Профессионально ориентированная подготовка будущих учителей технологии в процессе решения задач по общетехническим дисциплинам

Таким образом, происходит увеличение объема технологических и методических знаний, получаемых студентами в педагогическом вузе, при практическом сохранении количества часов на изучение блока методических дисциплин.

Первоначально, на ранних сроках обучения (1-3 курсы) осуществляется предметная подготовка студентов, в ходе которой приобретаются знания, являющиеся содержательной основой профессиональной деятельности педагога, а формирование методической компетентности осуществляется на более поздних сроках обучения (3-5 курсы). Такой подход к разработке системы подготовки специалиста соответствует положениям о формировании профессиональных умений и важных качеств в процессе профессионализации [96,124,148].

Основой для определения содержания психолого-педагогической подготовки студентов, включая и методическую, служит вся профессионально-педагогическая деятельность учителя технологии. Предметные знания и умения студентов являются содержательной базой методики преподавания технологии и считаются содержательно-предметной основой профессиональной деятельности учителя [111, с. 47-48].

Е.М. Муравьев подчеркивает, что основу методической подготовки учителя технологии составляют знания о содержании технологии как учебном предмете и знания, умения по организации учебного процесса по технологии [107, с.16]. Чтобы преподать технологию как учебную дисциплину, необходимо, прежде всего, овладевать глубокими и прочными системными знаниями в области общетехнических и технологических наук, усвоить их содержательную сторону, иметь представления о методах научного исследования, находить связи между теоретическими положениями и их применением на практике. Говоря об особом значении общетехнических дисциплин, не следует забывать о том, что излагаемый, в них материал содержит научные основы соответствующих фундаментальных наук. Поэтому выпускник во многих случаях не сможет непосредственно использовать эти знания в процессе преподавания учебных предметов в школе, так как степень обобщенности, абстрагирования и глубины излагаемого в них материала значительно меньше по содержанию и объему. В то же время возрастает практическая направленность технических знаний, они приобретают прикладной характер. Отсюда возникает проблема формирования у студентов таких знаний, умений и навыков, которые позволили бы им "переводить" технический материал с одного уровня (научные основы в вузе) на другой (технические и практические основы).

В содержание курса методики преподавания технологии и предпринимательства традиционно включают также такие разделы как обучение обработке материалов, обучение элементам машиноведения, электротехники, автоматики, радиотехники; методика обучения по дисциплинам выбранного направления специализации; методика графической подготовки; методика обучения основам предпринимательства; методика руководства проектной деятельностью учащихся; методика работы по профессиональному самоопределению учащихся; методика проектирования технологической подготовки в системе дополнительного образования. [ГОС ВПО 2000, 2005].

Одному курсу теории и методики обучения технологии и предпринимательству не под силу сформировать умения студентов качественно осуществлять педагогическую и методическую деятельность. Поэтому в исследованиях по проблеме [1,31,87,106,111,136,184] отмечается, что требуется еще и специальная перестройка содержания и методики преподавания общетехнических и технологических дисциплин в педагогическом вузе.

В свою очередь, подготовка по психолого-педагогическим дисциплинам дает студентам комплекс знаний об общих закономерностях обучения и воспитания, т.е. знаний, которые являются основополагающими для методики преподавания технологии. [111, с.48].

О методической подготовке будущих учителей технологии с учетом выделения различных специализаций мы находим ряд научных положений в работе Л. К. Патрушевой [122]. Автором сделан важный вывод: для того чтобы студентам получить представление о целостной методической системе, "необходимо в процессе изучения основного материала рассматривать вопросы, связанные с методиками обучения: графики, информационных технологий и т. д. " [122, с. 11]. Этот вывод еще раз подтверждает необходимость интеграции различных составляющих обучения для создания у студентов целостного представления о будущих профессиональных задачах.

