Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

УДК 378.147:371.13:744

13.00.02 - теорія та методика навчання (креслення)

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

РЕАЛІЗАЦІЯ КОНСТРУКТОРСЬКО-ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПІДХОДУ У ПРОЦЕСІ НАВЧАННЯ КРЕСЛЕННЯ МАЙБУТНІХ ВЧИТЕЛІВ ТРУДОВОГО НАВЧАННЯ

Чепок Роман Володимирович

Київ - 2009

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Херсонському державному університеті, Міністерство освіти і науки України

Науковий керівник - доктор педагогічних наук, професор, член-кореспондент АПН України Сидоренко Віктор Костянтинович, Національний педагогічний університет імені М.П. Драгоманова, завідувач кафедри трудового навчання і креслення

Офіційні опоненти:

доктор педагогічних наук, професор Джеджула Олена Михайлівна, Вінницький державний аграрний університет, доцент кафедри автоматизації та комплексної механізації технологічних процесів

кандидат педагогічних наук, доцент Гедзик Андрій Миколайович, Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини, доцент кафедри техніко-технологічних дисциплін

Захист відбудеться "17" вересня 2009 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.004.18 у Національному університеті біоресурсів і природокористування України за адресою: 03041, м. Київ, вул. Героїв Оборони, 15, корп. 3, ауд. 65

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного університету біоресурсів і природокористування України за адресою: 03041, м. Київ, вул. Героїв Оборони, 13, корп. 4, к. 28

Автореферат розісланий ''12" серпня 2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради О.В. Полозенко

Анотації

Чепок Р.В. Реалізація конструкторсько-технологічного підходу в процесі навчання креслення майбутніх вчителів трудового навчання. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.02 - теорія і методика навчання (креслення). - Національний університет біоресурсів і природокористування України. - Київ, 2009. креслення вчитель конструкторський

Дисертаційне дослідження присвячене проблемі формування конструкторсько-технологічного підходу в процесі навчання кресленню майбутніх вчителів трудового навчання. У дисертації виконаний історичний огляд викладання креслення та виявлені такі підходи: образотворчий, геометричний та конструкторсько-технологічний. Розкрито значущість міжпредметних зв'язків "Креслення" з "Практикумом в навчальних майстернях" та "Технічної механіки" ("Деталей машин та основ конструювання"). Сформульовано основну складову дидактичних умов успішної реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню при підготовці майбутніх вчителів трудового навчання. А саме: геометричні, конструкторські та техніко-технологічні задачі з курсу креслення й інших загально-інженерних дисциплін, вивчення яких спирається на графіку та методику вирішення цих задач. В основі методики рішення цих задач є комбіноване використання різноманітних методів навчання кресленню, науково-обґрунтоване використання наочності, опора на сучасні новітні психологічні знання щодо структури і змісту просторового мислення та педагогічних шляхів його формування. Розкриті показники сформованості знань і вмінь на основі конструкторсько-технологічного підходу та критеріїв готовності виконувати робочі та складальні креслення; визначені рівні сформованості цих знань, умінь і навичок.

Ключові слова: конструкторсько-технологічний підхід, графічна підготовка, завдання та поняття, дидактичні умови.

Чепок Р.В. Реализация конструкторско-технологического подхода в процессе обучения черчению будущих учителей трудового обучения. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальноси 13.00.02 - теория и методика обучения (черчение). - Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины. - Киев, 2009.

Диссертационное исследование посвящено проблеме формирования конструкторско-технологического подхода в процессе обучения черчению будущих учителей трудового обучения.

Анализ формирования подходов в обучении черчению, сквозь призму истории, дал возможность сформулировать их смысловые названия и определить характерные признаки, которые присущи только им. В работе выявлена роль межпредметных связей "Черчения", "Практикума в учебных мастерских" и "Технической механики" в реализации конструкторско-технологического подхода в процессе обучения черчению; разработана система разнообразных геометрических, технико-технологических, конструкторских задач и соответствующая методика решения этих задач.

В процессе педагогического експеримента в высшей школе по формированию графических знаний и умений у студентов на основе конструкторско-технологического подхода широко использованы современные компьютерные программы, в том числе авторские.

Использование в учебно-воспитательном процессе выявленных дидактических условий реализации конструкторско-технологического подхода в обучении черчению дали положительный эффект в росте качества знаний и умений студентов.

Исходя из разработанных показателей сформированности знаний и умений на основе конструкторско-технологического подхода, критериев готовности выполнять рабочие и сборочные чертежи, определены уровни сформированности знаний и умений на основе конструкторско-технологического подхода в обучении черчению.

Разработанное методическое обеспечение может быть использовано в высших учебных заведениях при изучении дисциплин: "Начертательная геометрия и черчение", "Инженерная и компьютерная графика", "Техническая механика", "Методика преподавания черчения".

Ключевые слова: конструкторско-технологический подход, графическая подготовка, учебно-воспитательный процесс, дидактические условия.

Chepok Roman Wolodymyrovych The realization of the design-technological approach in the process of drawing education of the future teachers of the working education. - Мanuscript.

Scientific thesis for the Degree of the Candidate of Pedagogical Sciences in speciality 13.00.02 - theory and methods of study (drawing). - National university of Life and Environmental Sciences of Ukraine. - Kyiv, 2009.

The thesis is devoted to the investigation of the problem of the realization design-technological approach in the process of drawing education of the future teachers of the working education. The historical development and the modern state of the drawing education with the utilization of different approaches were analyzed. The notion of the apparatus, the matter and the structure of graphic, geometric and design-technological approaches, didactic conditions of the successful realization of the design-technological approach in the process of drawing education, the role of the related drawing subjects, the role of the practice in the educational workshops, the role of the technical mechanics, the model and the ways of the process of the forming graphic knowledge and abilities with the design-technological approach, the place and the role of the modern computer programs which allow to speed up the design-technological statements and the construction of the graphic representations were meant.

