Проблемное обучение - система методов и средств, обеспечивающих возможности творческого участия обучающихся в процессе усвоения новых знаний, формирование творческого мышления и познавательных интересов личности.
Проблемной называется такая ситуация выполнения практического или теоретического задания, при которой ранее усвоенных знаний оказывается недостаточно и возникает субъективная потребность в новых знаниях. Возникающая познавательная потребность вызывает и определяет соответствующую активность личности в обучении.
Объяснительно-иллюстративное обучение, в процессе которого обучаемый получает знания по преимуществу в готовом виде, довольно значительно уменьшает возможности развития самостоятельности мышления и действий обучаемых. Только тот объем знаний становится прочным достоянием обучаемого, который прошел через его самостоятельное осмысление.
Традиционное обучение характеризуется односторонней активностью преподавателя, поэтому в довольно большой степени затрудняется управление процессом усвоения знаний и формирования умений и навыков обучаемых. Преподаватель не может достоверно знать, как "трансформируются" сообщаемые им сведения в сознании учащихся и с какими трудностями они встречаются.
Проблемное обучение является основным звеном, из которого в дальнейшем развиваются познавательные и профессиональные интересы человека. Процесс усвоения новых знаний идет в системе проблемного обучения как субъективное открытие их обучающимися с помощью преподавателя.
На занятиях инженерной графики проблемное обучение я реализую с помощью заданий конструктивно-технического характера, которые способствуют развитию у обучающихся компетентностного мышления. Необходимо поставить задачу такой степени трудности, которая соответствует познавательным возможностям аудитории и организации активной познавательной работы каждого. В процессе выполнения этих заданий меняется образ мышления обучающихся. Обычно они выполняют чертежи, содержащие проекции конкретного геометрического тела или изображения готового изделия (детали, сборочной единицы). Теперь обучающиеся должны создать в своем воображении образ неизвестного тела или устройства, выполняющего заданную ему функцию, разработать систему входящих в него деталей, уяснить форму и назначение каждой из них и выразить решение в форме чертежа.
Такое изменение характера работы над графическим изображением вызывает неизбежные трудности и опасения обучающегося в его собственной несостоятельности. Преодолению этих трудностей должны служить вводные занятия, рассмотрение ряда примеров, решение подготовительных заданий по выбранной теме под руководством преподавателя.
Трудности на пути создания эффективных методов формирования идей обнаруживаются уже на простых, несколько шутливых и достаточно широко известных примерах. По утверждению психологов, они "моделируют" творческую деятельность.
Задача первая. Дано девять точек. Восемь из них расположены по сторонам квадрата и одна - в центре. Требуется, не отрывая карандаша от бумаги, соединить все точки непрерывной ломаной линией, состоящей из четырех отрезков.
Задача вторая. Дано шесть спичек. Требуется из этих спичек, не ломая их, построить четыре равносторонних и равных между собой треугольника.
Удовлетворить требования первых двух задач не так легко: после нескольких проб и ошибок многим это представляется невозможным. Но решения у задач есть, и они легко находятся, если условия задач уточнить подсказками: при решении не запрещается выходить за пределы плоскости и пространства, в которых находятся точки и спички. Роль подсказки в данном случае состояла в указании пути перехода от известного к неизвестному.
При подборе конструктивно-технических заданий я исхожу из того, что обучающиеся всем ходом предыдущего обучения подготовлены к восприятию подобного рода заданий, а потому можно опираться на следующие качества, знания и навыки:
а) развитое пространственное воображение;
б) умение выполнять технические чертежи со всеми упрощениями и условностями, предусмотренными стандартами ЕСКД;
в) умение ориентироваться в ассортименте типовых деталей, применяемых в современном машиностроении, и знание способов их соединения;
г) понятие о типовых средствах передачи и преобразования движения, применяемых в механизмах, и видов деталей, используемых для этой цели;
д) представление о важнейших технологических процессах, применяемых в современном машиностроении, о его оборудовании и инструментах;
е) понятие об основах прочностных характеристиках деталей (вопросы жесткости конструкций, обусловленности геометрической формы детали характером усилий, которые она испытывает в процессе эксплуатации, и т.д.).