Профессиональные задачи учителя технологии в области методической деятельности определены в работах Е.М.Муравьева, Г.Н.Некрасовой, Л.К.Патрушевой, В.Д.Симоненко и др. К ним относятся

- отбор учебного материала для изучения школьниками, опираясь на учебные программы, учебники и учебно-методические пособия, учитывая возможности учащихся; планирование изучения учебного материала по времени и формам обучения;

- определение структуры планируемых методов обучения, содержания и характера познавательной деятельности учащихся;

- определение и изготовление различных средств обучения (плакаты, таблицы, модели, макеты, различные объекты, технические рисунки и другие средства наглядности), подбор необходимых средств обучения, в том числе программированного обучения и контроля;

- отбор объектов труда учащихся, определение необходимого материала для изготовления изделий, выполнение заготовки, подбор инструмента, уточнение технологии изготовления; выполнение образца;

- планирование хода каждого занятия, разработка планов конспектов уроков;

- определение содержания, методов и средств воспитывающей деятельности. [107, с.10-11].

Реализация условия обеспечения интеграции предметной и методической подготовки будущих учителей состоит в такой организации работы студентов, которая способствовала бы формированию начальных методических знаний и умений. Как отмечается в работах Г.Д.Бухаровой, В.И.Земцовой, В.И.Медведева, З.А.Тамаровой, О.И.Чикуновой и др., освоение некоторых моментов методики преподавания предмета можно и нужно начинать с первого курса педвуза.

Умение приобретается в деятельности, предполагает сознательное овладение ею и в деятельности проявляется. Усваиваясь личностью как способ деятельности, оно становится достоянием личности, таким ее свойством, которое способствует успешному выполнению деятельности (Е.Н. Кабанова-Меллер, Н.Д. Левитов, Н.Д. Рыков и др.).

Под методическими умениями понимается "совокупность освоенных учителем действий, позволяющих эффективно осуществлять методическую деятельность в условиях различных педагогических ситуаций" [122, с.53]. В диссертационном исследовании Л.К.Патрушевой показано, что методические умения опираются на методические знания, то есть на знания системы научно обоснованных закономерностей, методов, приемов обучения преподаваемому предмету. Под методическими знаниями автор понимает "не только знания по методике обучения технологии, хотя последние и являются их важнейшим компонентом, но и как знания в области других дисциплин, необходимые для выполнения полноценной методической деятельности учителя" [122, с.54].

В исследованиях отмечается целесообразность включения методических заданий в процесс предметной подготовки. Необходимым условием при этом является условие установления межпредметных связей с уже изученными разделами и темами педагогики.

В кандидатской диссертации Ю.К.Савилова, посвященной дидактической подготовке будущих учителей технологии при изучении общетехнических дисциплин, отмечается, что "умения отбирать, перерабатывать и преподносить информацию, владеть аудиторией можно развивать у студентов, начиная с первых этапов изучения общетехнических дисциплин. Для этого следует поставить студента в такие условия, при которых он мог бы не просто воспринимать определенную информацию, но с профессионально-педагогических позиций оценивать ее содержание, дидактическую и методическую обработку, методы и приемы изложения материала, анализировать конструктивную, коммуникативную, организаторскую деятельность преподавателя, определять и развивать собственные педагогические умения" [133, с.140].

Так как студенты еще не изучали курса методики преподавания предмета, то формирование начальных методических знаний и умений студентов осуществляется по принципу опережающего обучения, т.е. пропедевтически, базируясь на знаниях педагогики.

Этап освоения методических знаний до изучения методических дисциплин определяют как пропедевтический (Т.А.Боровских, Н.А.Зонина,), дометодический (О.И.Чикунова), который характеризуется формированием начальных методических знаний и умений на пропедевтическом уровне.

Пропедевтика (с гр. "предварительно обучаю") - введение в какую-либо науку [34, с.637].

Пропедевтический курс - подготовительный, вводный курс, систематически изложенный в сжатой и элементарной форме, предваряющий более глубокое изучение данной дисциплины [там же, с.637-638].

В диссертационном исследовании Потаповой М.В., посвященном проблеме пропедевтики как дидактического условия преемственности в системе непрерывного физического образования, под пропедевтикой понимается "предварительное изучение или повторение, обобщение и систематизация ранее изученных знаний на методологическом уровне с целью установления преемственных связей, путем включения элементов новых знаний и знаний, изученных ранее в новое содержание, а также усложнение видов учебно-познавательной деятельности" [126, с.68].