The process of the realization of the design-technological approach in the process of drawing education of the future teachers of the working education with the usage the interactive and information methods of the education were theoretical substantiated.

The positive influence of the system on the effectiveness of the forming high level of the graphic knowledge, abilities and skills at the future teachers of the working education were experimentally confirmed.

The main results of the investigation were introduced in the educational process of the Ukrainian higher education establishments.

Keywords: the graphic knowledge, abilities and skills; the design-technological approach; the graphic language, tasks and notions; didactic conditions; methodical ways; the interactive and the formation methods of the education.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. На сучасному етапі прискореного економічного розвитку різних галузей виробництва, збагачення духовної культури людства, стрімкого соціального і політичного життя України ставляться відповідні вимоги до всебічного розвитку особистості. На сьогодні особливого значення, поряд із словесними, набули графічні засоби передачі інформації. Це - різноманітні креслення, схеми, технічні рисунки, криптограми, знакові моделі тощо. Без таких засобів не можливо уявити повноцінного життя людей. Завдячуючи їм, ми отримуємо, передаємо чи набуваємо корисної інформації. Майже усі сфери народного господарства, розгалуженої механізації і автоматизації виробничих процесів за умов упровадження новітніх технологічних процесів, потребують висококваліфікованих кадрів, які можуть вільно оперувати графічними засобами інформації.

Здатність людини оволодіти графічною грамотою, тобто вільно оперувати нею - є одним із показників її розумового розвитку. Тому графічна підготовка спрямована на розв'язування просторових задач графічними методами, що, в свою чергу, пов'язано з політехнічною підготовкою. Вагомий внесок у вирішення різноманітних задач графічної підготовки зробили такі науковці, як А. Алексюк, В. Альбицький, П. Атутов, Ю. Бабанський, А. Ботвінніков, А. Верхола, Є. Виноградов, І. Вишнепольськиий, І. Глівінський, В. Гордон, П. Дмитренко, М. Козяр, А. Кондратюк, Г. Лаломов, А. Мегеде, Є. Мєрзон, М. Нетикса, Н. Рідлер, І. Ройтман, В. Сидоренко, Б. Сименач, Д. Тхоржевський, В. Тютрюмов та ін. Однак, сьогодення висуває нові проблеми, які потребують вирішення. Однією з таких проблем є підготовка фахівця не лише з набутими певними знаннями, вміннями та здатного вирішувати графічні задачі, а й здатного узгоджувати кожне питання цих задач із правильними конструкторсько-технологічними рішеннями.

На основі аналізу опрацьованої наукової історичної, психолого-педагогічної, методичної літератури та практики роботи професорсько-викладацького складу вищої школи щодо підготовки майбутніх учителів трудового навчання та креслення, варто звернути увагу на таке:

1. Змістовна складова професійно-педагогічної підготовки майбутніх учителів у вищих навчальних закладах отримала достатньо повне та всебічне висвітлення у вітчизняній та зарубіжній літературі. Однак на практиці проблема реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню розроблена та використовується не в повному обсязі.

2. Вища школа має значний досвід професійно-педагогічної підготовки вчителів трудового навчання та інженерів-педагогів із професійного навчання. Але питанням формування конструкторсько-технологічного підходу у кресленні не приділяється необхідної уваги.

3. Стан навчання кресленню у загальноосвітній, професійній та вищій школі свідчить, що через нестачу навчального часу питання конструкторського змісту та технології виготовлення деталей на заняттях із креслення не розглядаються і навчання виконанню креслення здійснюється без урахування конструкторсько-технологічного змісту.

Варто зазначити, що переважна більшість випускників інженерно-педагогічних факультетів університетів не мають необхідної методичної підготовки до реалізації конструкторсько-технологічного підходу в навчанні кресленню. Таким чином, реальний рівень підготовки студентів інженерно-педагогічних факультетів до реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню не відповідає сучасним вимогам навчально-виховного процесу. Це зумовлюється низкою причин: а) відсутністю цілеспрямованої, систематичної роботи з реалізації конструкторсько-технологічного підходу в кресленні з боку викладацького складу, який, у свою чергу, має недостатній рівень професійної компетентності в даному питанні; б) низьким рівнем взаємозв'язків психолого-педагогічних та методичних дисциплін у процесі навчання; в) недостатнім рівнем узгодженості зв'язків між дисциплінами, зазначеними у навчальному плані, що забезпечують конструкторсько-технологічну та графічну підготовку студентів; г) відсутністю методичних розробок щодо підвищення ефективності підготовки студентів на основі конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню та розробок щодо методичної підготовки майбутніх фахівців із креслення до реалізації конструкторсько-технологічного підходу в навчанні кресленню при роботі з учнями.

Отже, актуальність проблеми, її недостатня теоретична розробленість, об'єктивна потреба сьогодення викладання креслення на основі конструкторсько-технологічного підходу, необхідність виявлення, вивчення та впровадження у навчальний процес дидактичних умов реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню і відповідного методичного забезпечення зумовили вибір теми дисертаційного дослідження: "Реалізація конструкторсько-технологічного підходу у процесі навчання креслення майбутніх вчителів трудового навчання".

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження виконано в межах планів наукових робіт науково-дослідної лабораторії "Методики формування конструкторсько-технологічних знань та вмінь учнівської молоді" (наказ № 300-Д від 14.04.04 р.) кафедри загальної інженерної підготовки інженерно-технологічного факультету Херсонського державного університету та в межах загальноуніверситетської теми: "Підготовка вчителя в системі неперервної педагогічної освіти" (номер державної реєстрації 0106U000875).

