Застосування проблемних методів в процесі вивчення технічних дисциплін майбутніми вчителями трудового навчання та технологій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Застосування проблемних методів в процесі вивчення технічних дисциплін майбутніми вчителями трудового навчання та технологій

Перегудова Валентина Іванівна - кандидат педагогічних наук, доцент, завідувач кафедри професійної освіти, трудового навчання та технологій Бердянського державного педагогічного університету

Постановка та обґрунтування актуальності проблеми. Перманентні зміни в соціальному, економічному, культурному житті суспільства суттєво впливають на систему підготовки кадрів. У світлі сучасних вимог до майбутнього вчителя, які формуються під впливом ситуації на ринку праці і таких процесів, як прискорення темпів розвитку суспільства і тотальної діджиталізації середовища, потребує вдосконалення методів, прийомів і форм роботи. Система освіти повинна формувати такі нові якості випускника як ініціативність, інноваційність, мобільність, гнучкість, динамізм і конструктивність [5]. Серед інструментів здатних до реалізації окресленого завдання є метод проблемного навчання.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Особливий внесок у розробку теорії проблемного навчання внесли М. Махмутов, О. Матюшкін, Т. Кудрявцев, І. Лернер та ін. Психологічне підґрунтя системи проблемного навчання досліджено в працях С. Рубінштейна, С. Бондара, В. Паламарчука та ін.

Слід зазначити, що в сучасній психолого- педагогічній теорії та практиці зроблено багато для реалізації проблемного навчання, проте переважна більшість досягнень стосується учасників освітнього процесу в закладах загальної середньої освіти. Недостатньо уваги, на наш погляд, приділяється особливостям використання зазначеного методу в умовах вищої школи, зокрема, підчас вивчення технічних дисциплін майбутніми вчителями трудового навчання та технологій. вчитель трудовий студент

Мета статті: розглянути шляхи удосконалення процесу підготовки вчителів трудового навчання та технологій під час вивчення технічних дисциплін за рахунок проблемних методів.

Виклад основного матеріалу дослідження. На відміну від традиційного навчання, де формування компетенцій відбувається через засвоєння вже готових результатів наукового пізнання, основна мета проблемного навчання - оволодіння компетенціями через активізацію самостійної пошукової, творчої діяльності студентів.

В основі проблемного навчання лежить принцип проблемності, який передбачає, що нові знання здобувачі освіти дістають не в готовому вигляді, а внаслідок власної навчальної діяльності. Вони є їхнім власним відкриттям, продуктом особистих узагальнень та висновків.

Цілі проблемного навчання виходять за межі безпосереднього засвоєння знань, їх центром є процес формування пізнавальної діяльності здобувачів освіти, розвиток їх творчих здібностей.

Завданнями проблемного навчання є не тільки актуалізація, закріплення і узагальнення отриманих знань, а й самостійне конструювання нових знань; розвиток вмінь вербальної оцінки фактів, інформації, аргументації власної точку зору, формування навичок самооцінки і самоаналізу навчальної діяльності; виховання навичок самостійної діяльності, навичок колективної співпраці [3].

Визначимо тезаурус проблеми.

Термін "проблема" вікіпедією трактується як складне теоретичне або практичне питання, що потребує розв'язання, вивчення, дослідження. Проблема - одиниця змісту і процесу руху в матеріальному й ідеальному просторі, породжує процес розвитку світу і людини і породжувана розвиненою людиною. Цей процес безперервний [6].

Проблемне навчання - це навчально-пізнавальна діяльність здобувачів освіти із засвоєння знань і способів діяльності шляхом сприйняття пояснень вчителя в процесі вирішення нових для них пізнавальних і практичних проблем, самостійного аналізу проблемних ситуацій, формулювання проблем і їх рішення за допомогою висунення пропозицій, гіпотез їх обґрунтування і доказів, а також шляхом перевірки правильності рішення [2].

Проблемна задача - це задача творчого характеру, що вимагає від здобувачів освіти ініціативності в судженнях, пошуку невідомих раніше шляхів вирішення.

