати ізометричні фігури, які вони засвоїли на уроках математики чи образотворчого мистецтва. Після обговорення таких питань як: Що таке квадрат?", Прямокутник?", Трикутник?" переходять до створення форми майбутнього виробу. Учителю варто пояснити, що над створенням форми виробу працює художник - конструктор (дизайнер). Він, розробляючи форму майбутнього об'єкту технологічної діяльності, використовує різноманітні прийоми, наприклад вдається до аналогій. Тобто переносить форми об'єктів, які створила природа, на той об'єкт, який буде виготовлятись. Такі форми, і їх використання під час конструювання виробів, дизайнери називають біоформами. Після цього учитель пропонує дітям створити декілька варіантів форми кухонних дошок, які будуть використовуватись за різним призначенням: під час обробітку зелені (кухонна дошка може мати форму яблука), риби (форму риби), м'яса (форму свійської тварини). Далі завдання можна поступово ускладнювати від конкретних прикладів до більш абстрактних. Учитель може запропонувати дітям об'єднати геометричні фігури при конструюванні форми (контурів) трактора, літака - якщо виготовляється контурна іграшка, або поличка для книг, підвазонника - якщо проектується інший виріб. Лише після цього можна ставити перед класом більш складне (у плані абстрактності) завдання - створення певного образу виробу за інтересом учнів, і перенесення його на папір. З часом учні зможуть розв'язувати більш складні конструкторські задачі використовуючи фантазування не лише в процесі створення контурів виробу але й безпосередньо в його конструкції. Цей перехід може бути реалізовано при використанні наступних методів проектування.

Метод зразків (алгоритмічний аналіз). Вказаний-метод є спрощеним варіантом методу, що носить назву: Алгоритм розв'язання винахідницьких задач" (АРВЗ), який запропонував Г. с. альтшуллєр. Суть цього методу полягає в послідовному виконанні дій з виявлення, уточнення і усунення технічних протиріч. В АРВЗ за Альтшуллєром використовується чотири механізми усунення протиріч:

- формулювання ідеального рішення (або прийом створення ідеального об'єкта);

- перехід від технічного протиріччя до фізичного;

- усунення фізичного протиріччя;

- застосування операторів, що відображають інформацію в найбільш ефективних способах подолання протиріччя (списки і таблиці використання типових прийомів, таблиць).

Для реалізації алгоритмічного методу в умовах навчання учнів проектній діяльності можна спростити цей метод до рівня методу зразків. Суть цього методу полягає в наступному. Учитель допомагає школярам віднайти в журналах, каталогах та інших технічних виданнях зразки об'єктів (ідеальні об'єкти) і пропонує порівняти знайдені зразки із реально існуючими об'єктами технологічної діяльності людини. На основі порівняння виявляють технологічні протиріччя між знайденими зразками та реальними об'єктами і розробляють послідовність (алгоритм) дій з їх усунення. При цьому для зручності діти можуть заповнювати відповідну таблицю (див. табл. 3.3.1).

Таблиця 3.3.1.

Ознаки Ідеальний об'єкт Реальний об'єкт Дії з усунення протиріч
Суттєві ознаки об'єкту: колір, розміри, стиль виконання тощо. Образ об'єкту створеного методом фантазування Виріб знайдений у книзі, каталозі, журналі тощо. Що необхідно добавити або запозичити від реального об'єкту до ідеального? Яка послідовність дій з усунення цих протиріч?

Наведемо приклад. Під час проектування форми кухонної дошки учнями було прийнято рішення, що виріб по контуру буде мати форму риби. Після того як учні роблять замальовки контуру майбутнього виробу учитель повідомляє, що цей виріб має бути не лише оригінальним, естетичним і т. д., але й зручним у користуванні. З цією метою він пропонує знайти аналогічні зразки кухонних дошок у будь-якому каталозі кухонних виробів (або демонструє кілька таких зразків). Далі учитель ставить завдання: знайти відмінності між спроектованим виробом та запропонованими (знайденими в каталозі) зразками. Які конструктивні деталі чи елементи є в реальних об'єктах, і відповідно відсутні у вашому виробі? Якщо на перших етапах навчання учням складно дати відповідь вчитель, демонструючи реальний об'єкт вказує, що це може бути отвір в ручці дошки. Також можна звернути увагу на форму ручки - в реальному об'єкті вона більш зручна для того, щоб її можна було тримати в руці тощо. Після такого обговорення діти самостійно вносять аналогічні зміни до конструкцій своїх виробів. Під час оволодіння учнями цим методом, важливо аби діти самостійно знаходили протиріччя і пропонували шляхи їх усунення.