Тема дослідження затверджена Вченою радою Херсонського державного університету (протокол № 3 від 03.02.2003 р.) і узгоджена в Раді з координації наукових досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні (протокол № 532 від 07.06.2004 р.)

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження - обґрунтувати та експериментально перевірити зміст та дидактичні умови реалізації конструкторсько-технологічного підходу у процесі графічної підготовки майбутніх учителів трудового навчання.

Для досягнення вище зазначеної мети були визначені такі завдання:

1) проаналізувати історичний розвиток підходів до становлення креслення як навчального предмету в середній загальноосвітній, професійній та вищій школі;

2) виявити вплив міжпредметних зв'язків як умови реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню;

3) розкрити особливості та зміст конструкторсько-технологічного підходу в навчанні кресленню в процесі підготовки фахівців із трудового навчання;

4) визначити, теоретично обґрунтувати дидактичні умови реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню й експериментально перевірити їх.

Об'єкт дослідження - процес графічної підготовки майбутнього вчителя трудового навчання та креслення.

Предмет дослідження - зміст та дидактичні умови впровадження конструкторсько-технологічного підходу в практику графічної підготовки вчителів трудового навчання та креслення.

Методи дослідження: теоретичні - теоретичний логіко-історичний аналіз науково-методичних праць, психолого-педагогічної літератури, навчальних планів, програм; емпіричні - спостереження, бесіди, анкетування, інтерв'ювання; аналіз продуктів творчої діяльності учнів, студентів, вчителів шкіл та викладачів вищої школи; вивчення та узагальнення досвіду вчителів шкіл та вищих навчальних закладів; експеримент; статистичні - кількісний та якісний аналіз результатів дослідження.

Наукова новизна одержаних результатів дослідження - вперше теоретично обґрунтовано сутність та зміст конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню та визначені дидактичні умови його реалізації у вищий школі; створено методичну систему навчання кресленню, що враховує конструкторсько-технологічний підхід, сприяє підвищенню продуктивності графічної діяльності студентів на заняттях із креслення; уточнено зміст та структуру графічної підготовки вчителя трудового навчання та креслення; дістали подальшого розвитку функціональні характеристики моделі вчителя технологій за рахунок використання методики діагностування рівнів сформованості знань, умінь і навичок на основі конструкторсько-технологічного підходу в навчанні кресленню.

Практичне значення одержаних результатів полягає в розробці методичних рекомендацій, призначених для викладачів креслення професійно-технічних навчальних закладів, учителів трудового навчання і креслення та для їх підготовки у вищих навчальних закладах України.

Матеріали дослідження використовувалися автором та його колегами при проведенні занять із креслення, практикуму в навчальних майстернях, технічної механіки, керівництві курсовими проектами з деталей машин у п'яти вищих навчальних закладах України, що засвідчують довідки про впровадження: у Київському національному педагогічному університеті імені М.П. Драгоманова (довідка № 3745/6543/ від 27.12.2007 р.); у Хмельницькому національному університеті (довідка № 87/6754 від 19.03.2008 р.); у Полтавському державному педагогічному університеті імені В.Г. Короленка (довідка № 6584/01-37/ від 24.12.2007 р.); у Луганському національному педагогічному університеті імені Тараса Шевченка (довідка № 1/861 від 07.05.07 р.); у Херсонському державному університеті (довідка № 7586/98 від 14.10.2008 р.).

Дослідження проводилось протягом 2001-2009 років.

На першому етапі (2001-2002 рр.) вивчався рівень графічної підготовки випускників загальноосвітніх шкіл та студентів ВНЗ України, рівень їх просторового мислення; стан викладання графічних і технічних дисциплін при підготовці вчителів трудового навчання та інженерів-педагогів із професійного навчання; рівень знань, умінь і навичок із креслення та рівень готовності студентів зазначених спеціальностей до навчання кресленню на основі конструкторсько-технологічного підходу; проводилися теоретичні дослідження та констатуючий експеримент.

На другому етапі (2002-2004 рр.) продовжувалися теоретичні дослідження; здійснювався пошук шляхів розв'язання проблеми дослідження. За результатами проведеної роботи розроблена система задач, що забезпечує високий рівень графічної підготовки студентів. Розроблено методику рішення цих задач із використанням сучасних психолого-педагогічних та комп'ютерних технологій.

На третьому етапі (2004-2009 рр.) проводився формуючий експеримент, здійснювалася систематизація й узагальнення результатів педагогічного експерименту, проводилася їх кількісна й якісна обробка. Формулювалися загальні висновки, здійснювалося літературне оформлення роботи.

Особистий внесок здобувача полягає в теоретичній розробці та обґрунтуванні основних ідей проведеного дослідження (проведення історичного структурно-логічного аналізу сутності, змісту конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню; розробка системи завдань і відповідної методики їх вирішення, спрямованих на ефективне формування високого рівня знань, умінь і навичок із креслення; обґрунтування дидактичних умов реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню; визначення показників, критеріїв і рівнів готовності студентів до реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню), у безпосередній організації та проведенні дослідно-експериментальної роботи, спрямованої на перевірку дидактичних умов реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню студентів, аналізі та узагальненні результатів проведеного дослідження.

У публікації "Поширення політехнічної спрямованості навчання при підготовці вчителів трудового навчання (технічна та обслуговуюча праця) при вивченні технічної механіки" (Г.Г. Шорохов, В.І. Чепок, Р.В. Чепок) здобувачем обґрунтовано зміст та ідею специфічного підходу до методики викладання технічної механіки, зокрема: необхідність поєднання практикуму в навчальних майстернях і технічної механіки з метою формування у студентів конструкторських і технологічних знань і вмінь.