Проблемна ситуація - особливий вид розумової взаємодії суб'єкта і об'єкта, з характерним станом суб'єкта підчас виконання завдання, яке вимагає знайти (відкрити чи засвоїти) нові, раніше не відомі йому знання чи способи дії [3].

Основою розв'язання проблемних ситуацій, як необхідної умови застосування даного методу, є створення протиріч між пізнавальними завданнями практичного характеру і недостатнім рівнем знань студентів, які спонукають останніх до інтенсивної розумової діяльності, спрямованої на вирішення труднощів.

Умови застосування проблемних ситуацій:

- проблемне завдання повинно ґрунтуватись на наявних в студентів знаннях і уміннях;

- диференційний підхід до вибору навчального матеріалу для проблемного викладання (наявність яскраво вираженого причинно-наслідкового характеру і можливості узагальнення найістотніших якостей);

- проблемне завдання має відповідати інтелектуальним можливостям студентів;

- процес вирішення проблемних ситуацій має відбуватись під керівництвом педагога;

- можливість розчленування складної проблеми на простіші, часткові.

Розглянемо деякі аспекти проблемного навчання, що застосовувалися нами в процесі вивчення майбутніми вчителями трудового навчання та технологій модуля "Обробка конструкційних матеріалів" дисципліни "Основи виробництва та матеріалознавство". Предметом вивчення модуля є технологія і цілісна система: верстат - пристрій - інструмент - заготовка. Засобом діяльності виступають різальні, контрольно-вимірювальні та допоміжні інструменти, технологічне устаткування у вигляді металорізальних верстатів, пристроїв та технологічних засобів, нормативно-довідкова література.

Поряд із практичною професійною підготовкою майбутнього вчителя трудового навчання дана дисципліна робить свій внесок у розширення політехнічного кругозору здобувачів освіти. В ході її викладання створюються сприятливі умови для синтезування знань, здобутих студентами під час вивчення технічних дисциплін, формування політехнічних умінь і застосування їх на практиці.

Один із проблемних методів навчання, що застосовувався нами є бесіда (усний виклад матеріалу у вигляді методу запитання-відповіді), що впроваджувався в освітній процес у різноманітних формах: евристична бесіда - бесіда-виклад, пошукова бесіда, бесіда на закріплення, повторення і перевірку знань.

Умовою успішного проведення бесіди є ретельний підбір навчального матеріалу, який повинен мати принципове значення, достатню логічність і бути певною мірою відомим для здобувачів освіти.

Вирішальне значення для бесіди мають зміст і форми подачі запитань, розроблених для її проведення. Кожне дидактично правильно сформульоване запитання, повинно викликати запитання в свідомості студентів, спонукати в них намагання усунути неясності, що виникають, наводити на нові асоціації.

Під час бесіди нами застосовувалися такі групи запитань:

- порівняння і зіставлення предметів і явищ (порівняти різальні інструменти - різець і фрезу за геометричними параметрами різальної частини; визначити відмінності);

- діагностичні запитання (як змінюються властивості різальної частини інструменту з твердих сплавів Т 5К 12В, Т 5К 10, Т 15К 6, Т 30К 4 в залежності від змісту в них кобальту; яке значення має даний фактор для виду операції?);

- встановлення міжпредметних зв'язків (які фізичні явища відбуваються в процесі точіння металів різцями?);

- виявлення вміння використовувати знання в різних ситуаціях (знаючи, що передній кут різця знаходиться між передньою поверхнею і основною площиною, знайти даний кут на кресленні геометричних параметрів циліндричної фрези);

- узагальнення, виділення істотних ознак (чому свердлильні і розточувальні верстати за класифікацією поєднано в одну групу?);

- формулювання узагальнених понять (ми проаналізували конструктивні елементи спірального свердла, зенкера і розвертки; визначте послідовність застосування даних інструментів для отримання точного отвору).

Застосування проблемного методу навчання здійснювалося нами у вигляді сукупності дій, спрямованих на створення проблемної ситуації, формулювання проблеми, створення та вирішення її студентами під керівництвом викладача.