Вищеописаний метод зразків є своєрідним тренінгом", який привчає школярів до вміння переключатись від процесу фантазування до більш критичного (з точки зору функціональних вимог) технологічного мислення.

Метод фокальних об'єктів винайдений американським ученим Ч. Вайтингом. Об'єкт, який удосконалюють за допомогою цього методу, називають фокальним, оскільки його ставлять у центр уваги (фокус). Суть методу ґрунтується на перенесенні ознак випадково вибраних об'єктів на фокальний об'єкт, внаслідок чого отримують незвичні поєднання, котрі дозволяють подолати психологічну інерцію.

Розглянемо приклад, який ілюструє процес конструювання технічного об'єкту, що вдосконалюється. Необхідно удосконалити або розробити нову конструкцію дитячого стільчика. Обираємо навмання з будь - якої книги або словника, з статті декілька випадкових слів (можна навіть це зробити з закритими очами тикнувши навмання пальцем в сторінку декілька разів). Припустимо, що після вибору ми обрали слова стіл, праска, машина, кіт. Тепер необхідно скласти для названих предметів їх властивості і визначити ті з них, які можуть бути приєднані до фокального об'єкту. Цей процес можливо здійснити, використавши для зручності наступну схему:

Стільчик
Стіл Праска Машина Кіт
дерев'яний; гаряча; має колеса; пухнастий;
металевий; електрична; має двигун; нявкає;
складний; важка; має кузов; має скелет;
письмовий з парою саморухома ловить мишей

Аналіз властивостей випадкових об'єктів дозволяє виділяти із них як корисні, так і зайві для цього фокального об'єкту. В цьому випадку варіантами рішення можуть бути, наприклад, складний стільчик, стільчик з коліщатами, стільчик, оббитий м'яким хутром.

Не обов'язково, щоб всі обрані об'єкти якимось чином підходили до об'єкту, що удосконалюється, але, використовуючи цей метод, можна вибрати велику кількість самих різноманітних варіантів.

Після вибору оптимального варіанта загального рішення, загальної ідеї конструкції необхідна подальша, чисто конструкторська робота з розробки технічної документації, створення та випробування експериментального зразка та ін.

Послідовність застосування методу фокальних об'єктів така:

1. Вибір фокального об'єкта (наприклад, годинник).

2. Вибір 3-4 випадкових об'єктів (вибирають, як правило, навмання: зі словника, каталогу, технічного журналу тощо, наприклад: "кіно", "змія", "каса", "полюс", машина").

3. Складання списків ознак (властивостей) випадкових об'єктів (наприклад, кіно: широкоекранне, звукове, кольорове, об'ємне і т. п.). Для зручності часто користуються різними таблицями.

4. Генерування ідей шляхом приєднання до фокального об'єкта ознак випадкових об'єктів (наприклад: звуковий годинник, об'ємний годинник, годинник для театру, самозаводний (від саморухома машина") годинник тощо).

5. розвиток сполучень шляхом вільних асоціацій.

6. Оцінка отриманих ідей і відбір корисних розв'язків.

Не обов'язково, щоб всі обрані об'єкти якимось чином підходили до об'єкту, що удосконалюється, але використовуючи цей метод, можна вибрати велику кількість самих різноманітних варіантів.

Слід зазначити, що метод фокальних об'єктів більше підходить у тих випадках, коли необхідно модернізувати, вдосконалити вже існуючий об'єкт або подати нову ідею, певний напрям у розвитку технічної думки. Цей метод не дає стовідсотковий" розв'язок певної конструкторської або винахідницької задачі.