У методичному посібнику "Деталі машин та основи конструювання: для студентів спеціальності 7.010104 "Професійне навчання" (В.І. Чепок, Р.В. Чепок) здобувачем розроблено методику вивчення з'єднання деталей машин та основ їх конструювання.

У методичних рекомендаціях "Деталі машин: методичні рекомендації з лабораторного практикуму (для студентів спеціальностей: №6.010100 "Педагогіка і методика середньої освіти. Трудове навчання", №6010100 "Професійне навчання")" (В.І. Чепок, Р.В. Чепок) здобувачем розроблено методику вивчення інформації про розрахунок передач деталей машин.

У навчально-методичних рекомендаціях до курсу "Методика викладання креслення (на основі конструкторсько-технологічного підходу): для студентів спеціальності 7.010103 "ПМСО. Трудове навчання" (Л.П. Дубовик, Р.В. Чепок) здобувачем розкрито зміст та методику впровадження конструкторсько-технологічного підходу.

Наукові ідеї та задуми, що належать співавторам публікацій, у дисертаційній роботі не використовувалися.

Апробація результатів дослідження здійснювалися шляхом публікацій наукових статей та науково-методичних рекомендацій із проблем конструкторсько-технологічного підходу у процесі навчання кресленню. Основні положення дослідження обговорювалися на науково-практичних конференціях, зокрема, міжнародних: "Сучасний стан та перспективи розвитку трудового навчання в європейському освітньому просторі" (м. Київ, 2003 р.); "Сучасні освітні технології та напрямки підготовки майбутнього вчителя трудового навчання" (м. Полтава, 2003 р.); "Інноваційні технології в професійній підготовці вчителя трудового навчання: проблеми теорії і практики (присвячена пам'яті академіка Д.О. Тхоржевського)" (м. Полтава, 2007 р.); всеукраїнських: "Інженерно-педагогічна освіта: сьогодення і майбуття" (м. Херсон, 2003 р.); "Особливості підготовки вчителя обслуговуючої праці в сучасних умовах" (м. Херсон, 2000 р.); "Технічна та художня творчість у творчій підготовці молоді" (м. Херсон, 2002 р.); "Проблеми практичної підготовки інженерів-педагогів у вищих навчальних закладах" (м. Херсон, 2004 р.); "Науково-методичне забезпечення загальної інженерної підготовки студентів вищих навчальних закладів" (м. Херсон, 2004 р.); "Проблеми фахової підготовки інженерів-педагогів спеціальності "Професійне навчання" (м. Херсон, 2005 р.); "Сучасні педагогічні технології формування готовності молоді до соціально-виробничої адаптації в профільному та професійному навчанні" (м. Херсон, 2005 р.); "Проблеми формування конструкторсько-технологічних знань та вмінь студентів вищих навчальних закладів" (м. Херсон, 2005 р.); "Конструкторсько-технологічний підхід у підготовці майбутніх фахівців інженерного та педагогічного профілів" (м. Херсон, 2007 р.); "Актуальні проблеми ступеневої підготовки вчителя трудового навчання" (м. Херсон, 2006 р.), а також висвітлювалися на засіданнях кафедр трудового навчання, загальної інженерної підготовки Херсонського державного університету, міжкафедральних науково-методичних семінарах інженерно-технологічного факультету вище зазначеного університету, методичних семінарах учителів трудового навчання і креслення та викладачів професійно-технічних навчальних закладів м. Херсона.

Публікації. Основні положення та результати дослідження викладені у 13 публікаціях, 9 з яких виконано одноосібно (з них 7 - наукові статті, опубліковані у фахових виданнях, затверджених ВАК України).

Структура роботи. Робота складається зі вступу, двох розділів, висновків до розділів, загальних висновків, списку використаних джерел (207 найменувань) та 6 додатків (на 119 сторінках). Робота містить 20 рисунків, 10 таблиць, 6 схем, 2 діаграми (на 14 сторінках). Повний обсяг дисертації становить 327 сторінок друкованого тексту, з них 190 - основний зміст роботи.

Основний зміст дисертації

У вступі обґрунтовано актуальність обраної теми дослідження, проаналізовано загальний стан розробленості проблеми в теорії та практиці навчання, представлено зв'язок дисертації з науковими програмами, планами та темами, визначено мету, завдання, об'єкт і предмет дослідження, сформульовано гіпотезу, охарактеризовано методи й основні етапи дослідження, теоретичне і практичне значення результатів дослідження, подано відомості про апробацію та впровадження результатів у практику вищої школи, публікації, наведено структуру й обсяг дисертаційної роботи.

У першому розділі "Аналіз сутності конструкторсько-технологічного підходу в навчанні кресленню" проаналізовано педагогічну проблему реалізації конструкторсько-технологічного підходу у процесі навчання кресленню майбутніх учителів трудового навчання в історичній, психолого-педагогічній літературі; здійснено ретроспективний аналіз підходів до навчання кресленню, порівняльний аналіз геометричного та конструкторсько-технологічного підходів у графічній діяльності, виявлено міжпредметні зв'язки як умову реалізації конструкторсько-технологічного підходу в навчанні кресленню.

Виявлено основні етапи розвитку креслення та зміни у підходах до його навчання в період із кінця XІ до початку XX століття. Так, XІ-XVІІ ст. ознаменувалися створенням підґрунтя до виникнення цих підходів. XVІІІ-XІX ст. - період панування образотворчого підходу, початок XX-ХХІ ст. - період геометричного підходу. Конструкторсько-технологічний підхід виникає у зв'язку зі стандартизацією креслення (1925 р.).

Встановлено, що викладанню креслення у навчальних закладах у різні часи науковцями та викладачами-практиками приділялося достатньо уваги щодо поновлення його змісту та покращення методики викладання креслення. Але від початку "юридичного" становлення креслення до сьогодення цілеспрямованого наукового дослідження, присвяченого з'ясуванню змісту, структури та розробці методики конструкторсько-технологічного підходу в навчанні кресленню при підготовці фахівців із графіки, у тому числі, вчителів трудового навчання та креслення, нами не встановлено.

Аналіз історичних джерел засвідчує, що креслення як наука займає окрему самостійну ланку серед інших наук, маючи свою, створену видатними науковцями, методологію та методи досліджень. У процесі дослідження нами виявлено, що образотворчий підхід до підготовки технічних кадрів передував геометричному. Варто наголосити, що геометричний підхід є базовим для конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню. В результаті аналізу встановлено хронологічну залежність і послідовність зазначених підходів, їх основний зміст та методику викладання графіки у попередні роки.

Встановлено, що креслення-рисунки, креслення-схеми ХІ-ХІІ ст. слугували підґрунтям для формування образотворчого підходу, основними задачами якого були фарбування і тушування креслення разом із опануванням законів проекційного креслення, частковим поновленням технологічних вимог. Основними задачами креслення геометричного підходу є навчання побудови креслення реальних предметів за допомогою аналізу геометричної форми предмета, навчання читанню креслень та розвитку просторової уяви в учнів. Геометричні основи креслення повинні не відступати на другий план, а набуватися як першочергова основа для подальшого оволодіння технічними знаннями. Основними задачами конструкторсько-технологічного підходу є опанування законів побудови всіх видів креслення з одночасним формуванням у студентів (учнів) здатності оперувати графічними засобами будь-якого рівня абстрагування; вміння розумового перекодування умовних зображень у наочні моделі; високого рівня аналізу й синтезу конструкторських і технологічних властивостей предметів (об'єктів); сприймання, зберігання і передавання інформації загальноприйнятою в науці й техніці міжнародною графічною мовою.

У результаті вивчення практичного досвіду та аналізу праць О. Ботвіннікова, В. Бромлея, А. Верхоли, В. Виноградова, І. Вишнепольського, В. Гордона, А. Добрякова, В. Забронського, Г. Лаломова, Б. Ломова, І. Маслова, А. Молочкова, М. Нетикси, В. Образцова, Г. Прокоф'єва, А. Страхова, Г. Талако, І. Ярмоловича та інших, з'ясовано сутність та особливості геометричного і конструкторсько-технологічного підходів у графічній діяльності. Порівняльний аналіз науково-методичної літератури засвідчив, що в історії розвитку креслення кожен із підходів мав свої особливості відтворення форми та розмірів предмета на кресленні: 1. Основна особливість образотворчого підходу в навчанні кресленню полягала у використанні кольорів для відображення конструкції та технічних особливостей предметів. 2. В основу геометричного підходу в навчанні кресленню було покладено геометричні закономірності та властивості, за допомогою яких виконано креслення. 3. Конструкторсько-технологічний підхід у навчанні кресленню ґрунтувався на використанні науково-технічних (конструкторських та технологічних) знань про технологію виготовлення предметів, що зображуються на кресленні.

Встановлено, що чіткої межі між підходами у навчанні кресленню не існує. Кожний попередній підхід формував певні особливості наступного. Аналіз наукових засад навчання кресленню на основі конструкторсько-технологічного підходу дає підставу стверджувати, що конструкторсько-технологічний підхід є найскладнішим і найвищим ступенем в опануванні креслення. Він є логічним продовженням геометричного підходу у навчанні кресленню, що підтверджується дослідженнями таких учених: О. Ботвіннікова, А. Верхоли, В. Виноградова, Б. Ломова, В. Сидоренка.

За результатами аналізу наукових праць із педагогіки, психології, філософії, методики викладання креслення виявлені міжпредметні зв'язки як умова реалізації конструкторсько-технологічного підходу в навчанні кресленню. Міжпредметні зв'язки формують здатність навчатися та розкривають загальні принципи побудови науки.

Встановлено, що особливу значущість у реалізації конструкторсько-технологічного підходу в навчанні кресленню студентів (майбутніх учителів трудового навчання та спеціалістів із професійного навчання) має використання міжпредметних зв'язків "Креслення", "Практикуму в навчальних майстернях" та "Технічної механіки" ("Деталей машин та основ конструювання"). Сформувати систему глибоких графічних знань і вмінь студентів можливо, спираючись на систематизований науковий зв'язок між кресленням, професійно-орієнтованою трудовою діяльністю в навчальних майстернях та виконанням курсового проекту з "Деталей машин", використовуючи різноманітні методичні прийоми. Основний зміст і сутність зазначених вище методичних прийомів полягає у поєднанні трудової та графічної діяльності студентів на основі глибоких знань із конструювання, технологій виготовлення, розрахунку на міцність деталей і виробів, графічних понять і стандартів.

У другому розділі "Зміст та дидактичні умови впровадження конструкторсько-технологічного підходу в практику графічної підготовки вчителів трудового навчання та креслення" визначено і теоретично обґрунтовано дидактичні умови реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню, обґрунтовано використання методичних прийомів і засобів формування знань та вмінь на основі конструкторсько-технологічного підходу в графічній підготовці студентів, експериментально перевірено ефективність графічної підготовки студентів на основі конструкторсько-технологічного підходу з урахуванням визначених дидактичних умов.

У результаті проведеної роботи з'ясовано, що запорукою успішного навчання на основі конструкторсько-технологічного підходу є дидактичні умови навчання кресленню, які відтворюють його специфіку. Було встановлено такі дидактичні умови ефективної реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню, а саме: використання геометричних, конструкторських і техніко-технологічних задач у процесі вивчення креслення; застосування методики вирішення вище зазначених задач, яка ґрунтується на комбінації різноманітних методів навчання кресленню; використання засобів наочності у навчанні кресленню; урахування викладачами психологічної структури і змісту просторового мислення студентів (учнів).