Наиболее полно классифицировал конструктивно-технические задачи проф. СМ. Шабалов, который расположил их в порядке возрастания трудности:
1. Проектирование деталей заданной конструкции.
2. Перенесение принципа действия с одной конструкции на другую.
3. Восполнение недостающего звена в конструкции.
4. Проектирование схематически заданной конструкции.
5. Конструирование предмета по заданным техническим требованиям.
6. Конструирование по собственному замыслу.
Подобные задания можно разделить на две большие группы:
1. Технические задания.
а) конструирование деталей в зависимости от их назначения;
б) конструирование соединений деталей по заданному условию;
в) конструирование (воссоздание) изделия, представленного с неполными данными;
г) усовершенствование конструкции;
д) конструирование механизмов.
2. Технологические задания.
а) разработка технологического процесса изготовления детали;
б) совершенствование технологического процесса изготовления детали;
в) усовершенствование технологического процесса сборочных операций;
г) выбор заготовки и рациональный способ ее разметки.
Примеры заданий:
Выполнить чертеж предмета в двух видах, если известен вид спереди и габариты вида сверху (варианты).
Моделирование формы по техническому рисунку с недостающими на нем линиями (закончить технический рисунок предмета).
Доработка конструкции сборочной единицы (разработка конструкции, выполнение рабочего чертежа проектируемой детали) и т.д.
Деятельность над творческими задачами как один из сложных видов труда является, по сути, продуктивной мыслительной деятельностью, представляющей собой процесс решения проблемных задач. Непосредственным результатом решения этих задач является получение обучающимися нового и оригинального для них продукта деятельности, овладение новыми способами работы или достижение ими того и другого результата вместе.
Объясняя преподавателю места и назначения подобных задач в учебном процессе, В.А. Гервер пишет: "Творческой следует считать задачу с вариативным результатом решения, алгоритм которого неизвестен исполнителю. Творческие задачи подразделяются на две категории. К первой относятся пропедевтические задачи, развивающие общую готовность учащихся к выполнению работ с техническим или иным специальным содержанием, которые используются, как правило, на более ранних этапах обучения; ко второй - задачи с элементами проектной деятельности, моделирующие в рамках логики черчения работу специалистов творческих профессий.
Рассматривая задачи по черчению с элементами проектной деятельности, важно подчеркнуть, что речь идет преимущественно о графических элементах. Анализ многоплановой графической деятельности, сопутствующей конструированию, архитектурному проектированию и дизайну, как наиболее близким к черчению видам творчества, позволил выявить основные направления в разработке творческих задач. Среди них центральное место отводится задачам, связанным с техническим конструированием:
- восполнение недостающего звена конструкции (доконструирование);
- усовершенствование конструкции на основе анализа прототипов (переконструирование);
- конструирование по техническим условиям (с предметно-графическими опорами)".
Каковы же отличительные признаки конструктивно-технических задач?
Решение этих задач не нацелено на получение объективно нового результата, поскольку они не предполагают создание новой детали, машины или устройства. Однако очень важно отметить, что с психологической точки зрения те требования, которые предъявляются подобной задачей к деятельности по ее решению, не более просты по сравнению с теми, которые предъявляет к конструктору проектно-конструкторская задача.
Разумеется, здесь речь идет об открытии, не имеющем общественной ценности. Это - "открытие для себя". Однако путь к открытию "для себя" психологически может быть не менее труден, чем та дорога, по которой идет настоящий инженер или конструктор.
Литература
1. Ботвинников А.Д. Обучение основам проецирования – М.: Просвещение, 1975.
2. Гевер В.А.Творчество на уроках черчения – М.: Владос, 1998.
3. Ройтман И.А. Методика преподавания черчения – М.: Владос, 2002.