Содержание образования и формы организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики (учреждения общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Научно-методическое учреждение

«Национальный институт образования»

Министерство образования Республики Беларусь

Автореферат

Диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Содержание образования и формы организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики (учреждения общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования)

Шкилёва Наталия Адамовна

Минск, 2019

Работа выполнена в научно-методическом учреждении «Национальный институт образования» Министерства образования Республики Беларусь

Научный руководитель - Пальчик Геннадий Владимирович,

доктор педагогических наук, профессор, ректор Академии управления при Президенте Республики Беларусь

Официальные оппоненты: Сендер Анна Николаевна,

доктор педагогических наук, профессор, ректор учреждения образования «Брестский государственный университет имени А.С. Пушкина»

Лисейчиков Олег Евдокимович,

кандидат педагогических наук, доцент, ректор государственного учреждения образования «Республиканский институт повышения квалификации и переподготовки работников Министерства труда и социальной защиты Республики Беларусь»

Оппонирующая учреждение образования «Витебский организация - государственный университет имени П.М. Машерова»

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке научно-методического учреждения «Национальный институт образования» Министерства образования Республики Беларусь.

Автореферат разослан «30» декабря 2019 г.

Ученый секретарь совета по защите диссертаций, доктор педагогических наук, доцент О.В. Зеленко

ВВЕДЕНИЕ

При любом виде человеческой деятельности в той или иной мере осуществляется представление и передача информации в графической форме. Графика всегда была и остается уникальным и древнейшим языком человеческой культуры, средством выражения инженерных мыслей, опосредующим звеном между основами наук и их приложением на практике.

На современном этапе развития общества и перехода к цифровой экономике значительно возрастает роль графических компьютерных технологий, которые обеспечивают возможность познания мира с помощью изображений и геометрических моделей, являются средством представления, синтеза, хранения и передачи визуальной информации. Компьютерная графика дает возможность построения моделей объектов посредством генерации изображений в соответствии с определенными алгоритмами взаимодействия человека и компьютера. При этом развитие графических компьютерных технологий не снижает требований к умениям специалистов по чтению и анализу графической информации, безупречному владению техникой выполнения чертежных работ, знаний правил оформления конструкторской документации.

Графики, рисунки, схемы, эскизы, чертежи широко применяются в образовательном процессе для представления мыслей, идей, постановки и решения учебных задач. При этом изготовление чертежей, эскизов, моделей, макетов требует от обучающихся логического мышления, пространственного воображения, фантазии и знания смежных дисциплин. Поэтому черчение, инженерная и компьютерная графика относятся к учебным предметам (дисциплинам) общеразвивающей направленности, так как при их изучении наряду с обретением определенной совокупности графических знаний, умений и навыков происходит развитие образного пространственного мышления обучающихся, их графической культуры и личностных качеств.

Таким образом, на современном этапе техническая, компьютерная и инженерная графика все более отчетливо проявляют себя как средство общественной и технологической коммуникации с большой информационной емкостью, как средство автоматизированного проектирования, а учебные дисциплины по графике выполняют интегративную функцию в системе естественно-математических и социально-гуманитарных наук, служат средством развития пространственного мышления и творческих способностей обучающихся. Поэтому особая роль графических дисциплин (предметов) в системе современного образования состоит в обеспечении условий и пропедевтики качественного усвоения других технических и естественно-научных дисциплин (предметов), позволяя обучающимся активно проявить себя в проектной и конструкторской деятельности на всех ступенях образовательного процесса. Это обстоятельство, как и общность разделов базового содержания графического образования (общие правила оформления чертежей, основы начертательной геометрии, проекционное и машиностроительное черчение) в учреждениях общего среднего (ОСО), профессионально-технического (ПТО) и среднего специального (ССО) образования, делают целесообразным общий подход к изучению графики в указанных типах образовательных учреждений.

Исследования ученых (Н.В. Преображенская, В.В. Малаховская, А.А. Альхименок, Л.С. Шабеко, Ю.П. Беженарь и др.) и результаты многолетнего контроля качества начальной графической подготовки обучающихся колледжа свидетельствуют о низком уровне базовых знаний и навыков выпускников учреждений общего среднего образования в области проекционного черчения. Одной из причин этому служит преимущественно репродуктивный характер используемых методов обучения графике, а развитие пространственного мышления и творческих способностей обучающихся связывается в основном с освоением элементов компьютерного моделирования или с выполнением упражнений (задач) на формирование пространственных представлений. Используемые учебные программы графических дисциплин недостаточно ориентированы на самостоятельную продуктивную деятельность обучающихся и не включают такое эффективное средство развития их объемно-пространственного мышления, как макетирование. При изучении графики практически не используется педагогический потенциал самих обучающихся, в частности сверстническое тьюторство среди обучающихся, которое показало высокую эффективность в университетской педагогической практике (Т.М. Ковалева, Л.М. Гедгафова, С.М. Бочкарева). Все это обусловливает необходимость переосмысления роли и значения графических дисциплин в структуре общего среднего и профессионального образования, определения методологических оснований, подходов и принципов построения содержания учебных предметов (дисциплин).