З'ясовано, що сучасний стан графічної підготовки абітурієнтів, які вступають до вищих навчальних закладів отримати інженерно-педагогічну та фахову з трудового навчання підготовку не відповідає вимогам як навчально-виховного процесу у вищий школі, так і вимогам сучасного промислового та сільськогосподарського виробництва. Лише до 10% абітурієнтів мають високий рівень знань і вмінь із шкільного курсу креслення, близько 30% - середній і майже 60% - низький.

Встановлено, що система знань і вмінь із креслення, що формується на основі конструкторсько-технологічного підходу, визначається сукупністю наукових закономірностей, які вивчають студенти. Такі закономірності відображають загальні основи, принципи сучасного конструювання та технології в галузі виробництва і включають в себе: знання загальних законів та принципів, які лежать в основі сучасного креслення; знання принципів дії та застосування конкретних технічних об'єктів; знання загальної будови та принципу дії типових технічних пристроїв (інструментів, механізмів, верстатів та ін.), які є базовими в конструкторсько-технологічній діяльності.

Наведено приклади виконання креслень деталей, що відображають конструкторсько-технологічний підхід, та методичні вказівки щодо реалізації конструкторсько-технологічного підходу. Наприклад, нанесення лінійних розмірів на робочих кресленнях деталей із дотриманням норм стандарту і врахуванням технології виготовлення деталі. Акцентується увага, що, виконуючи креслення деталей студентам, як правило, не доводять до відома кількість деталей, що виготовляється. Тому, студент не має можливості вибрати певну схему простановки розмірів на кресленні. Щоб запобігти цього конструкторсько-технологічного недоліку у навчанні кресленню необхідно у завданні вказувати кількість деталей, які необхідно виготовити. Таким чином уникнути методичної помилки. У наведених прикладах, окрім уточнення загальних правил побудови креслення, простежується застосування конструкторсько-технологічних явищ, закономірностей, принципів технічного та виробничого характеру. Зазначається, що студенти можуть добре знати закономірності, черговість графічних побудов, але рівень сформованості знань на основі конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню може бути недостатнім. Акцентується увага на тому, що сучасна методика викладання креслення повинна враховувати новітні досягнення в галузі промислових технологій, психології та педагогіки.

У результаті проведеної роботи з'ясовано, що ефективність набуття графічних знань і вмінь залежить від психологічного переносу, сутність якого полягає у використанні засвоєних студентом знань, умінь і способів розумової діяльності в нові умови навчальної чи практичної роботи. Це потребує з'ясування логіко-пізнавального змісту конструкторсько-технологічних та графічних понять.

Охарактеризовано логіко-пізнавальну процедуру визначення поняття (в тому числі графічного) як етап дидактичного процесу формування конструкторсько-технологічного поняття і виявлено умови й особливості функціонування визначення у цьому процесі. Ґрунтуючись на логіко-тезаурусній концепції інтелектуальної комунікації Ю. Шрейдера, в дослідженні дефініція розглядається як результат визначення поняття, ототожнює отримання, фіксування та переробку інформації через мисленнєві знакові вирази.

Через характеристику діяльності викладача і студентів доведено використання дефініцій викладачем, яке відбувається у результаті його комунікативної (словесно-знакової) діяльності. Засвоєння ж дефініцій студентами відбувається у результаті їх розумової та мнемічної діяльності, якій передувала предметно-практична діяльність, спрямована на з'ясування ознак об'єкту.

Було розроблено і впроваджено модель інформаційно-комунікативного визначення конструкторсько-технологічних понять у процесі навчання кресленню, що дало позитивні результати. З метою перевірки та кількісної оцінки засвоєння графічних понять застосовувалися методи поелементного і поопераційного аналізу.

Встановлено, що знання критеріїв і рівнів засвоєння графічних понять дозволяють об'єктивно оцінити якість їх засвоєння студентами, своєчасно оцінити ефективність методичної системи формування у них графічних понять, яка застосовується викладачем, і внести необхідні корективи до неї.

Беручи до уваги, що правильно відібрані методи і методичні прийоми навчання кресленню забезпечують високу якість графічних знань, в основу педагогічного експерименту була покладена система методів проблемно-розвивального навчання, яка ґрунтується на принципах цілепокладання та проблемності. Сутність і зміст методичних прийомів пов'язані зі змістом і послідовністю формування графічних понять. Результати педагогічного експерименту підтвердили, що застосування проблемного підходу до викладання креслення, відбір методів і методичних прийомів повинен здійснюватися на основі визначеної нами системи графічних понять даного предмета з урахуванням психологічних особливостей сприймання студентів.

Розроблено модель процесу формування графічних знань і вмінь на основі конструкторсько-технологічного підходу, яка дозволяє розуміти зміст конструкторсько-технологічних понять і визначати навчальні дії, що забезпечують графічну діяльність. Запропоновано модель структури конструкторсько-технологічного підходу, яка дозволяє враховувати особливості компонентів графічної діяльності в навчанні кресленню.

Доведено ефективність використання засобів відеоінформації при проведені занять із креслення на основі конструкторсько-технологічного підходу, розроблено методичні рекомендації щодо їх використання. Встановлено, що при застосуванні засобів відеоінформації, особливо динамічних, із звуковим супроводом, передача інформації відбувається внаслідок функціонування зорових та слухових аналізаторів як каналів зв'язку. З метою забезпечення ефективності навчання графіці запропоновано використання, разом із засобами відеоінформації (особливо на перших етапах навчання), демонстрацію моделей деталей та процес їх вимірювання. Це активізує зорово-вестибулярно-кінестетичні канали зв'язку.