Технологія виробництва за своєю структурою та змістом має варіативні і неалгоритмізовані вирішення техніко-технологічних завдань. Тому вони за своїм змістом можуть бути дидактично оброблені з метою подачі їх у вигляді проблемних ситуацій.

В процесі технологічної підготовки майбутніх вчителів трудового навчання нами застосовувались такі типи проблемних ситуацій:

вибору із складної системи єдиного можливого оптимального варіанта (вибір подачі верстата виходячи з міцності державки і пластинки з твердого сплаву, жорсткості верстата і характеру встановлення заготовки; при чистовій обробці поверхні деталі величина подачі залежить від технологічних факторів - точності і якості обробки поверхні; для різців з пластинками з твердого сплаву обрану подачу необхідно узгодити за міцністю пластинки користуючись табличними нормативами).

Відсутність видимої відповідності між графічним зображенням і реальною конструкцією (кінематичний ланцюг токарно-гвинторізного верстата на схемі та у реальних умовах);

Необхідність на "статичних" схемах прочитати "динамічні" процеси (схема сил, що діють на різець при вільному різанні в процесі стругання, де поряд з нормальним тиском, який відчуває передня поверхня різця при деформації (стиску) зрізуваного шару, вона піддається також дії сил тертя, що з'являються на поверхнях контакту стружки з передньою поверхнею різця і заготовки з задньою поверхнею різця);

Створення невідповідності між наявними знаннями і вимогами, що виникають у ході вирішення завдання (визначення робочої площини для відрізних різців залежить від напрямку подачі, яка в даному випадку, на відміну від прохідних різців, де подача здійснюється паралельно осі заготовки, є перпендикулярною до осі заготовки);

Вирішення протиріч між теоретично можливим розв'язанням задачі та її, здавалося б практичною нездійсненністю.

При створенні проблемних ситуацій в процесі технологічної підготовки майбутніх фахівців можливі різні варіанти взаємодії викладача і студентів:

- проблема пропонується і вирішується педагогом, студенти - спостерігають і діють за зразком;

- проблема пропонується педагогом і вирішується студентами під керівництвом педагога;

- проблема пропонується і вирішується студентами і педагогом;

- самостійна пропозиція і вирішення студентами проблеми.

Постановка проблеми має кілька етапів: аналіз проблемної ситуації; усвідомлення суті утруднення; словесне формулювання проблеми у формі запитання або кількох запитань.

Наприклад, вивчаючи тему "Сили різання та потужність" студенти розглядають питання про залежність сили різання від глибини різання та подачі інструмента.

Виникає проблемна ситуація, яку формулюють у вигляді проблеми: як потрібно вибрати подачу інструмента і глибину різання для зменшення витрат потужності на різання при збереженні продуктивності?

Аналізуючи формулу здобувачі освіти розкривають сутність ситуації: фізично менший вплив подачі інструмента на силу різання, ніж глибини, пояснюється тим, що зі збільшенням подачі зростаюча товщина стружки робить її більш жорсткою, при цьому вона зазнає меншого завивання. Отже, на завивання стружки витрачається менше сили, яка прикладається з боку передньої поверхні різця до зрізаного шару. Звідси випливає висновок: для зменшення потужності, що витрачається при незмінній продуктивності різання слід збільшити подачу інструмента, відповідно зменшити глибину різання.

При вивченні операцій обкочування і розкочування для подолання стереотипу мислення, який виробився в студентів, що процес оброблення, як правило, супроводжується зрізуванням поверхневого шару заготовки, тобто стружки, було створено проблемну ситуацію.

Умови обробки: вал після виконаної токарної обробки знову затискається в патроні та підтискається заднім центром; у різцетримачі замість різця встановлено спеціальний інструмент, в якого замість різальної частини закріплено кульку зі сталі ШХ 15, установлено відповідну глибину різання, подачу і частоту обертання шпинделя, вмикається верстат.

Запитання: Що відбудеться з оброблюваною заготовкою?

Заохочуючи студентів і спрямовуючи відповіді, ми підводили їх до думки, що сферичний наконечник замість зрізування шару металу втискуватиме його в заготовку. Таким чином, студенти проникали в сутність процесів пластичного деформування, зміцнення поверхневого шару, наклепу та ін.