Метод створення образу ідеального об'єкту. Аналіз літературних джерел показує, що цей метод можна знайти в групі евристичних прийомів, які використовують для перетворення основних показників технічної системи: геометричні, фізико-механічні, енергетичні, дизайнерські тощо. Будують таблицю з двома рядами характеристик, що перетинаються по горизонталі - 10 евристичних прийомів (неологія, адаптація, аналогія, ідеалізація т. д.), а по вертикалі - 10 основних показників технічної системи, що вдосконалюють: геометричні, фізико-механічні тощо.

Застосування одного з прийомів до зміни одного з параметрів дає простір для нових асоціацій при пошуку нових технічних рішень. В цьому випадку ідеалізація розглядається як наближення технічного об'єкту до ідеального.

Враховуючи все вище сказане можна стверджувати, що суть методу створення образу ідеального об'єкту можна подати у вигляді наступних етапів:

1) чітке формулювання завдання (постановка проблеми);

2) визначення властивостей або параметрів, якими повинен володіти об'єкт (для розв'язання поставленої проблеми);

3) образне моделювання об'єкта з відповідним набором якостей, що дасть змогу розв'язати поставлену проблему;

4) схематичне або художнє перенесення цього образу на папір.

Методика ознайомлення учнів з цим методом може бути наступною. Під час проектування певного об'єкту учитель визначає ряд функціональних вимог, які висуваються до майбутнього виробу. Важливо, щоб проектування починалося з проблемної ситуації. Можливий, також варіант, коли учні самостійно у ході обговорення в малих групах (з використанням відповідної інтерактивної технології колективно-групового навчання) будуть самостійно визначати вимоги до виробу, який проектується.

Ці вимоги записуються на дошці або на великому аркуші паперу, який вивішується як плакат. Далі учитель ставить перед учнями завдання спроектувати об'єкт, який буде у повній мірі відповідати встановленим вимогам. Учителю необхідно заздалегідь обміркувати, де учні можуть у повній мірі проявити свою творчість. Наприклад, стосовно розмірів виробу учитель не висуває ніяких обмежень. Теж саме стосується і кольору, матеріалу, інструменту тощо. Інший варіант - учитель може чітко регламентувати використання обладнання та інструменту, матеріалу тощо. І навпаки - не обмежувати учнів у розробці варіантів функціональності чи естетичності виробу, який буде виготовлятись.

Основи теорії розв'язування винахідницьких задач (ТРВЗ). її суть полягає в наступному: Формулюють вихідну задачу в загальному вигляді. Опрацьовують і уточнюють її, враховуючи дію вектора психологічної інерції та технічні розв'язки в цій та інших галузях. Викладають умови задачі, котрі складаються з перерахування елементів технічної системи і небажаного ефекту, який дає один з елементів системи. Потім формулюють ідеальний кінцевий результат, виявляють протиріччя реальної технічної системи і усувають його за допомогою типових прийомів усунення протиріч. Знаходження ідеї в будь-якій винахідницькій задачі згідно з тРВЗ повинно починатись побудовою моделі задачі.

Модель задачі - максимально спрощена і звільнена від спеціальної термінології технічна система, яка складається лише з тих елементів, конфлікт між якими створює ТП. Іншими словами, модель - схема "хворого місця" системи. Для побудови моделі задачі використовують терміни репольного аналізу: "речовина", "поле", "дія" (з конкретизацією - яка).

При переході від задачі до її моделі різко звужується свобода вибору (тобто перебору пустих спроб) і посилюється несподіваність в постановці задачі, що в результаті приводить в парадоксальну галузь сильних розв'язків. Цей метод розв'язання пошукових задач розроблений радянським винахідником та письменником-фантастом Г. с. альтшуллєром. Він принципово відрізняється від всіх вищевикладених методів перш за все тим, що є раціональними.

Процес розв'язання задач методом ТРВЗ полягає в послідовному виконанні дій з виявлення, уточнення і усунення технічних протиріч (нагадаємо, що алгоритм - це система правил послідовного виконання дії для вирішення певного класу задач).