Главным в рамках современной образовательной парадигмы является развитие познавательного и творческого потенциала обучающихся на основе освоения способов деятельности в сотрудничестве с педагогом и между собой. Поэтому при проектировании содержания графического образования мы исходили из личностно-деятельностного и компетентностного подходов, которые сформировались к середине 1980-х годов и обеспечивают наиболее благоприятные условия для развития способностей и личностных качеств обучающихся. Механизм реализации личностно-деятельностного подхода базируется на общедидактических принципах личностно ориентированного (И.С. Якиманская, Е.В. Бондаревская, М.Н. Берулава, В.В. Сериков и др.), проблемного (Т.В. Кудрявцев, И.Я. Лернер, А.М. Матюшкин, М.И. Махмутов, А.В. Брушлинскийи др.) и продуктивного (М.И. Башмаков, И. Бём, С. Френе, И. Шнайдер, Р. Штейнер и др.) обучения. Накопленный опыт реализации личностно-деятельностного подхода в рамках традиционных учреждений образования и «продуктивных школ» свидетельствует о том, что продуктивная деятельность обучающихся способствует не только развитию мышления и творческих способностей обучающихся, но и решению другой важной задачи, которая состоит в выявлении профессиональной склонности обучающихся в учреждениях ОСО, а также в развитии их профессиональных интересов в учреждениях ПТО и ССО. При этом продуктивной мы определяем такую индивидуальную или групповую деятельность обучающихся, которая осуществляется ими самостоятельно или при консультационной поддержке педагога (тьютора) и ориентирована на создание интеллектуального или материального продукта. Такими продуктами при изучении графики могут быть наброски, построения, рисунки, схемы, эскизы, чертежи, модели, макеты, стенды объектов и их композиций в компьютерном или ручном исполнении, а также новая информация по сравнению с содержащейся в учебных пособиях. В продуктивной деятельности происходят качественные изменения в характере мыслительной деятельности обучающихся, приводящие к развитию их способностей и приобретению нового познавательного опыта. Однако содержание графического образования, направленное на развитие продуктивной деятельности обучающихся, а также формы ее организации при изучении графики в учреждениях ОСО, ПТО и ССО недостаточно разработаны.

Имеющиеся противоречия между потребностью и уровнем сформированности графических компетенций у обучающихся, а также между наличием развивающего потенциала графических дисциплин и недостаточной эффективностью развития пространственного мышления и творческих способностей обучающихся в процессе изучения графики определили проблему исследования, заключающуюся в разработке и экспериментальной проверке содержания образования и форм организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях ОСО, ПТО и ССО.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Связь работы с научными программами (проектами) и темами

Диссертационное исследование проводилось в рамках отраслевой научно-технической программы «Разработка содержания и научно-методическое обеспечение дошкольного, общего среднего, специального, высшего педагогического и дополнительного образования педагогических работников в целях повышения качества образования в современных социально-экономических условиях («Качество образования») на 2015-2017 годы (№ ГР 20150847 от 11.06.2015)», задание «Разработать содержание и научно-методическое обеспечение математического и естественнонаучного образования, реализующего принципы относительной завершенности содержания образования на II ступени и профильного обучения на III ступени общего среднего образования в контексте компетентностного подхода».

Цель и задачи исследования

Цель диссертационного исследования - научно обосновать, разработать и экспериментально проверить в образовательном процессе содержание образования и формы организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования.

В соответствии с целью исследования определены следующие
задачи:

1. Определить теоретические основания развития продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования.

2. Разработать содержание образования, направленное на развитие продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования.

3. Создать и экспериментально проверить содержательно-функциональную модель организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования.

4. Разработать и экспериментально проверить формы организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования.

Научная новизна полученных результатов заключается в обосновании и разработке:

· теоретических оснований развития продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики на основе положений личностно-деятельностного и компетентностного подходов, а также принципов продуктивности, вариативности и интегративности в обучении;

· содержания образования, направленного на развитие продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики и включающего знания, умения, способы деятельности в области проекционного, технического и машиностроительного черчения, а также макетирования, моделирования и конструирования геометрических тел, разъемных и неразъемных соединений, передач, объектов по выбору и вариативного способа ортогонального проецирования моделей;

· содержательно-функциональной модели организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики, представленной совокупностью инвариантного и вариативного компонентов содержания графического образования, продуктивных методов обучения и форм организации продуктивной деятельности обучающихся;

· технологических схем организации сверстнического тьюторства, терминологического конструирования («терминологический форум») и проектного макетирования объектов по выбору обучающихся при изучении графики.

Положения, выносимые на защиту

1. Теоретическими основаниями развития продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования являются положения личностно-деятельностного и компетентностного подходов в образовании. Ведущими при изучении графики определены принципы продуктивности, вариативности и интегративности, реализация которых в сочетании с дидактическими принципами (научности, доступности, непрерывности и наглядности) ориентирует образовательный процесс на решение самими обучающимися конкретных учебных задач межпредметного содержания в сотрудничестве с педагогом и между собой, включая самостоятельную творческую деятельность по созданию материальных или интеллектуальных продуктов, а также на гибкое использование разнообразных форм, методов и средств обучения, варьирующихся в зависимости от познавательных целей, личного интереса и способностей обучающихся.