Розглядаючи операцію тонкого точіння студентам була запропонована ситуація, коли загартовану до твердості 50...55 HRC заготовку необхідно остаточно обробити до здобуття шостого-сьомого квалітетів точності при шорсткості R _a 1,25 без використання найприйнятнішої в цьому випадку технології оброблення - шліфування на круглошліфувальному верстаті. Пропозиція студентів стосовно здійснення цієї операції на універсальному токарному верстаті була спростована, адже різець швидко зноситься або зламається. Координуючи процес обговорення ми підводили студентів до думки про застосування спеціальних різців (актуалізація знань стосовно сучасних матеріалів для виготовлення різців - надтверді синтетичні матеріали). Після цього ми безпосередньо починали пояснення процесу тонкого (алмазного) точіння та розточування з використанням високих швидкостей різання, малих глибин різання (0,05...0,1 мм) і повздовжньої подачі (0,02...0,08мм/об.), тобто зрізування стружок із площею перерізів 0,001...0,04 мм ² [7].

Рівень та глибина знань здобувачів освіти підлягали постійному застосуванню різних форм контролю, які здійснювалися на всіх етапах навчального процесу. Кожна форма контролю сприяла усвідомленому засвоєнню знань і допомагала виявити об'єктивні і суб'єктивні фактори, які впливають на пізнавальну активність студентів.

Висновки з дослідження і перспективи подальших розробок

Педагогічна результативність проблемного навчання проявляється в сформованості корисних стереотипів пізнавальної діяльності, що лежать в основі навичок і універсальних освітніх дій; підвищенні пізнавальної активності, самостійності, здатності до узагальнення та систематизації знань; формуванні і розвитку критичного мислення; поліпшенні особистісних якостей здобувачів освіти, посиленні продуктивності взаємодії суб'єктів освітнього процесу і сприяє вдосконаленню навчальної діяльності [5].

Перспективи подальших розробок полягають у ґрунтовному аналізі та практичній реалізації особливостей використання проблемної технології під час розв'язання задач з технічної механіки.

Список джерел

1. Кудрявцев В.Т. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы. М.: Знание, 1991. 80 с.

2. Лернер И. Проблемное обучение. М.: Знание, 1980. 96 с.

3. Матюшкин А.М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. М., 1972. 392 с.

4. Махмутов М. Теория и практика проблемного обучения. Казань: Таткнигоиздат, 1972. 365 с.

5. Peregudova Valentyna. Visualization technology in the training of a teacher of labor education. Innovative approaches to ensuring the quality of education, scientific research and technological processes. Multi-authored monograph, Series of monographs Faculty of Architecture, Civil Engineering and Applied Arts Katowice School of Technology. Edited by Magdalena Gawron-Lapuszek Yana Suchikova. Monograph 43. 2020. P. 423-429.

6. Ситаров. В. Теория обучения. Теория и практика. М.: Юрайт, 2016. 447 с.

7. Ящерицин П. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах. Минск, 1990. 510 с.

8. REFERENCES

9. Kudriavtsev, V.T. (1991) Problemnoe obuchenie: istoki, sushhnost', perspektivy [Problematic learning: origins, essence, perspectives]. Moskva.

10. Lerner, Y. (1980) Problemnoe obuchenie [Problem learning]. Moskva.

11. Matiushkyn, A.M. (1972) Problemnye situacii v myshlenii i obuchenii [Problem situations in thinking and learning]. Moskva.

12. Makhmutov, M. (1972) Teorija i praktika problemnogo obuchenija [Problem-based learning theory and practice]. Kazan.

13. Peregudova, V. (2020) Visualization technology in the training of a teacher of labor education. Innovative approaches to ensuring the quality of education, scientific research and technological processes. Katowice.

14. Sytarov, V. (2016) Teorija obuchenija. Teorija i praktika [Learning theory. Theory and practice]. Moskva.

15. Jashhericin P. (1990) Teorija rezanija . Fizicheskie i teplovye processy v tehnologicheskih sistemah [Cutting theory. Physical and thermal processes in technological systems]. Minsk.

Размещено на Allbest.ru