У ТРВЗ використовуються чотири механізми усунення технічних протиріч:

1) формулювання ідеального рішення, тобто уявного розв'язку, що могло б задовольняти всі вимоги задачі (не задумуючись над тим, як воно буде досягнуте);

2) перехід від технічного протиріччя до фізичного;

3) усунення фізичного протиріччя;

4) застосування операторів, що відображують інформацію в найефективніших способах подолання протиріччя (списки і таблиці використання типових прийомів, таблиць).

У відповідності з цими механізмами будується процес пошуку рішень творчих задач. Перш за все формулюється задача, тобто описується технічна система її частина і відображається властиве їй технічне протиріччя, Потім іде спеціальна "обробка" умови задачі, спрямована на подолання психологічної інерції, впливу попереднього досвіду. При цьому умова задачі повинна бути звільнена від спеціальної термінології, тому що терміни нав'язують винахіднику старі уявлення про об'єкт, відомі неефективні рішення і т. п.. Дію психологічної інерції зменшують також використанням оператора РЧВ (Розмір - Час - Вартість), суть якого полягає в проведенні уявних перетворень. Застосування оператора РЧВ передбачає такі операції:

а) уявно змінюємо розміри об'єкта від заданої величини до нуля (Р → 0); як тепер розв'язується задача?

б) уявно змінюємо розміри об'єкту від заданої величини до нескінченності (Р → ∞); як тепер розв'язується задача?

в) уявно змінюємо час протікання процесу (чи швидкість руху об'єкта) від заданої величини до нуля (В →0); як тепер розв'язується задача?

г) уявно змінюємо час протікання процесу від заданої величини до нескінченності (В → ∞); як тепер розв'язується задача?

д) уявно змінюємо вартість (допустимі витрати) об'єкта або процесу від заданої величини до нуля (С → 0); як тепер розв'язується задача?

е) уявно змінюємо вартість об'єкта або процесу від заданої величини до нескінченності (С → ∞); як тепер розв'язується задача?

У процесі застосування оператора РВС вдається змінити уяву про задачу і звільнитися від впливу попереднього досвіду. Попередня обробка умови задачі, як правило, не вказує реального шляху усунення протиріччя, але служить хорошим засобом для ідеального розв'язання задачі.

Ідеальне вирішення звільняє творчу думку винахідника від негативних наслідків (урахування вартості, раціонального використання матеріалів, часу тощо). Однак орієнтація на ідеальне рішення аж ніяк не означає далекий відхід від реального рішення, тому що у всякому ідеальному рішенні повинен бути здоровий глузд. Ідеальне рішення за своєю суттю є найсильнішим рішенням і слугує орієнтиром напряму рішення задачі.

Зіставлення ідеального рішення з реальним технічним об'єктом дозволяє виявити технічне протиріччя, його причину - фізичне протиріччя. Аналіз чисельних винаходів показав, що певний тип протиріччя усувається невеликим числом прийомів. Це дозволило Г. с. альтшуллєру скласти таблицю прийомів подолання протиріч.

Усуненню протиріч сприяють і фонд фізичних ефектів і явищ (сукупність відомих людині фізичних ефектів і явищ, які можна використовувати при розв'язанні технічних задач), і фонд технічних рішень (сукупність конкретних прикладів, що ілюструють застосування фізичних ефектів і явищ при рішенні технічних задач тощо). Після подолання протиріччя приймають технічне рішення і приступають до розробки ідеї. Завершується процес розрахунковим рішенням, що включає обґрунтування основних характеристик винаходу. Ці етапи являють собою перехід від рішення пошукової задачі до конструкторської розробки винаходу.

 



  85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   Наступна

Вправи. | Самостійна робота учнів. | Вирішення виробничо-технічних задач. | Умови відбору методів трудового навчання. | Порівняння пасивних та інтерактивних методів навчання | Мал. 3.2.3. Процес впровадження інтерактивних технологій навчання. | Характеристика різних методів навчання | Історія розвитку методу проектів | Види навчальних проектів. | Проектно-технологічна діяльність учнів у трудовому навчанні: суть, функції. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати