66400

РОЗВИТОК ТЕХНІЧНОГО МИСЛЕННЯ У МАЙБУТНІХ ВЧИТЕЛІВ ТЕХНОЛОГІЙ В ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ СПЕЦІАЛЬНИХ ДИСЦИПЛІН

Автореферат

Педагогика и дидактика

Характер технічної оснащеності і наявних технологій у їх сукупності відображають рівень інтелектуального, духовного потенціалу суспільства, можливості самореалізації кожної людини. Безперечно, що підростаючому поколінню потрібно оволодівати знаннями про сутність технологічних перетворень навколишньої дійсності.

Украинкский

2014-08-18

252.5 KB

5 чел.

ЧЕРНІГІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені Т. Г. ШЕВЧЕНКА

БІЛОСЕВИЧ Іван Анатолійович

                                                                                     

УДК  378.147:744

РОЗВИТОК ТЕХНІЧНОГО МИСЛЕННЯ У МАЙБУТНІХ ВЧИТЕЛІВ ТЕХНОЛОГІЙ В ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ СПЕЦІАЛЬНИХ ДИСЦИПЛІН

13.00.02 – теорія та методика трудового навчання

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

Чернігів – 2011

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Національному педагогічному університеті імені М.П. Драгоманова, Міністерство освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор педагогічних наук, професор,

                                     член-кореспондент НАПН України

                                     Сидоренко Віктор Костянтинович,

             Національний університет біоресурсів

    і природокористування України,

             завідувач кафедри методики навчання

Офіційні опоненти:  доктор педагогічних наук, професор

                                     Кулик Євген Володимирович,

                                     Національний університет

                                     "Львівська політехніка",

                                     професор кафедри психології, педагогіки і права;

                                     кандидат педагогічних наук, доцент

                                     Лєбедєв Дмитро Вікторович,

                                     Національний університет імені М.П. Драгоманова,

                                     доцент кафедри теорії і методики

                                     професійної освіти

Захист відбудеться 11 березня 2011 року о 14.00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 79.053.02 в Чернігівському національному педагогічному університеті імені Т.Г. Шевченка, 14013, м. Чернігів, вул. Гетьмана Полуботка, 53.

З дисертацією можна ознайомитись у Науковій бібліотеці Чернігівського національного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка, 14013, м. Чернігів, вул. Гетьмана Полуботка, 53.

Автореферат розіслано 11 лютого 2011 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради                                                           В.О. Дідух


Актуальність теми. Характер технічної оснащеності і наявних технологій у їх сукупності відображають рівень інтелектуального, духовного потенціалу суспільства, можливості самореалізації кожної людини.

Безперечно, що підростаючому поколінню потрібно оволодівати знаннями про сутність технологічних перетворень навколишньої дійсності. У кожного школяра мають бути сформовані чіткі уявлення про способи діяльності людини, їх еволюцію й тенденції розвитку, результати і наслідки впливу на особистість, суспільство і природу. Необхідною умовою усвідомлення проблем і процесів техногенного розвитку суспільства слід вважати наявність знань і вмінь, досвід практичної діяльності в сфері техніки і технологій, здатність прогнозувати і проектувати власну діяльність у  середовищі, що безперервно змінюється і ускладнюється.

Практичне засвоєння технологічних закономірностей перетворюючої діяльності, оволодіння способами, засобами і культурою праці, професійне самовизначення  реалізується завдяки  наявності в системі загальної середньої освіти освітньої галузі „Технологія”. Вона покликана забезпечувати формування в учнів  культури праці, технічної культури, практичних знань і вмінь, що відображають поширені способи, засоби, процеси, результати і наслідки пізнання, застосування, отримання або перетворення об’єктів природного і штучного середовища, чого не забезпечує жодний інший напрямок загальної освіти.

Центральне місце в знаннях школярів про перетворювальну діяльність має зайняти техніка, як складова загальної культури особистості, що забезпечує єдність матеріальної і духовної культури, взаємозв’язок усіх напрямків розвику: трудового, правового, морального, художнього.

Оновлений зміст технологічної підготовки має забезпечити формування технічної культури і культури праці, необхідних кожній людині у її повсякденному житті, навчальній та трудовій діяльності, як складової загальної культури особистості.

Зміни, що відбуваються в шкільній освітній галузі „Технологія”, висувають високі вимоги до професійних і особистісних якостей майбутніх учителів технології. Актуальними для них стають внутрішня технічна культура, широка технічна ерудиція, технічний світогляд, активність, ініціативність, самостійність, прагнення до творчості.

Сучасна практика професійної підготовки вимагає від майбутніх вчителів володіння певними якостями, серед яких  володіння творчим мисленням. Концептуальні дослідження у цьому напрямку здійснювали відомі представники психологічної (Л.С. Виготський, П.Я. Гальперін, В.В. Давидов, Л.В. Занков, Н.О. Менчинська, С.Л. Рубінштейн, Д.Б. Ельконін) і педагогічної (Б.Г. Ананьєв, О.М. Кабанова-Меллер, В.Н. Максимова, В.І. Жернов, Ф.В. Повшедна, В.А. Сластьонін) науки.

Дослідження проблем, пов’язаних з технічним мисленням було здійснено в роботах С.М. Василевського, П.І. Іванова, Б.І. Обшадко, В.В. Чебишевої, (60-і роки XX в.). Специфіка технічного мислення і його структура досліджувалися Т.В. Кудрявцевим і його колегами – О.А. Концевою і І.С. Якиманською (70-і роки XX ст.).

В останні роки з’явилася низка праць, автори яких досліджували процеси розвитку творчого технічного мислення студентів (М.М. Зиновкіна), розробки навчально-методичного комплексу для розвитку технічного мислення в майбутнього вчителя (О.А. Булавенко), розвитку технічного мислення учня як одного з компонентів технічних здібностей (М.Г. Давлетшин), розробки науково-педагогічних завдань для формування наукового мислення (В.К. Сидоренко, Є.В. Кулик).

Однак у цих та інших роботах не ставиться завдання розробки дидактичних підходів до розвитку технічного мислення майбутнього учителя на основі його структури та з урахуванням сучасного рівня розвитку технічного знання.

Це, а також існування невідповідності між необхідністю підвищення технологічної грамотності учнів загальноосвітніх шкіл, і недостатнім рівнем підготовки майбутніх учителів технології до вирішення цих завдань; між високим рівнем розробленості теорії розвиваючого навчання й недостатністю досліджень практичної спрямованості в галузі дидактичних особливостей розвитку технічного мислення й зумовили вибір теми нашого дисертаційного дослідження – „Розвиток технічного мислення у майбутніх учителів технологій в процесі вивчення спеціальних дисциплін”.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження виконано згідно тематичного плану наукових досліджень НПУ імені М.П.Драгоманова і належить до наукового напряму „Зміст, форми, методи й засоби фахової підготовки вчителів”, до проблеми „Становлення вчителя трудового навчання” (номер реєстрації – 0198U001733). Тема дослідження затверджена Вченою радою Національного педагогічного університету імені М.П.Драгоманова (протокол №1 від 04 вересня 2008 р.) та узгоджена в бюро Ради з координації наукових досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні (протокол №3 від 28 квітня 2009 р.).

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження полягає в теоретичному  обгрунтуванні умов і засобів розвитку технічного мислення майбутніх вчителів технологій в процесі вивчення спеціальних дисциплін, встановленні структурних компонентів їхнього технічного мислення і на цій основі розробці системи задач з машинознавства, яка сприятиме  ефективному розвитку усіх складових технічного мислення студентів технологічних факультетів.

Відповідно до мети сформульовано основні завдання дослідження:

1. На основі аналізу джерел визначити сутність та особливості розвитку технічного мислення у майбутнього вчителя технологій й виявити  механізми його розвитку з позиції загальної теорії мислення.

2. Вивчити стан сформованості технічного мислення у майбутніх вчителів технологій з метою виявлення  основних  недоліків, суперечностей та чинників впливу на ефективність формування  технічного мислення у майбутнього вчителя технологій в процесі вивчення спеціальних дисциплін.

3. Дослідити специфіку технічного знання на сучасному етапі розвитку науки та техніки і на цій основі визначити його компонентну структуру.  

4. Розробити систему пізнавальних технічних задач та оцінити їх вплив на розвиток технічного мислення студентів технологічних факультетів.

5. Виявити та розробити критерії, показники і рівні сформованості технічного мислення у майбутніх вчителів технології в ході вивчення спеціальних дисциплін.   

6. Експериментально перевірити ефективність впливу розробленої системи пізнавальних задач на рівень розвитку технічного мислення студентів.

 Об’єкт дослідженняпрофесійна підготовка майбутніх вчителів технології.

Предмет дослідження – формування технічного мислення майбутніх вчителів технології в ході вивчення спеціальних дисциплін.

Методи дослідження:  

теоретичні: аналіз філософської, психолого-педагогічної й методичної літератури, навчально–методичної й нормативної документації для визначення стану та перспектив розробленості досліджуваної проблеми;

 емпіричні: спостереження, тестування, анкетування, вивчення продуктів діяльності студентів, педагогічний експеримент, якісний і кількісний аналіз його результатів для виявлення особливостей розвитку технічного мислення майбутніх вчителів технологій в процесі вивчення спеціальних дисциплін, встановлення критеріїв і показників досліджуваного педагогічного феномену;

методи математичної статистики для кількісного та якісного аналізу результатів наукового дослідження, визначення рівня та динаміки формування технічного мислення студентів.  

Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що:

вперше визначено сутність та умови  розвитку технічного мислення у майбутніх вчителів технологій в ході вивчення спеціальних дисциплін й виявлені його особливості з позиції загальної теорії мислення;

встановлено специфіку технічного знання, його основні особливості на сучасному етапі розвитку техніки;

розроблено й експериментально перевірено ефективність системи пізнавальних технічних задач,  орієнтованих на розвиток технічного мислення майбутніх вчителів технологій;

конкретизовано критерії, показники і рівні сформованості технічного мислення у майбутніх вчителів технологій в процесі вивчення спеціальних дисциплін.

 Практичне значення одержаних результатів полягає у впровадженні розроблених автором методичних рекомендацій до практичних робіт з курсу „Технічна механіка”, що включають систему завдань, спрямованих на розвиток технічного мислення майбутніх вчителів технологій.

Результати дослідження впроваджено у навчальний процес вищих педагогічних навчальних закладів: Тернопільського національного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка (довідка №656-33/03 від 15.06.2009р.), Кременецького обласного гуманітарно-педагогічного інституту ім. Тараса Шевченка (довідка №03/451 від 01.10.2008р.), Рівненського державного гуманітарного університету (довідка від10.06.2009р.).

Особистий внесок здобувача.  Отримані автором наукові результати є результатом самостійного дослідження теми Розвиток технічного мислення у майбутніх вчителів технологій в процесі вивчення спеціальних дисциплін.

У статтях, написаних у співавторстві з науковим керівником [2; 3], особисто дисертанту належать пропозиції щодо наукового обґрунтування змісту і порядку виконання навчальних технічних задач, а також ідеї щодо структури, організації і управління роботою студентів під час виконання практичних робіт.

Ідеї і розробки, що належать співавтору, у дисертації не використовувались.

 Апробація результатів дослідження здійснювалася на науково–практичних конференціях:

міжнародній: "Сучасні інформаційні технології та інноваційні методи навчання в підготовці фахівців: Методологія, теорія, досвід, проблеми ( Київ – Вінниця, 2006 );

регіональних: „Дидактичні умови загальноосвітньої підготовки студентів ПТНЗ” ( Львів, 2010), „Актуальні проблеми гуманітарної освіти”  (Київ – Кременець, 2006, 2007).

Публікації. Основні результати дослідження висвітлено у 5 наукових публікаціях у фахових виданнях, затверджених ВАК України, з них 2 статті у збірниках матеріалів конференцій.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, двох розділів, висновків до кожного розділу та загальних висновків, додатків (1 на 3 сторінках) і списку використаних джерел (268 найменувань). Загальний обсяг становить 197 сторінок друкованого тексту, з яких 170 сторінок основного тексту. Робота містить 19 таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

 У вступі обґрунтовано актуальність і доцільність дисертаційного дослідження, визначено мету та завдання, сформульовано об’єкт, предмет, розкрито наукову новизну і практичне значення одержаних результатів, представлено відомості про апробацію результатів дослідження, публікації та структури дисертації.

У першому розділі "Психолого–педагогічні основи розвитку технічного мислення у майбутнього вчителя технології" обґрунтовано значимість розвитку технічного мислення вчителя в умовах професійної підготовки. Доводено, що технічне мислення є необхідною складовою професійного становлення майбутнього вчителя технологій, й тому його розвиток є найважливішим завданням професійної підготовки

Технічне мислення – фундаментальна складова людського інтелекту, яка дає змогу людині діяти з предметами опосередковано, оперуючи їх образами (наочними, схематичними, знаково-символічними). Вона є психологічною передумовою будь-якої діяльності, забезпечуючи прогнозування, пошук способів досягнення мети й узагальнення результатів пошуку.

Здійснюючи підготовку майбутнього вчителя технологій, необхідно, щоб випускник був готовий до вирішення завдань, визначених Державним стандартом освітньої галузі „Технологія”. Цей стандарт спрямований на підвищення технічної культури і технологічної грамотності учнів, підготовку до самостійного трудового життя з урахуванням досягнень у світі науки й техніки.

Важливість прищеплювання молоді технічної культури в сучасних умовах визнається в усьому світі, тому що бурхливий розвиток техніки й проникнення її досягнень в усі сфери людської діяльності висуває особливі вимоги до технологічної грамотності особистості. ЮНЕСКО розроблена програма "2000+" (Міжнародний проект з наукової і технологічної грамотності для всіх), де зазначено, що в сучасних умовах необхідний новий підхід до технологічної підготовки педагогів, який зумовлений інтегративним змістом їхньої майбутньої професійної  діяльності.  

Майбутній учитель технології повинен бути підготовлений до вирішення завдань, визначених Державним стандартом освітньої галузі „Технологія” щодо розвитку творчого потенціалу, технічного мислення, конструкторських здібностей школярів. Це, у свою чергу, вимагає змін у професійній підготовці майбутнього вчителя технології, обов’язковою складовою якої має стати розвиток технічного мислення.

Спираючись на праці учених (В.А. Сластьонін, В.А. Кан-Калик, І.Я. Лернер та ін.), ми можемо зробити висновок, що розвиток технічного мислення допомагає майбутньому вчителю технології застосувати такі форми й методи навчання, які сприяють найбільш ефективному розвитку учнів.

Досліджуючи психологічну структуру технічного мислення, Т.В. Кудрявцев виявив, що воно трикомпонентне: „понятійно-образно-практичне”. Понятійний компонент забезпечує сформованість технічних понять. Образний сприяє виникненню складної системи образів і умінню оперувати нею. Практичний компонент передбачає обов’язкову перевірку отриманого рішення за допомогою розумових операцій. "Теоретичні (понятійні), образні (наочні) і практичні (діяльнісні) компоненти не тільки взаємозалежні (що має місце в інших видах діяльності), але і взаємодіючі, причому кожний із компонентів виступає в ролі рівноправного члена триєдності" – писав Т.В. Кудрявцев.

Для дослідження технічного мислення Т.В. Кудрявцевим використовувався підхід, що полягав в аналізі експериментальних матеріалів: протоколів вирішення технічних задач, продуктів діяльності, результатів спостережень. Ці матеріали отримані від різних груп випробовуваних, починаючи від учнів початкових класів до дорослих людей, зайнятих професійною діяльністю.

Виявлена Т.В. Кудрявцевим більше чверті століття тому структура технічного мислення протягом наступних десятиліть практично не переглядалася. Тим часом за минулий період у техніці відбулися суттєві революційні зміни.

Дійсно, за чверть століття, що пройшли після дослідження, проведеного Т.В. Кудрявцевим, техніка зробила величезний стрибок. Нова хвиля технічного прогресу підняла на новий рівень відносини суспільства і техніки. Тисячі важливих технічних відкриттів, що радикально змінили навколишній світ, були зроблені вченими й інженерами наприкінці століття.

Слідом за новими науковими відкриттями виникли нові галузі виробництва: радіоелектроніка, мікроелектроніка, атомна енергетика, хімія синтетичних матеріалів, нанотехнологія, виробництво комп’ютерної техніки й інші.

У цьому зв’язку В.П.Зінченко відзначає, що нові форми діяльності впливають на психологію і свідомість людей. Дослідник робить дуже важливий висновок про те, що нові засоби діяльності не тільки підвищують продуктивність праці, але і висувають нові, нерідко надмірні, вимоги до людини, у тому числі до його оперативно-технічної, пізнавальної, емоційно-вольових сфер, до його мотивації, можливостей і здібностей, тобто в широкому змісті – до внутрішніх засобів діяльності людини. Тенденція ускладнення форм діяльності новими технічними засобами давно стала предметом уваги всього циклу наук про трудову діяльність.

Безсумнівно, що такі радикальні зміни в технічному світі вплинули і на феномен технічного мислення – воно стало іншим. Рівень розвитку технічного мислення кожної людини став помітно досконалішим, оскільки до цього зобов’язують життєві умови, дуже тісно залежні від техніки і її нормального функціонування. Розвиток техніки призводить до зміни умов трудової діяльності, що у свою чергу змінює вимоги до суб’єкта праці – відзначав Б.А. Душков.

Тому в наш час виникла необхідність переосмислення структури технічного мислення й виділення нових його компонентів відповідно до сучасного етапу розвитку техніки на основі методології технічних наук.

Дослідження такої складної і багатогранної проблеми, як структура технічного мислення і його розвитку, логічно здійснювати, спираючись на системний підхід, що дозволяє глибше проникнути в сутність структури технічного мислення як цілісної системи.

Дослідження філософії науки доводять, що одним з компонентів технічного мислення є мова техніки. Мова техніки служить своєрідною  ланкою між теорією і практикою. Тому володіння мовою техніки – необхідний компонент сформованого технічного мислення.

Як другий компонент технічного мислення ми виділяємо оперативність. Введення компоненту оперативності в структуру технічного мислення пов’язане з тенденціями зміни умов трудової діяльності людини, визначених Б.Ф. Ломовим. Під впливом розвитку механізації й автоматизації перед людиною ставиться завдання одночасного управління великою кількістю об’єктів і їхніх параметрів. Це вимагає прискорення процесів аналізу, оцінки, контролю й управління ними, а отже зростання оперативності розумових дій.

Доцільність введення оперативності в ранг компонента технічного мислення пов’язана з особливостями вирішення технічних задач. На думку В.В. Чебишевої, до рішення практичних задач завжди висуваються певні тимчасові вимоги. Час, що виділяється на розв’язання технічних задач, завжди обмежений. Рішення може втратити своє значення, якщо надмірно розтягується в часі.

Можна виділити три основні функції оперативного мислення – розв’язання задач, планування, декодування. Саме ці функції часто потрібні мисленню в процесі здійснення технічної діяльності. Якісне виконання цих функцій обумовлює успішна взаємодія з технічними об’єктами.

Понятійний компонент забезпечує сформованість технічних понять. Дослідник філософії техніки Х. Ленк у монографії „Міркування про сучасну техніку” відзначає, що "техніка – це понятійний конструктор".

Образний компонент технічного мислення має сприяти виникненню складної системи образів і уміння оперувати ними.

В.П. Зінченко в статті „Культура і техніка” зазначав, що образне мислення – це засіб переходу від задуму, ідеї, гіпотези, схеми до дії. Він указує, що до цього типу мислення настав час почати ставитися не як до чогось виключного, а як до необхідного інструмента пізнання і практичної дії в будь-якій галузі.

Практичний компонент технічного мислення передбачає обов’язкову перевірку практикою отриманого рішення. Методологічне значення практичного компонента відзначається багатьма дослідниками, що займаються проблемами техніки. Також відзначається істотна роль практичної діяльності в походженні технічного знання. Автори багатьох робіт підкреслюють, що технічне знання виникло з практичної діяльності, і саме діяльність є визначальним чинником для формування технічного знання.

Специфічність і своєрідність технічного мислення пов’язані з особливостями змісту технічної діяльності. Але це зовсім не означає, що технічне мислення характеризується своєю виключністю, що вона не має нічого спільного з іншими видами інтелектуальної діяльності. У своїх витоках воно є тим же самим узагальненим і опосередкованим пізнанням дійсності, як і будь-який інший вид розумової діяльності людини. Воно може бути репродуктивним і продуктивним чи поєднувати в собі елементи одного й другого.

Технічне мислення, як і будь-яке інше, здійснюється в процесі вирішення технічних завдань. Саме особливості технічного матеріалу багато в чому визначають своєрідність діяльності, способу дій із цим матеріалом. При цьому відбувається переважний розвиток певних сторін мислення, певне структурування компонентів цього мислення, воно здобуває свою специфічність.

Технічне мислення використовує загальний інтелектуальний апарт людини і здійснюється за допомогою відомих видів теоретичної діяльності (індукція, дедукція, інтуіція) і розумових операцій: порівняння, протиставлення, аналіз, синтез, класифікація й інші. Характерним є тільки те, що перераховані вище операції мислення в технічній діяльності розвиваються на технічному матеріалі. Тому технічне мислення залежно від завдань, що стоять перед ним може бути як теоретичним, так і практичним.

Такий висновок добре узгоджується із змістом діяльності учителя трудового навчання, розвиток технічного мислення якого  є однією з найважливіших професійних якостей.

У другому розділі  "Дидактичні умови розвитку технічного мислення студентів в процесі вивчення спеціальних дисциплін" досліджується вплив вирішення майбутніми вчителями системи пізнавальних задач у ході вивчення спеціальних дисциплін на формування їх технічного мислення.

Більшість відомих дослідників проблем дидактики навчання сходяться на думці про те, що в основі успішного розвитку повинна бути покладена діяльність, пов’язана з розв’язуванням відповідної системи задач. Тому не випадково, що в багатьох дослідженнях, де розглядаються наукові основи навчального процесу у вищих закладах освіти, серед необхідних і достатніх умов навчальної діяльності, вказується на необхідність обґрунтованого перетворення змісту навчання у відповідну систему завдань, або задач.

Д.М. Богоявленський з цього приводу зазначав, що будь-який зміст стає предметом навчання тільки тоді, коли він набуває для навчання вигляду певної задачі, яка спрямовує і стимулює  навчальну діяльність.

Задача – найважливіший засіб навчання і діагностики. Психолого-дидактична функція навчальних завдань пов’язана з перетворенням об’єктивних знань, що присутні в різних джерелах, у суб’єктивні, самостійно отримані знання; з управлінням процесу становлення й удосконалювання розумової діяльності.

Навчальні задачі відповідають вимогам технологічного підходу до навчання. Вони є засобом проектування навчальних дій та інструментом діагностики рівня засвоєння знань і сформованості широкого кола умінь.

Т.В. Кудрявцев найважливішим способом розвитку технічного мислення вважає „задачний” або „проблемний” метод навчання, сутність якого полягає у створенні проблемних ситуацій за допомогою технічних задач. Вчений виділив чотири основні види задач, класифікуючи їх відповідно до мети діяльності: задачі на моделювання, доконструювання, переконструювання і власне конструкторські задачі.

Дійсно, у кожній технічній дисципліні можна зустріти такі задачі. Аналіз курсу „Технічна механіка” показав, що виділені особливості чітко простежуються в типових задачах цієї дисципліни.