А.В.Петров под пропедевтикой как формой преемственности понимает разработку системы упражнений, включенных в предварительный вводный курс в какую-либо дисциплину. [125]

В диссертационном исследовании Т.А.Боровских, посвященном проблеме пропедевтики методической подготовки будущих учителей химии на первом курсе педвуза, под пропедевтикой понимается "тип опережающего обучения, предполагающего предварительное ознакомление с действиями и условиями их выполнения в системе методической подготовки учителя…" [36].

Применительно к проблеме нашего исследования под пропедевтикой понимается:

- повторение, обобщение и систематизацию ранее изученных знаний на новом уровне, путем их включения в новое содержание (например, знаний, освоенных в курсах педагогики и психологии в процессе общетехнической подготовки с целью формирования начальных методических умений);

- предварительное ознакомление с некоторыми из действий учителя на занятиях по общетехническим дисциплинам.

Отбор методических знаний и умений для методической подготовки производится с учетом того, что необходимые знания студенты получили при освоении педагогических дисциплин. В курсе педагогики (введение в педагогическую деятельность, теория воспитания и теория обучения) студенты изучают понятия о профессиональной деятельности педагога, понятие о педагогическом процессе, основные закономерности и принципы процесса обучения и воспитания, понятие о содержании образования, методы воспитания и обучения, организационные формы процессов воспитания и обучения, основы педагогических технологий. Поэтому для пропедевтики методической подготовки при изучении общетехнических дисциплин берутся вопросы, связанные с анализом содержания школьного курса технологии, с принципами, формами, методами обучения и воспитания посредством предмета.

Как указывается в исследованиях по проблеме, одним из аспектов реализации профессиональной направленности применительно к преподаванию отдельной дисциплины является педагогически продуманная постановка преподавания, использование современных видов обучения, контроля и самоконтроля. В этом случае, процесс преподавания становится образцом методики, которую непроизвольно перенимает студент - будущий преподаватель. [93, с. 27]. В русле данного аспекта формируются начальные методические умения по применению различных методов и форм обучения, а также средств в учебно-воспитательном процессе.

Вторым аспектом является реализация дидактического принципа системности в обучении, в соответствие с которым в содержание дисциплины кроме предметного знания вводятся элементы методических знаний [93]. В заданиях, предусмотренные для выполнения на практических, семинарских и лабораторных занятиях, формулируются методические вопросы, связанные с анализом учебного материала, выявления понятий, реализации принципов обучения и др.

Более подробно практические аспекты проблемы профессионально ориентированной подготовки, а также вопросы разработки и применения методических заданий будут рассмотрены во второй главе исследования.

Выводы по первой главе

Итак, проведенный нами анализ литературы, исследований по проблеме и накопленного опыта работы, посвященных вопросам обеспечения профессиональной направленности подготовки специалиста в вузе, позволяет резюмировать следующее:

1. Под профессионально ориентированной подготовкой понимается подготовка, обеспечивающая формирование у студентов значимых для будущей профессиональной деятельности личностных качеств, а также знаний, умений и навыков, обеспечивающих выполнение функциональных обязанностей учителя технологии.

2. Методическими условиями обеспечения профессиональной направленности общетехнической подготовки студентов в педагогическом вузе являются:

- выделение профессиональных задач учителя технологии (формирования технико-технологических знаний и политехнической культуры, формирование расчетно-конструкторских и проектно-технологических умений),

- построение содержания курса на профессионально значимом материале;

- учет внутри профессиональной дифференциации и будущей специализации выпускников;

- обеспечение интеграции предметной и методической подготовки будущих учителей.

3. На занятиях по общетехническим дисциплинам целесообразно и возможно формировать методические умения студентов, основываясь на принципе межпредметных связей с курсами психолого-педагогических дисциплин и принципе опережающего обучения.

Глава 2. Методика профессионально ориентированной подготовки будущих учителей технологии в процессе решения задач по общетехническим дисциплинам

2.1 Формирование общедидактических и частнометодических умений студентов в процессе решения задач по общетехническим дисциплинам

В первой главе были освещены теоретические вопросы профессионально ориентированной подготовки будущего учителя технологии. Рассмотрим, каким образом эти положения реализуются на практике.

Применительно к процессу изучения общетехнических дисциплин степень и роль интеграции предметной и методической подготовки нужно решать конкретно, учитывая место, содержание и другие показатели каждого из учебных курсов. В теоретическом обучении будущих учителей ведущую роль занимал и занимает метод решения различных задач (физических, математических, педагогических и др.).

При подготовке будущего учителя технологии решение задач в системе практических и лабораторных работ выступает одним из главных методов обучения дисциплинам предметной подготовки. Например, прикладной механике (определение кинематических характеристик движущихся тел, расчеты реакций связей, расчеты на жесткость и прочность, экспериментальное решение технических задач), машиноведению (расчеты механизмов и деталей машин), технологическим дисциплинам (назначение и расчет режимов резания, определение допусков и др.), электрорадиотехники (решение технических задач на лабораторных работах), графики (решение графических задач). Учебным планом по специальности 030600 предусмотрено выполнение курсового проекта по деталям машин, а также будущие учителя технологии разрабатывают технологический проект в рамках изучения дисциплины "основы творческо-конструкторской деятельности" с учетом специализации.

Термин "задача" используется в жизни и науке очень широко. Данная проблема изучалась в исследованиях многих ученых, таких как Г.А.Балл, Г.Д.Бухарова, А.Ф.Есаулов, С.Е.Каменецкий, Н.А.Менчинская, Н.Н.Тулькибаева, Л.М.Фридман и многие другие. Но до настоящего времени нет общего определения понятия "задача".

Многоплановый подход к определению задачи нашел отражение в Большой Советской Энциклопедии: Задача, 1) поставленная цель, которую стремятся достигнуть; 2) поручение, задание; 3) вопрос, требующий решения на основании определенных знаний и размышления (математическая задача, шахматная задача, логическая задача, письменная задача), проблема; 4) один из методов обучения и проверки знаний и практических навыков учащихся, применяемых во всех типах общеобразовательных и специальных учебных заведений. При таком подходе задача выступает как цель, задание, вопрос, проблема, метод обучения и контроля. [39,165].

Понятие задачи в психологии характеризует направленность и цель деятельности человека, достижение результата которой осуществляется определенными средствами. Учебная задача отличается по своей структуре и функциональному назначению от понятия задачи. Под задачей подразумевается объект мыслительной деятельности, в котором в диалектическом единстве представлены составные элементы (предмет, условие, требование), и получение некоторого познавательного результата возможно при раскрытии отношения между известными и неизвестными элементами задачи. [39,с.28-29].

В процессе решения задач, в том числе и по общетехническим дисциплинам, реализуется развивающая функция обучения. Задачи выступают, прежде всего

- как средство формирования специальных знаний, умений, навыков (например, расчетно-конструкторских, технологических, технических и др.);

- как средство формирования технической картины мира через понятия и термины;

- как средство формирования умения понимать сущность технологических процессов;

- как средство формирования общепознавательных (логических, психологических) знаний и умений, как средство развития мышления;

- как средство развития графической и информационной культуры.

Общепризнано, что при обучении решению задач у студентов развиваются следующие умения [39,85,80,165]:

- умения анализировать состав задачи (выявление совокупности элементов и описание структурных связей - отношений между ними);

- развертывание условий (определение явных и неявных приведенных данных);

- переформулирование задачи;

- применение алгоритмических и эвристических предписаний для решения задачи;

- умение составлять план решения (на основе логико-эвристической деятельности и строить последовательность действий);

- умение аргументировать действия;

- умение выделять обобщенный алгоритм решения (если это возможно);

- умение ретроспективного анализа.

В исследованиях по проблеме обучения решению задач студентов педагогических вузов [39,80,85,165] указывается, что будущих учителей необходимо ставить в такие условия, при которых они не просто воспринимают информацию, но

- с профессионально-педагогических позиций оценивают ее содержание,

- проводят дидактическую и методическую обработку,

- анализируют методы и приемы изложения материала,

- анализируют деятельность преподавателя на занятии.

При этом у студентов развиваются собственные педагогические и методические умения. Поэтому среди функций решения задач (мотивационная, познавательная, развивающая, воспитательная, управляющая, иллюстративная, контрольно-оценочная) выделяют также методическую функцию [39,80,165].

Так, например, при изучении курса технологии конструкционных материалов важно показывать студентам, какие темы и разделы входят в программу школьного предмета "технология", как осуществляется выбор материалов школьниками при выполнении проекта, какие испытания при этом проводятся. При изучении предмета "Обработка материалов резанием" у студентов формируются теоретические основы для руководства практической деятельностью школьников по обработке различных материалов. Здесь же нужно показывать, как обучать школьников назначать режимы резания, разрабатывать технологический процесс изготовления изделия в рамках проектной деятельности. В курсе прикладной механики - составление кинематических схем, расчет механических характеристик станков и оборудования, расчеты на прочность и т.д. Решение задач по общетехническим дисциплинам непосредственно связано выполнением творческих проектов.

Рассмотрим, какую роль играет метод решения задач в технологической подготовке школьников при изучении образовательной области "технология " в средней школе.

Урок технологии по решению технических задач занимает как бы промежуточное положение между теоретическими и практическими уроками. С одной стороны, на них ученики решают задачи производственного характера, с другой стороны, эти задачи решаются в расчетно-техническом плане, в плане конструкторской и технологической подготовки производственных процессов. Данные уроки посвящены, как отмечают Е.М.Муравьев и В.Д.Симоненко, вопросам конструирования и моделирования изделий из древесины, металлов, тканей и других материалов; составлению чертежей и эскизов этих изделий; планированию технологических процессов изготовления изделий и разработке технологических карт; решению других технических задач, например, расчету режимов машинной обработки материалов и др. [107, с.129]

С другой стороны, в работах М.В. Хохловой, доцента кафедры технологии и предпринимательства Брянского государственного университета, говорится, что "актуальной и пока еще не решенной задачей методики технологического образования школьников остается отсутствие учебных ситуаций, задач, заданий, отражающих специфические особенности содержания учебной деятельности школьников на уроках технологии. Учителя сами вынуждены придумывать такие задачи и задания. Работу над созданием оптимальной типологической системы учебных проектно-технологических задач и заданий ведет коллектив ученых Брянского государственного университета под руководством члена-корреспондента РАО В.Д.Симоненко" [171, с.113].

Действительно, в школьных учебниках по технологии практически не приводятся технические задачи в том виде, в котором они решаются, например, в курсе прикладной механики.

При этом под технической задачей понимается задача, составленная на техническом содержании. К ним относятся устные, текстовые и графические; вычислительные, расчетно-конструкторские, технико-технологические, проектно-конструкторские; тренировочные, репродуктивные и творческо-поисковые и т.п.

В 6 классе школьники решают:

- задачу на определение передаточного отношения передачи,

- задание - определить, будет ли прочным проектируемое изделие, хотя формула условия прочности приводится только в 7 классе.

В 7 классе школьникам предлагается алгоритм решения изобретательских задач, в котором описываются 3 стадии решения задачи: аналитическая, оперативная, синтетическая.

Однако во всех классах программой предусмотрено выполнение творческого проекта. Какой бы ни была тема проекта (тематика проектов представлена в приложении 4), и как бы не прослеживалась связь с курсом прикладной механики (непосредственная, например, при изготовлении моделей механизмов и машин, или опосредованная, как при изготовлении полочки под телефон), при разработке и выполнении проекта школьники решают ту или иную техническую творческую (объективно или субъективно) задачу.

Рассмотрим в сравнении этапы проектной деятельности (по Н.В.Матяш) и этапы решения задачи (по С.Е.Каменецкому). Структура деятельности по выполнению проекта и решению задачи представлена нами в таблице 2.

В процессе изготовления изделия учащиеся также решают проблему: какой материал выбрать, сколько его понадобится, как осуществить технологический процесс, какие будут результаты и т.п. Поэтому при решении задач у студентов формируются обобщенные умения по решению задач (проблем).

Проблеме формирования обобщенных умений решать задачу [10, 22, 29, 91, 166, 169 и др.] посвящено множество исследований. Вопросами формирования методических умений будущего учителя в процессе решения задач также занимаются многие ученые [28, 39, 59, 165, 176], Однако практически не встречается работ по общетехническим дисциплинам.

Таблица 2. Структура этапов деятельности по выполнению проекта и решению задачи по ОТД

№ п/п	Этапы проектной деятельности	№ п/п	Этапы решения задачи по общетехническим дисциплинам
1	Исследовательский	1	Анализ условия задачи
	1.1	Поиск проблемной области		1.1	Выявление существенных и несущественных данных, явлений, фактов
	1.2	Выбор и обоснование проекта		1.2	Установление физической закономерности между явлениями, фактами
	1.3	Анализ предстоящей деятельности		1.3	Определение правил, законов, формул, которые следует применить в данной конкретной ситуации
	1.4	Выбор конструкции и материалов		1.4	Определить то общее, что относит задачу к некоторому типу и составляет ее характерную черту.
	1.5	Разработка конструкторско-технологической документации
2	Технологический	2	Выполнение вычислений.
	2.1	Выполнение технологических операций
	2.2	Сборка изделия
3	Заключительный	3	Проверка и анализ решения
	3.1	Контроль и испытание изделия		3.1	Проверка порядка полученных величин
	3.2	Экономическое обоснование		3.2	Логическая оценка правдоподобности полученных результатов
	3.3	Маркетинговые исследования		3.3	Решение задачи другим способом.
	3.4	Подведение итогов
	3.5	Защита проекта

В процессе обучения в педвузе преследуется цель не просто научить студентов решать разнообразные задачи (в отличие от подготовки инженера), а сформировать у них начальные умения обучать школьников решать задачи-проблемы, подбирать и использовать задачи и задания в учебно-воспитательном процессе как средство развития умений и навыков учащихся, развития их мышления, интереса к технике.

В содержательном плане, на этапе разработки проекта школьники сталкиваются с проблемами кинематического, силового, прочностного расчета деталей, конструкции в целом или ее элементов или с элементами этих расчетов и прогнозированием результатов. Например, при выборе материалов учитывают их прочность, пластичность, жесткость (работа со справочными величинами). При изготовлении проекта происходит проверка полученных при расчете параметров конструкции, ее силовых и кинематических характеристик и внесение изменений. На этапе контроля необходимо владеть методами испытания различных конструкций, в том числе на прочность. Наибольшими возможностями реализации межпредметных связей с курсом прикладной механики обладают проекты изготовления моделей механизмов и машин, моделей автомобилей, судов, самолетов и т.п., приборов для проведения экспериментов.

На практических занятиях по общетехническим дисциплинам применяются модели соединений, конструкций, макеты механизмов, которые были изготовлены студентами в качестве технологического проекта. С одной стороны, данные средства помогают более качественно освоить теоретический материал. С другой стороны, раскрывают студентам роль наглядности в процессе обучения, а также показывают связь теоретического материала с возможной проектной деятельностью школьников.

Наряду с решением задач по общетехническим дисциплинам на практических занятиях, особое место в подготовке будущих учителей технологии занимают лабораторные практикумы. Как отмечается в исследованиях, например в работе Г.П.Шишкина [184], содержание данных работ также мало чем отличается от таковых, проводимых в технических вузах. Следовательно, они также нуждаются в профессионализации. Особое внимание в работе Г.П.Шишкина уделялось постановке профессионально ориентированного лабораторного практикума по гидравлике, теплотехнике, материаловедению.

Лабораторные работы выступают:

- как средство формирования технической картины мира через осуществления действий с установками, реальными и виртуальными моделями конструкций или процессов;

- как средство формирования умения понимать сущность технических объектов и технологических процессов;

- как средство развития мышления.

Школьные лабораторные работы по технологии являются разновидностью практических уроков, но в отличие от них, учащиеся не занимаются производительным трудом. Лабораторные работы связаны обычно с практическим изучением материалов (древесины, металлов, тканей и др.), исследованием механических, технологических и других свойств этих материалов, изучением конструктивного устройства рабочих и измерительных инструментов и приборов, приспособлений, станков, других технологических, энергетических транспортных машин. Лабораторные работы не всегда требуют длительного времени, поэтому проводятся часто в течение одного академического часа [107, с.128].

Так в учебнике по технологии для 6 класса под редакцией В.Д.Симоненко приводится [163]:

- анализ испытания на жесткость: "если положить на 2 опоры металлическую линейку и в центре поместить небольшой груз, то она прогнется на некоторую величину, а после снятия груза примет первоначальное положение"; Данное задание является элементом лабораторной работы по сопротивлению материалов "Испытания на жесткость при изгибе"[163, с.80].

- Опыт по деформации изгиба. Вырежьте из жести две полоски размером 100х240 мм (поперечное сечение 100х0,25), установите одну полоску на столе на две опоры и нагружайте в центре гирьками или заготовками одинакового веса до соприкосновения полоски со столом. Наибольший вес груза запишите в тетрадь. Согните края второй полоски (поперечное сечение 80х0,25 по типу швеллера) и повторите опыт. Сравните преимущества гнутого профиля перед листовым. Данное задание является элементом лабораторной работы "Испытания материалов на прочность при изгибе"[163, с.85].

В методическом пособии по технологии А.К.Бешенкова для 5-7 классов приводятся следующие лабораторные работы:

- ознакомление с видами металлов и их свойствами (пластичностью). "Для выполнения технологических проб на пластичность образцы кладут на призму в приборе и сгибают их на одинаковый угол. После снятия нагрузки делают зарисовку формы изгиба образцов. Чем больше угол изгиба, тем пластичнее материал" [158, с.26];

- ознакомление с видами сортового проката. "С помощью прибора производят испытания на изгиб плоской заготовки и моделей фасонной стали. Путем сравнения нагрузок, необходимых для сгибания образцов, делают заключение о прочности и жесткости фасонной стали по сравнению с листовым прокатом при одинаковой площади поперечного сечения" [158,с.28];

В учебнике технологии для 10 класса под редакцией В.Д.Симоненко описывается выполнение практического задания "Сопротивление материалов на разрыв": "возьмите один из лоскутков и начните его растягивать. Засеките, сколько времени понадобится для того, чтобы его разорвать, и замерьте с помощью линейки, насколько он растянулся" [160, с. 261].

В учебниках технологии для 6 и 7 классов под редакцией В.Д.Симоненко приводятся правила составления кинематических схем различных машин и механизмов, что также является элементом лабораторной работы по теоретической механике "Составление кинематических схем механизмов" и по теории механизмов и машин "Структурный анализ механизмов"[159,163].

Опираясь на полученные Г.П.Шишкиным результаты, нами при разработке содержания лабораторных работ уделяется большое внимание межпредметным связям прикладной механики и школьного курса технологии. В процессе обучения студентов проводятся лабораторные работы "Испытание текстильных материалов на разрыв", "Испытание тонколистового металла и изделий из него на прочность и жесткость", "Построение кинематических схем механизмов", "Исследование кинематических характеристик механизмов швейной машинки (кухонного комбайна, электромясорубки, оверлока, токарного станка и др.)". При этом ряд работ проводится с использованием современных информационных технологий (мультимедийных программ, виртуальных лабораторных работ, игровых программ). Мы применяем в процессе выполнения лабораторных работ игры "Bridge", "Заработало!", комплекс ТММ-2 [179], комплекс "Train", программа "Балка" [177] и другие. Методика использования данных работ будет рассмотрена во второй главе нашего исследования.

Возможности профессионализации общетехнической подготовки на лабораторных занятиях с точки зрения реализации содержательного аспекта межпредметных связей представлены в приложении 3 в табл. 10,11,12,13.