У процесі експериментального дослідження встановлено, що майже 37% студентів не використовують надбані раніше конструкторські та технологічні знання в графічній діяльності. Враховуючи це і визначені дидактичні умови реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню, було розроблено й апробовано різнорівневу систему конструкторсько-технологічних задач та методику навчання їх вирішенню. Задачі з конструкторсько-технологічним змістом поділені на чотири рівня складності, розраховані на виявлення розуміння студентами певних графічних побудов, конструкцію та принцип дії різних технічних об'єктів і явищ, які відбуваються у процесі виготовлення деталей тощо. Вони містять технічну й конструкторську інформацію, яка розвиває творче, абстрактне та логічне мислення.

Як засвідчив експеримент, задачі першого і другого рівня складності варто використовувати при вивчені "Нарисної геометрії і креслення" студентами першого року навчання. Задачі третього рівня складності доцільно використовувати при вивченні "Інженерної і комп'ютерної графіки" з використанням програми "Компас-графік" студентами другого року навчання. Задачі четвертого рівня складності необхідно використовувати при розробці технологічних карт виготовлення деталей і виконанні курсового проекту з "Деталей машин" за допомогою комп'ютерних програм (у тому числі, розроблених нами) для студентів третього року навчання.

Встановлено, що рішення задач із конструкторсько-технологічним змістом є дієвим засобом у формуванні графічних знань і вмінь; вони сприяють комплексному засвоєнню знань, які отримали студенти у процесі вивчення предметів загально-інженерного та природничо-математичного циклів; розвивають творчий інтерес до техніки та її вдосконалення.

Одержані результати дослідження вказують на ефективність застосування різних засобів навчання, а саме: показ натуральних об'єктів або їх моделей; використання друкованого роздаткового дидактичного матеріалу; демонстраційний експеримент; використання відеоплакатів, відеофільмів; використання задач із конструкторсько-технологічним змістом різних рівнів складності, що включають в себе завдання, які виконуються за допомогою звичайного креслярського інструменту на папері; використання графічних задач, що передбачають роботу зі спеціальною комп'ютерною програмою "Компас-графік"; використання, розробленої нами, комп'ютерної програми до виконання розрахункової частини курсового проекту з "Деталей машин".

При формуванні графічних знань із використанням конструкторсько-технологічного підходу в процесі вивчення креслення необхідно враховувати такі педагогічні вимоги:

1. Основу змісту будь-якого програмного матеріалу з креслення повинні складати теоретичні знання, які відображають конструкторсько-технологічну специфіку об'єктів (деталей механізмів, пристроїв тощо), які вивчаються.

2. Відібрані теоретичні конструкторсько-технологічні положення для вивчення креслення необхідно класифікувати на основні та додаткові, диференціювати їх за рівнем складності.

3. Відібраний матеріал повинен будуватися на фундаменті міжпредметних зв'язків "Нарисної геометрії та креслення", "Практикуму в навчальних майстернях", "Деталей машин" та інших загально-інженерних дисциплін.

Беручи до уваги визначені нами показники сформованості знань і вмінь на основі конструкторсько-технологічного підходу, критерії готовності виконувати робочі та складальні креслення, було визначено рівні сформованості знань, умінь і навичок на основі конструкторсько-технологічного підходу в навчанні кресленню, які дозволили провести діагностування серед студентів й оцінювання результатів експериментального навчання.

Експеримент підтвердив, що формування графічних понять у процесі вивчення креслення відбувається в різних студентів, які знаходяться в однакових умовах навчання, різнорівнево. Особливо позитивно на ефективність формування високого рівня графічних знань, умінь і навичок на основі конструкторсько-технологічного підходу вплинуло використання сучасних комп'ютерних програм, які дозволяють прискорити необхідні розрахунки та побудову графічних зображень.

На кожному з етапів формуючого експерименту для визначення рівнів сформованості графічних знань, умінь і навичок, окрім основного показника - правильність вирішення певного циклу задач, враховувалися типи оперування графічними поняттями, широта і повнота графічних понять та рівень навченості студентів (див. табл. 1-3, рис.1).

Таблиця 1 Результати І-го етапу формуючого експерименту

Групи	Успішність	Якість	а	в	с
	Кільк.студ	%	Кільк.студ	%	Кільк.студ	%	Кільк.студ	%	Кільк.студ	%
Контрольні	114	96,61	48	40,68	66	55,93	36	30,51	12	10,17
Експери-ментальні	122	100	69	56,55	53	43,45	49	40,16	20	16,39

а - кількість студентів, які вирішили задачі І, ІІ рівня складності і відповідають низькому рівню графічних знань та вмінь;

в - кількість студентів, які вирішили задачі І, ІІ рівня складності і відповідають середньому рівню графічних знань та вмінь;

с - кількість студентів, які вирішили задачі І, ІІ рівня складності і відповідають високому рівню графічних знань та вмінь

Таблиця 2 Результати ІІ-го етапу формуючого експерименту

Групи	Успішність	Якість	а	в	с
	Кільк.студ	%	Кільк.студ	%	Кільк.студ	%	Кільк.студ	%	Кільк.студ	%
Контрольні	115	97,46	49	41,53	66	55,93	35	29,66	14	11,87
Експери-ментальні	121	99,18	79	64,75	42	34,43	53	43,44	26	21,31

а - кількість студентів, які вирішили задачі ІІІ рівня складності і відповідають низькому рівню графічних знань та вмінь;

в - кількість студентів, які вирішили задачі ІІІ рівня складності і відповідають середньому рівню графічних знань та вмінь;

с - кількість студентів, які вирішили задачі ІІІ рівня складності і відповідають високому рівню графічних знань та вмінь.