У нашому дослідженні ми в основному орієнтуємося на систематику Д. Толлінгерової, тому що її система підказує послідовність введення певних типів задач у навчанні. Нам зручно використовувати прийом визначення дидактичної цінності задачі, оскільки це дозволяє визначити досягнення поставлених цілей. Розроблена Д. Толлінгеровою ієрархічна система навчально-пізнавальних задач призначена для вироблення в студентів і вчителів умінь аналізувати і складати навчально-пізнавальні задачі для учнів. Автором визначено п’ять категорій задач, що вимагають:

1) мнемонічного відтворення даних;

2) виконання простих розумових операцій;

3) виконання складних розумових операцій;

4) повідомлення даних (крім розумової операції задіяно мовний акт);

5) творчого мислення.

Ця класифікація може бути використана для проектування навчальних задач із заздалегідь заданими параметрами: за цілями заняття, за складністю технічних задач, їхньою спрямованістю на визначені компоненти тощо.

Наступним кроком є розробка системи задач, що дозволяють розвивати в студентів технічне мислення. При створенні системи задач ми більшою або меншою мірою використовували елементи наведених вище підходів.

Розроблена нами система задач із розвитку технічного мислення повинна задовольняти певні принципи. Як правило, автори систем завдань виділяють принцип поступового підвищення складності задач, тому це перший принцип у нашій системі завдань.

Оволодіння рівневим підходом у навчанні дає можливість вчителю мати діагностичну методику для оцінки знань та розвитку учнів і тому дозволяє об’єктивно стежити за динамікою їхнього інтелектуального росту. Користуючись підходами Д.Толлінгерової, досить легко вибудовувати технічні задачі за рівнем складності і програмувати дидактичну цінність задач.

Раніше ми визначили п’ять основних компонентів технічного мислення: понятійний, образний, практичний, оперативний, компонент володіння мовою техніки. Отже, другий принцип полягає в тому, що система завдань повинна включати завдання на розвиток усіх виділених компонентів. Третім принципом системи завдань є необхідність орієнтації задач на сучасні проблеми техніки.

Нами також були виділені дидактичні умови, при виконанні яких розвиток мислення студентів відбувається достатньо ефективно. Найбільш важливими умовами є наявність у студентів базових знань і сформованих технічних умінь.

Доступність розроблених у процесі дослідження технічних задач оцінювалась на основі їх експертної оцінки викладачами вищих закладів освіти і результатів їх розв’язування студентами.

До експертної оцінки задач було залучено 11 викладачів технічних дисциплін чотирьох педагогічних університетів України. Експертні висновки викладачі формулювали у вигляді відповідей на запитання запропонованої їм анкети.  Усі експерти одностайно зазначили, що запропоновані задачі повною мірою відповідають вимогам діючих програм. Майже одностайними були експерти у своїй оцінці доступності для студентів розробленої системи задач:  10 експертів (з 11) указали на повну відповідність задач навчально-пізнавальним можливостям студентів.

Для реальної оцінки досягнутих результатів процесу розвитку технічного мислення студентів його необхідно контролювати. Цей контроль потрібний для оцінки дієвості визначених в процесі дослідження умов, покликаних забезпечувати розвиток студентів у процесі розв’язування пізнавальних технічних задач.

Умовами успішному контролю у нас були: об’єктивність, індивідуальний характер, комплексний характер оціночних завдань, систематичність.

У експериментальній частині дослідження ми не прагнули безпосередньо визначати, яким чином в процесі розв’язування навчально-пізнавальних задач розвивалась здатність студентів до технічного мислення. Вирішували ми це завдання опосередковано через оцінку результатів навчально-пізнавальної діяльності, яка ґрунтувалась на певних розумових діях. Тобто зміни в розвитку технічного мислення студентів ми визначали на основі змін у результатах вирішення технічних задач.

Для розробки показників ми звернулися до широко відомої таксономії категорій засвоєння, виявленої групою американських учених під керівництвом Б. Блума. Вона орієнтована на оцінку пізнавальної (когнітивної) й емоційної сфери особистості. При аналізі пізнавальної сфери особистості автори виділяють шість категорій, які розташовані по ступенях ускладнення характеру пізнавальної діяльності:

I категорія – знання;

II категорія – розуміння;

III категорія – застосування;

IV категорія – аналіз;

V категорія – синтез;

VI категорія – оцінювання.

Опираючись на таксономію Б. Блума, ми розробили зміст кожної з категорій у пізнавальній сфері техніки, за якими можна оцінювати успішність рішення комплексних технічних задач і сформованість технічного мислення:

знання: розуміння ролі техніки в розвитку виробництва; уявлення про сучасні досягнення техніки; знання основних технічних термінів, понять; розуміння будови і принципу дії основних механізмів; знання закономірності функціонування різних механізмів; основні умовні зображення, що мають застосування в техніці; основні знаряддя праці, матеріали; основи проектування й конструювання; технологія обробки різних матеріалів; уявлення про сучасні методи пошуку й обробки інформації;

розуміння: володіння технічними поняттями, термінами; уміння розкрити сутність завдання; розуміння призначення й принципу дії технічних пристроїв, механізмів; уміння інтерпретувати отриману інформацію; усвідомлення наслідків певної дії чи бездіяльності;

застосування: уміння застосовувати технічні знання в нових умовах; уміння використати знаряддя праці, користуватися технічними пристроями; здатність подумки перетворювати об’єкти діяльності; уміння зібрати механізм, конструкцію, схему, які зображені умовними розначеннями;

аналіз: уміння систематизувати й класифікувати технічні об’єкти, поняття, виділяти основне й другорядне; здатність аналізувати склад, структуру, пристрій і принцип роботи технічного об’єкта; уміння робити висновки за завданням; орієнтація в технічній документації; співвіднесення результатів окремих дій з кінцевим результатом; виділення надлишкових й відсутніх даних в технічних задачах; аргументування відповіді і дії; визначення новизни в задачі, уміння зіставляти з відомими класами задач;

синтез: здатність до генерації технічних ідей; вирішення технічних задач на перетворення технічних конструкцій; переосмислення об’єктів, розгляд їх під іншим кутом зору; уміння створювати нові образи й змінювати їх; здатність оперувати динамічними просторовими образами; уміння видозмінювати, трансформувати образи;

оцінювання: здатність до оцінки й самооцінки; оцінка оптимальності рішення технічних задач; аргументація відповіді; об’єктивна оцінка нових ідей.

Ці категорії стали основою для розробки показників виділених нами критеріів в рамках досліджуваних дисциплін, які реально можна оцінити при аналізі рішення студентами комплексних технічних задач.

Застосування системи рівневих комплексних задач передбачає наявність технічних задач трьох рівнів складності, рішення яких вимагає володіння компонентами технічного мислення на різних рівнях.  

Виходячи із розроблених показників, визначимо три рівні розвитку технічного мислення: низький, середній і високий.

Апробація розробленої системи завдань, спрямованої на розвиток технічного мислення студентів, проводилася протягом 2003-2009 років. В експерименті взяли участь 208 студенти III й IV курсів.

Результати вхідного тестування студентів контрольної й експериментальної груп засвідчили, що статистично підтверджених відмінностей між рівнями розвитку технічного мислення у них немає, крім того, цей рівень у більшості студентів контрольних і експериментальних груп визначається як низький.

Таблиця 1

Результати формувального експерименту з розвитку технічного мислення майбутніх учителів технології

Рівень розвитку технічного мислення

Контрольна група

Експериментальна група

Технічна

механіка

Автосправа

Технічна

механіка

Автосправа

Низький

32

30

8

4

Середній

48

48

62

65

Високий

20

22

30

31

За  результатами  формувального  етапу дослідження в експериментальних групах рівень розвитку технічного мислення після застосування спеціальної системи розробленої нами завдань значно вищий у порівнянні зі студентами контрольних груп, де ця система завдань не застосовувалася.

Рис. 1. Динаміка рівнів сформованості технічного мислення студентів контрольних і експериментальних груп за наслідками формувального експерименту

Статистична обробка даних з використанням критерію χ2 на рівні вірогідності 0.05 підтвердила, що в вищий рівень показників експериментальної групі є статистично значущим (при числі ступенів вільності 2 розрахункове значення статистики критерію для обох дисциплін перевищує критичне значення). Це означає, що спеціальна система задач дійсно сприяє розвитку технічного мислення майбутніх учителів трудового навчання.

Таким чином, у результаті проведеної дослідно-експериментальної роботи апробовано розроблену систему задач, спрямована на розвиток технічного мислення студентів технологічних факультетів. Застосування цієї системи задач забезпечило зростання рівня розвитку технічного мислення в експериментальних групах, а також показало вплив росту рівня розвитку технічного мислення студентів на рівень їхньої професійної підготовки із дисциплін технічного блоку.

ВИСНОВКИ

1. На основі аналізу філософських, психологічних і педагогічних джерел нами виявлено специфіку технічного мислення з позиції загальної теорії мислення, простежена еволюція зміни поглядів на сутність технічного мислення. Аналіз показав, що технічне мислення є науковим мисленням, його специфічні особливості проявляються в процесі розв’язання технічних задач і обумовлені їхньою своєрідністю. Технічне мислення здійснюється за допомогою відомих розумових операцій (аналіз, синтез, порівняння, узагальнення та ін.), але їхнє протікання має особливу спрямованість. Показано, що технічне мислення може бути теоретичним і практичним, репродуктивним і продуктивним, наочно-образним і наочно-дійовим залежно від завдань, поставлених перед ним.

Виділені методологічні особливості технічних наук (особливості технічних задач, орієнтація на запобігання й усунення небажаних наслідків науково-технічного прогресу, суспільна значимість) були включені до змісту навчання студентів із технічних дисциплін; вони стали орієнтиром при проектуванні системи задач для розвитку технічного мислення в майбутніх учителів загальноосвітньої школи.

2. З метою визначення рівня розвитку технічного мислення у майбутніх учителів трудового навчання нами було проведено тестування студентів III курсу чотирьох вищих педагогічних закладів освіти (Тернопільський, Рівненський, Кременецький педагогічні університети), що вивчають навчальну дисципліну „Технічна механіка” і студентів IV курсу, що вивчають курс „Будова автомобіля”

Отримані результати тестування показують, що майже 60% студентів мають рівень розвитку технічного мислення нижчий від середнього. Виявлення впливу низького рівня розвитку технічного мислення на засвоєння технічних знань проводилося за допомогою аналізу процесу розв’язування технічних задач, тому що технічне мислення проявляється в здатності розв’язувати технічні задачі.

При аналізі процесу рішення завдань та інших продуктів діяльності студентів удалося чітко з’ясувати, що саме й чому заважає студентові впоратися з розв’язанням задачі.

Ми змушені констатувати низький рівень готовності студентів технологічних факультетів до формування технічного мислення в учнів загальноосвітніх навчальних закладів. Це й визначило пошук нами шляхів формування технічного мислення майбутніх учителів технології з використанням системи технічних завдань.

3. У дисертації вивчення проблеми розвитку технічного мислення в майбутнього вчителя опирається на системний підхід – виділення в структурі технічного мислення складових її компонентів і наступний розвиток кожного з них. У відповідності з підходом, здійсненим Т.В. Кудрявцевим, виділення компонентів проводиться експериментально за допомогою аналізу результатів продуктів діяльності студентів. Отримані дані переконують у необхідності збагачення структури технічного мислення двома новими компонентами – володіння мовою техніки й оперативність. З позиції методології науково-технічного знання обґрунтована правомірність їхнього включення як рівноправних компонентів до структури технічного мислення. З урахуванням компонентів, виділених Т.В.Кудрявцевим, структура технічного мислення містить п’ять компонентів: понятійне, образне, практичне, володіння мовою техніки й оперативність. Розкрито зміст кожного з п’яти компонентів і їхнього взаємозв’язку.

Проведено аналіз основних концепцій розвивального  навчання. Розкрито особливості організації навчального процесу в межах такого навчання: зміни характеру діяльності викладача (створення проблемної ситуації, постановка проблеми і її виявлення, організація пошукової діяльності студента, управління пошуковою діяльністю студентів, обговорення отриманих результатів і підведення підсумків роботи студентів); зміна характеру діяльності студента (прийняття проблеми, самостійний пошук, обговорення висновків); умови успішного протікання навчального процесу в умовах розвивального  навчання (наявність у студента певної бази знань із поставленої проблеми, володіння необхідними пізнавальними вміннями, наявність проблемної ситуації). Особлива увага приділена дослідженню організації процесу розвитку технічного мислення студентів в умовах розвивального навчання.

4. Розкрито значення системи навчально-пізнавальних задач, а також їхня функція й специфіка (управління процесом становлення й удосконалювання розумовою діяльністю студентів; перетворення об’єктивних знань у суб’єктивні, самостійно виведені знання та ін.). Вивчення відомих типологій систем задач  і їхнє співвідношення з метою й специфікою розробленої системи показало послідовність введення задач у процесі навчання. Виділено принципи побудови системи задач: поступове підвищення їх складності; їхня спрямованість на розвиток усіх компонентів технічного мислення; орієнтація задач на сучасні проблеми техніки. Наведено приклади технічних задач, що ілюструють їхню специфіку – спрямованість на розвиток компонентів технічного мислення та реалізацію розроблених принципів.

5. Розроблено систему критеріїв і показників для оцінки рівня розвитку технічного мислення. Як основний критерій його розвитку виділено вміння вирішувати комплексні технічні задачі. За успішністю рішення різного ступеня труднощів таких задач можна судити про рівень розвитку технічного мислення. При розробці показників використовуються категорії засвоєння Б. Блума в пізнавальній сфері. На підставі таксономії Б.Блума розроблений також і зміст категорій засвоєння в пізнавальній галузі техніки. Урахування цих показників дозволяє об’єктивно оцінювати успішність рішення комплексних технічних задач і визначати рівень розвитку технічного мислення студентів.

6. Результати, отримані в ході формуючого експерименту, дали можливість зробити такі висновки: а) використання спеціальної системи задач для розвитку технічного мислення є ефективним, тому що в результаті проведення експерименту більш високим рівень розвитку технічного мислення є в експериментальній групі із дисципліни „Технічна механіка” – 30%, із дисципліни „Машинознавство” – 31%, у контрольній групі із дисципліни „Технічна механіка” – 20%, із дисципліни „Машинознавство” – 22%; б) підвищення рівня технічного розвитку сприяє підвищенню якості засвоєння знань (середній екзаменаційний бал в експериментальній групі підвищиться з 3,6 до 3,9 балів, а в контрольній групі бали не змінилися.

Таким чином, результати теоретичного й експериментального дослідження проблеми розвитку технічного мислення майбутнього вчителя технологій підтверджують правильність висунутої гіпотези й ефективність розробленого дидактичного забезпечення навчального курсу і його значення для підвищення рівня професійної підготовки майбутнього вчителя технологій.

Результати нашого дослідження повністю не вичерпують наукову проблему, головним завданням на майбутнє може стати проблема розвитку технічного мислення учнів загальноосвітніх навчальних закладів як в основній школі, так і профільному навчанні.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ:  Статті у фахових виданнях:

1. Білосевич І. А.  Структурні компоненти технічних здібностей школярів / І. А. Білосевич // Трудова підготовка в закладах освіти. – 2005. - №1 – с. 47 – 50.
        2. Білосевич І. А. Графічні уміння як основа розв’язування технічних задач / В. К. Сидоренко, І. А. Білосевич // Трудова підготовка в закладах освіти. – 2005 -  №3 - с. 4-8.

3. Білосевич І. А. Технічні здібності як передумова реалізації індивідуальних можливостей школяра на уроках трудового навчання / В. К. Сидоренко, І. А. Білосевич // Молодь і ринок – 2004 - №3 – с. 9 – 13.                              Тези і матеріали конференцій:

4. Білосевич І.А. Реалізація технічної діяльності учнів через розв’язування ними різних типів технічних задач // Сучасні інформаційні технології та інноваційні методи навчання в підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми // Зб. наук. пр. – Випуск 11 / Редкол.: І.А. Зязюн (голова) та ін. Київ – Вінниця: ДОВ «Вінниця» ,2006. – с. 38 – 43.   

5. Білосевич І. А. Технічне знання як основа розвитку технічного мислення у майбутнього вчителя технологій / І. А. Білосевич// Збірник наукових праць Уманського державного педагогічного університету імені Павла Тичини / Гол.ред.:Мартинюк М.Т.- Умань: ПП "Жовтий О.О.", 2010- Ч.2- 46-53с.

АНОТАЦІЇ

Білосевич І. А. Розвиток технічного мислення у майбутніх учителів технологій в процесі вивчення спеціальних дисциплін. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.02 – теорія та методика трудового навчання. –Чернігівський національний педагогічний університет імені Т.Г. Шевченка, Чернігів, 2011.  

У дисертації обґрунтовано необхідність розвитку мислення вчителя технології як однієї з найважливіших професійних якостей і необхідної умови його професійної готовності. Проведено аналіз концепцій розвивального навчання та розкрито особливості організації навчального процесу в межах такого навчання за допомогою системи навчально-пізнавальних задач. Виділені принципи побудови системи задач: поступове зростання їх складності; їх спрямованість на розвиток усіх компонентів технічного мислення; орієнтування задач на сучасні проблеми техніки.

Автором розроблена та експериментально апробована система технічних задач, вирішення яких сприяє розвитку технічного мислення майбутніх учителів трудового навчання.      

Ключові слова: технічне мислення, технічне знання, компоненти технічного мислення, розвивальне навчання, система технічних задач. 

Билосевич І. А. Развитие технического мышления у будущих учителей технологий в процессе изучения спеиальных дисциплин. – Рукопись.        

Дисертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.02 – теория и методика трудового обучения. – Черниговський национальный педагогический университет имені Т.Г. Шевченко, Чернигов, 2011. 

В диссертации обоснована необходимость развития мышления будущего учителя технологии как важнейшего профессионального качества и необходимого условия его профессиональной готовности. Проведен анализ концепции развивающего обучения и раскрыты особенности организации учебного процесса в условиях такого обучения при помощи системы системы учебно–познавательных задач. Выделены принципы построения системы задач: постепенное повышение их сложности; их направленность на развитие всех компонентов технического мышления; ориентация задач на современные проблемы техники.

Автором розработана и экспериментально апробирована система технических задач, решение которых содействует развитию технического мышления будущих учителей трудового обучения.    

Полученные данные убеждают в необходимости обогащение структуры технического мышления двумя новыми компонентами обладание языком техники и оперативность. С позиции методологии научно-технического знания обоснована правомерность их включения как равноправных компонентов к структуре технического мышления. Доказано, что структура технического мышления содержит пять компонентов: понятийное, образное, практическое, обладание языком техники и оперативность. Раскрыто содержание каждого из пяти компонентов и их взаимосвязи.

Раскрыты особенности организации учебного процесса в рамках развивающего обучения: изменения характера деятельности преподавателя (создание проблемной ситуации, постановка проблемы и ее выявления, организация поисковой деятельности студента, управления поисковой деятельностью студентов, обсуждения полученных результатов и подведения итогов работы студентов); изменение характера деятельности студента (принятие проблемы, самостоятельный поиск, обсуждение выводов); условия успешного протекания учебного процесса в условиях развивающей  учебы (наличие у студента определенной базы знаний из поставленной проблемы, обладание необходимыми познавательными умениями, наличие проблемной ситуации). Особенное внимание уделено исследованию организации процесса развития технического мышления студентов в условиях развивающей учебы.

Разработана система критериев и показателей для оценки уровня развития технического мышления. Как основной критерий его развития выделен умение решать комплексные технические задачи. За успешностью решения разной степени трудностей таких задач можно судить об уровне развития технического мышления. При разработке показателей используются категории усвоения Б. Блума в познавательной сфере. На основе таксономии Б.Блума разработано также и содержание категорий усвоения в познавательной отрасли техники.

Учет этих показателей позволяет объективно оценивать успешность решения комплексных технических задач и определять уровень развития технического мышления студентов.

Ключевые слова: техническое мышление, техническое знание, компоненты технического мышления, развивающее обучение, система технических задач. 

Ivan Bylosevitc. The future teachers of technologies have development of technical thought in the process of study of the special disciplines. - Manuscript.

Dissertation on the receipt of scientific degree of candidate of pedagogical sciences after speciality 13.00.02 is a theory and methodology of labour studies. – Tarasa Schevchenko Chernihiv national pedagogical university, Chernihiv, 2011.  

In dissertation the necessity of development of thought of teacher of technology is reasonable as one of major professional internalss and necessary condition him professional readiness. The analysis of conceptions of developing studies is conducted and the features of organization of educational process are exposed within the limits of such studies by means of the system of educational-cognitive tasks. Distinguished principles of construction of the system of tasks : gradual increase of their complication; their orientation is on development of all of the tools of technical thought; an orientation of tasks is on the modern problems of technique.

Worked out an author and the experimentally approved system of technical tasks the decision of which assists to development of technical thought of future teachers of labour studies.      

Keywords: technical thought, technical knowledge, components of technical thought, developing studies, system of technical tasks.

1

1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

693. Отставание в психическом развитии 126.5 KB
  Оособенности мышления, речевого развития, игровой и учебной деятельности. Коррекционно-развивающее обучение детей с ЗПР. Олигофрения. Причины умственной отсталости. Обучение детей с умственной отсталостью.
694. Решение задачи коммивояжера 163.5 KB
  Описание реализация метода ветвей и границ и метода Монте-Карло при помощи средств объектно-ориентированного языка Java. Задача поиска кратчайшего гамильтонова цикла в полном графе. Процесс разбиения множеств на подмножества.
695. Кавказская война 1817-1864 годов 102.5 KB
  Деятельность А.П. Ермолова на Кавказе и формирование идеологии мюридизма. Основные этапы войны, имамат: военно-теократическое государство Шамиля. Завершающий этап Кавказской войны.
696. Заселение Северного Кавказа и политика Российской колонизации 103 KB
  Заселение земель Северного Кавказа калмыками и туркменами в 16-18 веках. Состояние горских обществ накануне российской колонизации: особенности феодальных отношений. Взаимоотношения народов Северного Кавказа с Россией в 16-17 веках, первые русские поселения. Политика России на Северном Кавказе в 18-первой половине 19 веков, возведение оборонительных линий и заселение казачеством северокавказских земель. Становление российской администрации на Северном Кавказе и добровольное присоединение северокавказских народов к России.
697. Использование графики в приложениях Windows Forms 108 KB
  Разработать приложение с графическим интерфейсом пользователя, которое позволяет рисовать заданную геометрическую фигуру в клиентской области главного окна, строит и отображает график заданной функции
698. Международная экономическая интеграция 66.5 KB
  Предпосылки и цели международной интеграции. Этапы международной интеграции. Типы интеграционных объединений. Результаты интеграции. Процесс экономического взаимодействия стран, приводящий к сближению хозяйственных механизмов, принимающий форму межгосударственных соглашений.
699. Получение запросов и отчетов в базе данных MS Access 52 KB
  освоение приемов работы с готовой базой данных по созданию простых и сложных запросов и отчетов. Использование связей между таблицами для получения информации из двух и более таблиц.
700. Общая характеристика WWW 124.5 KB
  История возникновения WWW, понятие гипертекста. Интерфейс Web-приложений при работе в сети Internet. Гипертекстовая информационная система World Wide Web. Базы данных Gopher и поисковая система Veronica.
701. Моделирование прохождения сигнала через некогерентный и когерентный приемные тракты 64.5 KB
  Формирование сигнала на выходе приемника с линейным детектором и с фазовым детектором. Наблюдение интерференции сигналов от целей, разделенных интервалом меньше длительности импульса. Оценка влияния длительности зондирующего импульса на разрешение сигналов по времени.