2. Содержание образования, направленное на развитие продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики и представленное в единстве инвариантного и вариативного компонентов, включает знания, умения, способы деятельности в области проекционного, технического и машиностроительного черчения, а также макетирования, моделирования и конструирования геометрических тел, разъемных и неразъемных соединений, передач, объектов по выбору в процессе индивидуальной или групповой работы, выполняемой обучающимися самостоятельно или при консультационной поддержке педагога (тьютора) и ориентированной на создание образовательных или социально значимых продуктов.

3. Содержательно-функциональная модель организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования представлена совокупностью взаимосвязанных компонентов: целевого (цель, подходы, принципы); содержательного (инвариантный и вариативный компоненты); процессуального (методы и формы организации продуктивной деятельности); оценочно-диагностического (оценочно-диагностический инструментарий) - и обеспечивает формирование графических, проектных и конструкторских компетенций, творческого и социального опыта обучающихся.

4. Разработанный комплекс форм организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования включает сверстническое тьюторство, вариативное ортогональное проецирование моделей, проектную деятельность обучающихся по проведению метапредметных занятий («терминологический форум» и метапредметные семинары), проектное техническое макетирование и проведение тематических выставок с использованием продуктов своего творчества, внедрение которых в образовательный процесс способствует повышению качества усвоения программного учебного материала, развитию пространственного мышления и творческих способностей обучающихся.

Личный вклад соискателя ученой степени

Диссертационная работа представляет собой самостоятельное исследование, в котором дано теоретическое обоснование путей и средств повышения качества графической подготовки, развития пространственного мышления и творческих способностей обучающихся в процессе изучения графики в учреждениях общего среднего и профессионального образования. При этом ведущая роль принадлежит содержанию образования, направленному на развитие продуктивной деятельности обучающихся и построенному на принципах продуктивности, вариативности и интегративности, которые наряду с принципами научности, доступности, непрерывности и наглядности обеспечивают наилучшие условия для активности обучающихся, раскрытия и развития их личностных качеств. С учетом этого разработано и апробировано в образовательном процессе содержание образования учебной дисциплины «Основы инженерной графики» для учреждений среднего специального образования, факультативные занятия «Техническое макетирование» как вариативный компонент содержания графического образования в учреждениях общего среднего и профессионального образования.

Разработана содержательно-функциональная модель организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования.

Технологические схемы организации продуктивной деятельности обучающихся (сверстническое тьюторство, терминологический форум, метапредметные семинары, проектное техническое макетирование) могут быть использованы при изучении черчения, инженерной графики и других естественнонаучных и общетехнических дисциплин.

Все научные результаты получены и опубликованы соискателем единолично.

Апробация результатов диссертации и информация об использовании ее результатов

Результаты исследований, включенные в диссертацию, докладывались на следующих международных и республиканских научных конференциях: «Актуальные направления повышения качества образования в учебных заведениях различного типа» (Витебск, 2012 г.); «Проблемы инженерно-педагогического образования в Республике Беларусь» (Минск, 2012 г.); «Вычислительные методы, модели и образовательные технологии» (Брест, 2012 г.); «Тенденции инновационного развития инженерно-педагогического образования», (Минск, 2014 г.); «Инновационные технологии в инженерной графике. Проблемы и перспективы» (Брест, 2017 г.); «Педагогические инновации» (Витебск, 2017 г.); «Современные технологии в образовании» (Минск, 2018 г.).

Опубликование результатов диссертации

По теме диссертации опубликовано 17 работ: 7 статей в изданиях, включенных в перечень научных изданий для опубликования результатов диссертационных исследований (3,8 авт. л.), 1 публикация в сборнике научных статей, 6 публикаций в сборниках материалов конференций, 3 публикации в виде учебных программ (4,85 авт. л.). Общий объем опубликованных работ - 8,65 авт. л.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, двух глав, заключения, библиографического списка (109 наименований) и 7 приложений. Полный объем диссертации составляет 115 страниц, из них основной текст - 98 страниц, включая 2 таблицы и 22 рисунка.

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

В первой главе «Теоретические основания и разработка содержания образования, направленного на развитие продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики» характеризуется целесообразность проектирования содержания графического образования на основе положений личностно-деятельностного и компетентностного подходов, принципов продуктивности, вариативности и интегративности; представлено содержание образования, направленное на развитие продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики; сделан анализ содержания учебно-методических пособий и представлена содержательно-функциональная модель организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях общего среднего образования (ОСО), профессионально-технического образования (ПТО) и среднего специального образования (ССО).

Методологической основой развития продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях ОСО, ПТО и ССО являются положения личностно-деятельностного и компетентностного подходов в образовании. В рамках этих подходов в качестве образовательных результатов задаются личностные качества обучающихся, а также освоенные ими способы оперирования знаниями при решении разнообразных проблем (познавательных, практических, личных, коммуникативных и др.). Готовность к применению знаний по конкретной учебной дисциплине (предмету) обеспечивает предметные компетентности обучающихся. Графические компетентности мы связываем со способностью обучающихся к получению и обработке графической информации как уникального средства коммуникации людей различных профессий.