Таблиця 3

Результати ІІІ-го етапу формуючого експерименту

Групи	Успішність	Якість	а	в	с
	Кільк.студ	%	Кільк.студ	%	Кільк.студ	%	Кільк.студ	%	Кільк.студ	%
Контрольні	117	99,15	46	38,98	71	60,17	27	22,88	19	16,1
Експери-ментальні	122	100	71	58,2	51	41,8	48	39,35	23	18,85

а - кількість студентів, які вирішили задачі ІV рівня складності і відповідають низькому рівню графічних знань та вмінь;

в - кількість студентів, які вирішили задачі ІV рівня складності і відповідають середньому рівню графічних знань та вмінь;

с - кількість студентів, які вирішили задачі ІV рівня складності і відповідають високому рівню графічних знань та вмінь.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Порівняльна діаграма якості трьох етапів формуючого експерименту

Результати, що наведені на рисунку і в таблицях, демонструють зростання високого рівня якості графічних знань, умінь і навичок, сформованих на основі конструкторсько-технологічного підходу. Так, на першому етапі формуючого експерименту в експериментальних групах він є вищим на 15,87%, ніж в контрольних. При цьому успішність в експериментальних групах відповідала 100%, тоді як у контрольних групах знизилась до 96,61%. На другому етапі формуючого експерименту спостерігається зростання рівня якості графічних знань, умінь і навичок вже на 23,22%. На нашу думку, це обумовлено впровадженням у навчальний процес сучасних комп'ютерних технологій та запропонованої методики викладання графіки. Варто відзначити високу якість креслень, виконаних за допомогою комп'ютерної техніки, та велику зацікавленість студентів експериментальних груп роботою із графічними комп'ютерними програмами.

На другому етапі формуючого експерименту успішність формування графічних знань, умінь і навичок у студентів контрольних і експериментальних груп відрізнялась не суттєво (на 1,72%). На третьому етапі формуючого експерименту спостерігається зростання рівня якості графічних знань, умінь і навичок. Він є вищим на 19,22% в експериментальних групах у порівнянні з контрольними. Однак, є характерним зниження зростання рівня якості графічних знань і вмінь на третьому етапі у порівнянні з другим (не суттєво - на 4%). Пояснити можна такий факт тими труднощами, які виникли при самостійному виконанні графічної частини курсового проекту з "Деталей машин" у деяких студентів експериментальних груп. Це відбулося, незважаючи на використання комп'ютерної техніки, як для виконання розрахункової частини проекту, так і для виконання її графічної частини.

Методи математичної статистики, використані нами при обробці отриманих результатів, враховують 5% рівень значимості в педагогічних дослідженнях. Критерій "ч" (хі-квадрат), найбільш точно відповідав нашому формуючому експерименту. Оскільки в експерименті була поставлена мета - формування графічних знань і вмінь на основі конструкторсько-технологічного підходу середнього і високого рівня, то відповідно до цього ми виділили дві взаємовиключні категорії С - число студентів, у яких якісно сформовані графічні знання, вміння та навички (на середньому та високому рівні) і число студентів, у яких низька якість сформованості графічних знань, умінь і навичок. У даному випадку статистичне значення критерію Т для двох незалежних вибірок вираховується за наступною формулою:

Т =

де: N=n1+n2 - загальне число студентів експериментальних та контрольних груп, які проходили навчання кресленню;

011+012 = n1 - число студентів експериментальних груп, які навчалися за спеціально розробленою методикою;

021+022 = n2 - число студентів контрольних груп, які навчалися за звичайною методикою;

011 - число студентів експериментальних груп, які виконали графічні завдання якісно;

012 - число студентів експериментальних груп, які виконали графічні завдання, що відповідають низькому рівню знань, умінь і навичок на основі конструкторсько-технологічного підходу;

021 - число студентів контрольних груп, які виконали графічні завдання якісно;

022 - число студентів контрольних груп, які виконали графічні завдання, на низькому рівню знань, вмінь та навичок на основі конструкторсько-технологічного підходу.

У математичній статистиці існує правило ухвалення рішення: нульова гіпотеза Н 0 (у даному дослідженні - експериментальні і контрольні групи не розрізняються за підсумками виконаних робіт) не відхиляється, якщо значення статистики, яка спостерігається, критерію Тспост. менше критичного значення статистики критерію Ткритич. (Тспост. Ткритич.) і відхиляється, якщо Тспост. Ткритич. У другому випадку приймається альтернативна гіпотеза НІ (у нашому дослідженні - розходження між експериментальними і контрольними групами статистично значуще).

У проведеному експерименті: N =240, n1 = 122, n2 = 118, 011 = 71, 012 = 51, 021 = 46, 022 = 71.

Тспост.= 8,483

Оскільки в нашому випадку рівень значення = 0,05, число категорій С = 2, ступінь волі = С - 1=1, то табличне критичне значення статистики критерію Ткритич.= 3,841.

Це означає, що рівні виконаних робіт у контрольних і експериментальних групах різні, і це розходження визначається впливом не випадкових факторів, а тією методикою, яка застосована нами в дослідженні.

Кількісні та якісні показники, одержані в результаті експерименту, дають підстави стверджувати, що визначені і теоретично обґрунтовані дидактичні умови реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню в умовах вищих навчальних закладів при підготовці вчителів трудового навчання мають наукову значущість і практичне значення.

Висновки

1. Під час історичного огляду викладання креслення нами були виявлені образотворчий підхід, геометричний підхід та конструкторсько-технологічний підхід, які втілювалися в навчальний процес у вказаній хронологічній послідовності.

Встановлено, що навчання студентів кресленню на основі конструкторсько-технологічного підходу повинно цілеспрямовано спиратися на науково-обґрунтовану систему викладання графіки, в основі якої є сукупність різноманітних геометричних, техніко-технологічних і конструкторських задач та відповідна методика вирішення цих задач.

...