Основное положение личностно-деятельностного подхода состоит в том, что обучающиеся рассматриваются субъектами деятельности, в процессе которой происходит их формирование и личностное развитие. Достижение максимального эффекта в личностном развитии обучающихся предполагает использование таких форм и методов педагогического воздействия, которые соответствуют индивидуальным особенностям и потребностям обучающихся.

Ведущими при отборе и построении содержания графического образования определены принципы продуктивности, вариативности и интегративности, которые в сочетании с дидактическими принципами (научности, доступности, непрерывности и наглядности) обеспечивают наилучшие условия для формирования графических компетенций, раскрытия и развития способностей обучающихся.

Принцип продуктивности придает обучению деятельностный характер и определяет ориентацию содержания образования на создание обучающимися материальных, образовательных и интеллектуальных продуктов, имеющих жизненный смысл для личности и общества. Такими продуктами при изучении графики могут быть наброски, построения, рисунки, схемы, эскизы, чертежи, оформленные в соответствии с требованиями ЕСКД, модели, макеты, стенды объектов и их композиций в компьютерном или ручном исполнении, а также новая информация по сравнению с содержащейся в учебных пособиях.

Принцип вариативности ориентирует образовательный процесс на гибкое использование разнообразных форм, методов и средств обучения, которые варьируются в зависимости от познавательных целей, личного интереса и способностей обучающихся. Этот принцип предполагает также разнообразие в содержании образования, вариативный компонент которого представлен как содержанием учебных программ факультативных занятий (внешняя вариативность), так и содержанием, которое создается каждым обучающимся в процессе продуктивной деятельности (внутренняя вариативность).

Принцип интегративности определяет направленность образовательного процесса на освоение и реализацию обучающимися интегративных знаний, а также на формирование у обучающихся целостной системы профессиональной подготовки путем графического отображения информации о предметах и явлениях, рассматриваемых в других учебных дисциплинах естественнонаучного и технического профиля,
и организации творческой самостоятельной работы обучающихся, носящей междисциплинарный характер (макетирование, проектирование, компьютерное моделирование объектов).

Разработанное в рамках диссертационного исследования содержание образования направлено на развитие продуктивной деятельности обучающихся при изучении начертательной геометрии, проекционного, технического и машиностроительного черчения. В рамках содержания тем по начертательной геометрии и проекционному черчению обучающиеся выполняют задания проблемного характера на построение контуров технических деталей, третьей проекции модели по двум заданным, проекций группы геометрических тел, а также комплексных чертежей, аксонометрических проекций и технических рисунков моделей, включая построение комплексного чертежа, сечений и разрезов моделей в фиксированном по отношению к наблюдателю положении. В процессе графического изображения моделей обучающиеся развивают пространственное и логическое мышление, внимательность, наблюдательность, систематизируют, закрепляют знания-умения, переносят их в новую ситуацию. Мысленное представление проекций модели, находящейся в фиксированном по отношению к наблюдателю положении, способствует более эффективному развитию пространственного воображения обучающихся в сравнении со способами, при которых допускается манипулирование предметом или рассмотрение его с разных сторон в процессе выполнения чертежа.

Продуктивная деятельность обучающихся в рамках содержания тем по машиностроительному черчению включает выполнение проблемных заданий на построение чертежей, эскизов, технических рисунков и рабочих чертежей деталей, а также сборочных чертежей изделий и рабочих чертежей деталей изделия по их изображениям на сборочном чертеже. Эта деятельность обучающихся требует пространственного воображения и конструкторского мышления, интеграции и трансформации знаний-умений из других разделов и учебных предметов (дисциплин).

Для формирования конструкторских и проектных компетенций, а также творческого и социального опыта обучающихся разработано содержание их продуктивной деятельности, включающее:

· изготовление макетов полных и усеченных тел вращения, правильных и сложных многогранников с использованием разверток;

· отработку приемов соединения простых геометрических тел в один объем и врезки одного геометрического тела в другое;

· составление плоскостных и объемных композиций предметов;

· изготовление макетов разъемных соединений, неразъемных соединений и передач;

· самостоятельное макетирование объектов (изделий, зданий, сооружений) по выбору обучающихся в рамках предметных или актуальных тем;

· подготовку сопроводительной документации для использования макетов в учебных целях, а также для их презентации при проведении тематических выставок и других общественно значимых мероприятий.

Разработанное содержание образования, направленное на развитие продуктивной деятельности обучающихся, явилось основой для построения содержания типовой учебной программы «Основы инженерной графики» профессионального компонента типового учебного плана в учреждениях ССО и учебной программы факультативных занятий «Техническое макетирование» как вариативного компонента содержания графического образования в учреждениях ОСО, ПТО и ССО.

Инвариантный компонент содержания графического образования определяют образовательные стандарты и учебные планы, которые включают знания основ начертательной геометрии, умения и навыки осуществления известных способов графической деятельности по выполнению и чтению чертежей, эскизов, технических рисунков и других изображений предметов для использования в качестве средств графического языка в школе, повседневной жизни и при продолжении образования.

Вариативный компонент содержания графической подготовки формирует содержание факультативных занятий по черчению, технической графике, компьютерному моделированию и техническому макетированию, которое дифференцируется по наполнению в зависимости от профиля обучения, специфики образовательной среды учреждений образования, социальных и личностных потребностей субъектов образования.

Анализ результатов письменного тестирования и анкетирования выпускников учреждений общего среднего образования Беларуси, а также содержания используемых учебно-методических пособий показал необходимость совершенствования организационно-методической системы графической подготовки обучающихся на основе развития их продуктивной деятельности.

На рисунке 1 представлена содержательно-функциональная модель организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях ОСО, ПТО и ССО, которая направлена на формирование графических, конструкторских и проектных компетенций обучающихся, их познавательного, творческого и социального опыта.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1. -- Содержательно-функциональная модель организации продуктивной деятельности (ПД) обучающихся при изучении графики в учреждениях ОСО, ПТО и ССО

Содержательный блок модели включает знания, умения и способы деятельности в области проекционного, технического и машиностроительного черчения, а также макетирования, моделирования и конструирования геометрических тел, разъемных и неразъемных соединений, передач, объектов по выбору. Процессуальный блок представляет формы организации деятельности обучающихся в рамках продуктивных методов обучения (проблемное изложение, частично-поисковый и исследовательский методы).

Продуктивная деятельность обучающихся в рамках метода проблемного изложения включает самостоятельное выполнение проблем-ных заданий, освоение вариативных способов построений, проецирования и соединения деталей на сборочном чертеже, ведение авторских конспектов.

В рамках частично-поискового метода обучения графике предусмотрено проведение обучающимися терминологических форумов и метапредметных семинаров, подготовка к которым включает выполнение эскизов, создание макетов правильных геометрических тел, разъемных и неразъемных соединений, передач.

Исследовательский метод обучения графике представлен реализацией творческих проектов по макетированию объектов (машин, зданий, сооружений) по выбору обучающихся в рамках предметных или актуальных тем. Эти макеты используются при подготовке и проведении обучающимися тематических выставок, других общественно-значимых мероприятий.

Результаты продуктивной деятельности обучающихся оцениваются путем проверки и самопроверки индивидуальных графических и контрольных работ, письменного анкетирования, группового обсуждения проектов обучающихся, анализа авторских конспектов, использования продуктов деятельности обучающихся в образовательном процессе и при проведении мероприятий. Рефлексивные свойства обучающихся развиваются также при оценке как продуктов своей деятельности, так и результатов деятельности других обучающихся.

Во второй главе «Формы организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики» представлена организация и методика исследования; приведены результаты наблюдений, анкетирования и экспериментального обучения при применении в образовательном процессе сверстнического тьюторства, вариативного способа проецирования моделей, проектных форм продуктивной деятельности обучающихся, а также при комплексном применении разработанного содержания и форм организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики.

Основной формой организации продуктивной деятельности обучающихся явилась проектная деятельность, которая ориентирована на самостоятельное применение и приобретение обучающимися новых знаний, на создание «продукта» в образовательном процессе и обеспечивает возможности разноуровневого изучения графики путем учета индивидуальных способностей, уровня подготовки и интересов обучающихся. Для реализации личностно ориентированного подхода к отстающим обучающимся и обучающимся с низким мотивационным настроем на познавательную деятельность используется сверстническое тьюторство.

Для исследования использовались следующие методы: наблюдение, устный и письменный опрос, письменное тестирование, анкетирование и формирующий эксперимент. Основной задачей формирующего эксперимента являлась отработка содержания и форм организации продуктивной деятельности обучающихся с целью установления влияния этих изменений на их умственное развитие, а также на формирование внимания, мышления, творческого и социального опыта.

Методика экспериментального обучения основывалась на контроле уровня усвоения учебного материала обучающимися, которые в процессе изучения графики использовали новое содержание и формы организации продуктивной деятельности. Результаты контроля в экспериментальных группах сопоставлялись с полученными при обследовании контрольных групп, которые обучались в обычных условиях. Для статистического анализа данных использовался современный методический аппарат: непараметрические критерии различий Краскела - Уоллиса, U-критерий Манна - Уитни. Обработка данных производилась при помощи пакета статистических программ IBM SPSS Statistics 23.

На рисунке 2 представлена технологическая схема организации работы тьюторского коллектива обучающихся при изучении графики, включающая проведение тьюторами из числа обучающихся тьюториалов и индивидуальных консультаций неуспевающим обучающимся с использованием авторских конспектов, макетов, схем, иллюстраций, компьютерных программ и информационных стендов, которые являются продуктами деятельности тьюторов-обучающихся и образуют арсенал учебных средств тьюторского коллектива и преподавателей.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2. -- Технологическая схема организации работы тьюторского коллектива обучающихся при изучении графики в учреждениях ОСО, ПТО и ССО

Экспериментальная проверка предложенной модели организации сверстнического тьюторства при изучении дисциплины «Основы инженерной графики» показала, что введение в образовательный процесс колледжа тьюторов из числа успешных обучающихся повышает их уровень знаний, обеспечивает творческое закрепление и применение знаний тьюторов, облегчает работу и экономит время преподавателей, обеспечивает рефлексию и развивает корпоративную культуру в среде обучающихся. В учебной группе возникает общение, характеризуемое взаимодействием, партнерством, обменом информацией, опытом, знаниями, умениями и навыками. Все это позволяет рассматривать сверстническое тьюторство как одну из эффективных форм продуктивной деятельности обучающихся и один из инструментов реализации личностно ориентированного подхода к отстающим обучающимся в рамках педагогической технологии «обучение в сотрудничестве».

Исследована эффективность развития пространственного мышления обучающихся в процессе ортогонального проецирования моделей при использовании одного из трех приемов ее зрительного восприятия: прием вращения и рассматривания модели со всех сторон (прием манипулирования), прием рассматривания неподвижной модели со стороны (прием рассматривания) и прием рассматривания фиксированной по отношению к наблюдателю модели (прием фиксированной модели). На основе анализа результатов проведенного педагогического эксперимента предложен и апробирован в образовательном процессе вариативный способ проецирования, связанный с использованием обучающимися по собственному выбору одного из двух приемов наблюдения за моделью: прием манипулирования и прием фиксированной модели. При свободном манипулировании моделью обеспечивается возможность успешного проецирования на базовом уровне, в то время как прием наблюдения за моделью в фиксированном положении соответствует повышенному уровню мыслительной активности и индивидуальных способностей обучающихся. Прием рассматривания представляется нецелесообразным для использования в образовательном процессе, так как он обеспечивает наихудшие результаты с точки зрения временных затрат на выполнение задания и числа допускаемых обучающимися ошибок.

Разработана проектная форма проведения занятий для освоения понятий и терминов, которая названа автором «Терминологический форум» и заключается в составлении группами обучающихся композиций, ассоциированных с термином предметов из подручных средств, в выполнении ими эскизов входящих в композицию объектов и соединений, а также в презентации составленной композиции перед обучающимися класса. Композиции и эскизы ассоциированных с терминами объектов выступают продуктами самостоятельной творческой деятельности обучающихся, создание которых требует творческого мышления, поиска и применения новых знаний в нестандартной ситуации. Результаты проведенного экспериментального обучения показывают более высокий уровень усвоения учебного материала обучающимися после проведения терминологического форума по сравнению с таковым при использовании репродуктивного метода закрепления терминологии. Терминологическое конструирование проявляет индивидуальные склонности и творческий потенциал обучающихся.

Разработана технологическая схема организации проектной деятельности обучающихся по подготовке и проведению метапредметных семинаров в рамках межпредметных тем «Разъемные соединения», «Неразъемные соединения» и «Передачи» дисциплины «Основы инженерной графики». Проектная деятельность обучающихся при подготовке семинаров включает поиск (индивидуально или в составе пар) информации об истории возникновения и развития соединений, самостоятельное изготовление ими макетов и эскизов соединений, а также подготовку докладов, слайдов, фильмов и презентаций с представлением принципа действия соединения, примеров его нестандартного применения. На этапе проведения ведущий семинара из числа обучающихся делает введение в тему занятия, формулирует цели учебного занятия, знакомит обучающихся с планом проведения семинара, дает классификацию соединений, модерирует выступления обучающихся. Проводится рефлексия деятельности обучающихся, выдается домашнее задание на выполнение в рабочих тетрадях эскизов соединений, обсужденных в ходе семинара. В целом подготовка и проведение обучающимися семинаров по межпредметным темам выводит знания обучающихся за рамки содержания учебной дисциплины, способствует приобретению универсальных умений информационно-логического и организационного характера, активизации мышления, развитию конструкторских компетенций и творческих способностей обучающихся.

Разработана и экспериментально проверена в образовательном процессе проектная форма макетирования объектов по специальности и выбору обучающихся в рамках факультативных занятий. Реализация творческих проектов по макетированию включает самостоятельный выбор объектов макетирования и постановку задач, стадии подготовки, планирования и творческого исполнения макетов, подготовку документации, презентацию и использование макетов в учебных целях в качестве наглядного пособия в учебном классе, лаборатории, в учебных мастерских, а также при проведении обучающимися семинаров, творческих тематических выставок и других общественно значимых мероприятий. Темы макетирования выбираются преподавателем и обучающимися с учетом актуальности, полезности и интереса обучающихся. Каждый макет сопровождается пояснительной документацией, которая содержит сведения и интересные факты из истории макетируемых изделий, эскизы (чертежи) конструкции макета, возможности нестандартного применения макетируемых изделий и объектов.

Доказано, что создание макетов существующих железнодорожных станций, депо, мостов, зданий и сооружений, а также моделей исторической, современной и будущей железнодорожной техники поддерживает интерес обучающихся к изучению дисциплины и способствует более успешному и глубокому усвоению ими учебного материала, раскрытию и развитию их творческого потенциала, самостоятельности, мыслительной и познавательной активности. При этом обучающиеся фантазируют, «погружаются в объект», находят новые варианты конструкции, что развивает их творческое мышление и может приводить к «озарению», новизне решений. Макеты, являясь интеллектуальным продуктом обучающихся, могут эффективно использоваться в процессе обучения как наглядное пособие по общетехническим дисциплинам, математике, в учебных мастерских.

Сочетание продуктивной деятельности обучающихся в рамках учебной программы по дисциплине «Основы инженерной графики» и факультативных занятий по техническому макетированию выводит образовательный процесс за рамки классно-урочной формы обучения и поддерживает усвоение знаний по дисциплине в рамках образовательных стандартов. продуктивный обучающийся проектный компетенция

Статистический анализ данных с применением непараметрического критерия Манна -- Уитни выявил значимые различия итоговых показателей успеваемости обучающихся по дисциплине «Основы инженерной графики» за 3 учебных года при обучении с комплексным использованием (экспериментальная группа) и без комплексного использования (контрольная группа) в образовательном процессе разработанных содержания и форм продуктивной деятельности обучающихся. Медиана распределения показателей успеваемости обучающихся экспериментальной группы превышала на 1 единицу соответствующее значение для контрольной группы.

Повышение качества успеваемости обучающихся при применении продуктивных методов обучения подтверждается и представленными на рисунке 3 данными за 3 учебных года по итоговым показателям успеваемости 3-го и 4-го уровней усвоения учебного материала по дисциплине «Основы инженерной графики» (554 человека), одни из которых (контрольная группа, 276 человек) обучались с использованием преимущественно репродуктивных методов обучения, а другие (экспериментальная группа, 278 человек) - с реализацией разработанных содержания образования и форм организации продуктивной деятельности обучающихся в урочное и внеурочное время.

Использование обучающимися макетов при организации и проведении тематических выставок, кураторских часов и других социально значимых мероприятий придает социальную значимость продуктам
их творческой деятельности, проявляет особенности личности обучающихся и их отношение к событиям окружающей жизни.

Рисунок 3. -- Доля (в процентах) итоговых отметок, соответствующих 3-му и 4-му уровням усвоения учебного материала (знания-умения, знания-трансформации)

РО - репродуктивное обучение; ПО - продуктивное обучение

Опрос обучающихся колледжа после завершения факультативных занятий свидетельствует о том, что подавляющая часть обучающихся (96%) считает полезным или весьма полезным проведение факультативных занятий по техническому макетированию, а среди качеств и склонностей, развивающихся в процессе технического макетирования, обучающиеся выделяют развитие творческого мышления (72%) и пространственного воображения (49%).

Все вышеприведенное свидетельствует о том, что использование в образовательном процессе разработанного содержания образования и форм организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в урочное и внеурочное время способствует более глубокому усвоению обучающимися программного учебного материала, развитию их пространственного мышления и творческих способностей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные результаты диссертации

1. Теоретическими основаниями развития продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования являются положения личностно-деятельностного и компетентностного подходов в образовании, которые в общепедагогическом плане базируются на активности обучающихся и субъектно-субъектном отношении педагога и обучающегося. Ведущими при изучении графики определены принципы продуктивности, вариативности и интегративности, реализация которых ориентирует образовательный процесс на решение самими обучающимися конкретных учебных задач в сотрудничестве с педагогом и между собой, включая самостоятельную творческую деятельность по созданию материальных или интеллектуальных продуктов, а также на гибкое использование разнообразных форм, методов и средств обучения, которые варьируются в зависимости от познавательных целей, личного интереса и способностей обучающихся [5; 6; 14].

2. Разработано содержание графического образования, которое направлено на развитие продуктивной деятельности обучающихся, представлено в единстве инвариантного и вариативного компонентов и включает знания, умения, способы деятельности в области проекционного, технического и машиностроительного черчения, а также макетирования, конструирования и проектирования геометрических тел, разъемных и неразъемных соединений, передач, объектов по выбору в процессе индивидуальной или групповой работы, выполняемой самостоятельно или при консультационной поддержке педагога (тьютора) и ориентированной на создание образовательных или социально значимых продуктов (рисунки, схемы, эскизы, чертежи, модели, макеты, стенды в компьютерном или ручном исполнении).

Содержание образования, направленное на развитие продуктивной деятельности обучающихся, явилось основой для построения содержания учебной дисциплины «Основы инженерной графики» профессионального компонента типового учебного плана в учреждениях среднего специального образования и факультативных занятий «Техническое макетирование» как вариативного компонента содержания графического образования в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования [4-6; 8; 14-17].

3. Разработана содержательно-функциональная модель организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики
в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования, основанная на взаимосвязи инвариантного и вариативного компонентов содержания образования, продуктивных методов обучения и форм организации продуктивной деятельности обучающихся, и обеспечивающая формирование графических, конструкторских и проектных компетенций, творческого и социального опыта обучающихся.

Вариативный компонент содержания графического образования образует содержание факультативных занятий по черчению, технической графике, компьютерному моделированию и техническому макетированию, а также содержание, формируемое самими обучающимися в ходе продуктивной деятельности по выполнению заданий проблемного характера, которые варьируются в зависимости от познавательных целей и личного интереса обучающихся и включают освоение вариативных способов проецирования и построений, а также творческие проекты обучающихся по освоению понятий и межпредметных тем, макетированию объектов (машин, зданий, сооружений) с последующей демонстрацией макетов на тематических выставках и при проведении общественно значимых мероприятий [1-7; 13].

4. Повышение качества усвоения программного учебного материала, развитие пространственного мышления и творческих способностей обучающихся при изучении графики в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования происходит при использовании следующих форм организации продуктивной деятельности обучающихся:

· сверстническое тьюторство, основанное на проведении тьюторами из числа успешных обучающихся тьюториалов и индивидуальных консультаций неуспевающим обучающимся с использованием авторских конспектов, макетов, схем, иллюстраций, компьютерных программ и информационных стендов, которые являются продуктами деятельности тьюторов-обучающихся и образуют арсенал учебных средств тьюторского коллектива и преподавателей;

· вариативное ортогональное проецирование моделей с использованием обучающимися по собственному выбору одного из двух приемов наблюдения за моделью, соответствующих разному уровню развития пространственного воображения и графической подготовки обучающихся;

· терминологические форумы как творческие урочные проекты, включающие составление малыми группами обучающихся композиций, ассоциированных с термином предметов из подручных средств, выполнение ими эскизов входящих в композицию объектов и презентацию составленной композиции перед обучающимися всей группы;

· метапредметные семинары обучающихся в рамках межпредметных тем «Разъемные соединения», «Неразъемные соединения» и «Передачи» как форма проектной деятельности обучающихся, включающей поиск информации об истории возникновения и развития соединений, самостоятельное изготовление эскизов соединений, подготовку докладов, слайдов, фильмов и презентаций с представлением принципа действия соединения, примеров его нестандартного применения, проведение рефлексии деятельности обучающихся в ходе семинара с выдачей домашних заданий на выполнение в рабочих тетрадях эскизов всех соединений и передач;

· творческие проекты обучающихся по макетированию объектов (машин, зданий, сооружений) с последующей демонстрацией макетов на тематических выставках и при проведении общественно значимых мероприятий.

Результаты педагогических экспериментов и анкетирования обучающихся подтверждают эффективность комплексного применения разработанных содержания образования и форм организации продуктивной деятельности обучающихся при изучении графики в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования [2-13].

Рекомендации по практическому использованию результатов

Разработанные и апробированные в образовательном процессе типовая учебная программа по учебной дисциплине «Основы инженерной графики» и учебная программа факультативных занятий «Техническое макетирование», а также технологические схемы организации продуктивной деятельности обучающихся (сверстническое тьюторство, терминологический форум, метапредметные семинары, проектное макетирование объектов) могут быть использованы при изучении черчения, инженерной графики, а также других естественнонаучных и общетехнических дисциплин (физика, химия, математика, биология, техническая механика, электротехника и т. д.) в учреждениях общего среднего, профессионально-технического и среднего специального образования. Основные результаты диссертационного исследования внедрены в образовательный процесс колледжа и учреждений образования Гомельской области.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СОИСКАТЕЛЯ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ

Статьи в изданиях, включенных в перечень научных изданий для опубликования результатов диссертационных исследований

1. Шкилёва, Н.А. Воспитание уважения к семейным ценностям путем вовлечения учащихся в подготовку кураторских часов / Н.А. Шкилёва // Выхаванне і дадатковая адукацыя. - 2012. - № 12. - С. 9-14.

2. Шкилёва, Н.А. Терминологический форум как продуктивная форма проведения занятий / Н.А. Шкилёва // Кiраванне ў адукацыi. - 2012. - № 7. - С. 64-68.

3. Шкилёва, Н.А. Проецирование предметов как продуктивный способ развития образного мышления и мотивации учащихся / Н.А. Шкилёва // Профессиональное образование. - 2013. - № 2. - С. 36-42.

4. Шкилёва, Н.А. Творческая мастерская в рамках дисциплины «Основы инженерной графики» для учреждений профессионально-технического и среднего специального образования / Н.А. Шкилёва // Профессиональное образование. - 2014. - № 4. - С. 51-57.

5. Шкилёва, Н.А. Методические условия и способы реализации продуктивно обогащенного обучения в предметной области «Черчение» / Н.А. Шкилёва // Педагогическая наука и образование. - 2016. - № 1. - С. 37-45.

6. Шкилёва, Н.А. Продуктивные методы обучения в рамках дисциплины «Основы инженерной графики» / Н.А. Шкилёва // Профессиональное образование. - 2017. - № 2(28). - С. 9-15.

7. Шкилёва, Н.А. Сверстническое тьюторство как форма продуктивной деятельности обучающихся / Н.А. Шкилёва // Народная асвета. - 2017. - № 12. - С. 75-77.

Статья, опубликованная в сборнике научных статей

8. Шкилёва, Н.А. Творческая мастерская как форма дополнительного креативного образования и эстетического воспитания обучающихся / Н.А. Шкилёва // Тенденции инновационного развития инженерно-педагогического образования: сб. науч. ст. : в 2 ч. / М-во образования Респ. Беларусь, УО МГВРК ; под общ. ред. канд. пед. наук, доцента С. Н. Анкуды. - Минск : МГВРК, 2014. - Ч. 2. - С. 175-178.