В деятельностном аспекте это, прежде всего, преемственность действий при выполнении лабораторной работы.

Примерная структура урока - лабораторной работы в школе: организационная часть; сообщение целей и темы урока; изложение теоретического материала, на котором основана лабораторная работа; закрепление теоретического материала; выдача задания на лабораторную работу; выполнение работы учащимися; итоги лабораторной работы и всего урока в целом. [107, с.128-129]. В вузе структура лабораторного занятия практически идентична. Исключением является этап изучения теоретического материала, который может осуществляться на лекционном занятии либо самостоятельно до проведения работы. Перед выдачей задания преподаватель проверяет готовность студентов к выполнению работы, контролирует уровень их знаний материала по теме и допускает либо не допускает к выполнению работы.

Нас лабораторные работы интересуют также с той точки зрения, что при их выполнении решается техническая задача, выполняются различные расчетные задания и т.п.

Следовательно, задача может и должна выступать и как средство формирования методических знаний и умений студентов.

В диссертационном исследовании Г.Н.Некрасовой в качестве методических предлагаются задания изучения и адаптации программных средств к использованию на уроках технологии, при выполнении которых студенты проводят структурный анализ программного средства и его методический анализ. Для сопоставления содержания предлагается использовать программу предметной области "технология" и материал соответствующего учебника. Студенты также оценивают программные средства, используемые в информационно-технологической подготовке школьников, разрабатывают методику их применения на уроках технологии. Выполнение данных заданий предусмотрено в рамках изучения методики обучения технологии.

В кандидатской диссертации Ю.К.Савилова, посвященной дидактической подготовке будущих учителей технологии при изучении общетехнических дисциплин, отмечается, что "умения отбирать, перерабатывать и преподносить информацию, владеть аудиторией можно развивать у студентов, начиная с первых этапов изучения общетехнических дисциплин. Для этого следует поставить студента в такие условия, при которых он мог бы не просто воспринимать определенную информацию, но с профессионально-педагогических позиций оценивать ее содержание, дидактическую и методическую обработку, методы и приемы изложения материала, анализировать конструктивную, коммуникативную, организаторскую деятельность преподавателя, определять и развивать собственные педагогические умения" [133, с.140].

В исследовании Л.К.Патрушевой рассматриваются общеметодическая и частнометодическая подготовка студентов [122]. Автор формулирует в ряд учебно-методических заданий. Например, выявить понятия, формируемые на уроке; выявить способ формирования понятия (индуктивный, дедуктивный), оптимальные методы и средства обучения; разработать последовательность решения проблемной ситуации; проиллюстрировать фрагмент объяснения с использованием оптимальных методов и средств обучения на уроке и другие [122]. Выполнение данных заданий происходит на материале предметной области "технология" с учетом специализации студентов, но также при изучении курса методических дисциплин.

В работах В.И.Земцовой учебно-методические задания предлагается использовать на примере работы над задачей (на примере обучения физике). Так, автор рассматривает следующие задания: подберите задачи для учащихся, предусматривающие развитие умственных операций анализа и синтеза; составьте план решении задачи; подберите группу задач, решение которых позволит подойти учащимся к выводу индуктивного характера о равновесии тел на опоре; решите задачу и перечислите все логические операции, используемые при решении и другие [80, с.184-185]. Выделяя базисный этап (1-2 курсы) в методической подготовке будущего учителя физики, В.И.Земцова отмечает, что "при изучении курса общей физики можно выделить следующие аспекты методической подготовки:

- обучать студентов умению раскрывать происхождение отдельных понятий и их содержание по обобщенному плану;

- создавать условия для развития умений по технике проведения демонстрационного и лабораторного эксперимента;

- формировать обобщенные умения по решению физических задач, анализировать условие, объяснять ход решения, решать задачи различными способами, анализировать полученный результат;

- приучать студентов грамотно строить графики, выполнять рисунки, делать записи на доске, применять ТСО и ЭВМ на практических занятиях по спецдисциплинам и др." [80, с.106-107].

В исследовании Г.Д.Бухаровой также предлагается ряд заданий методического характера в процессе работы над задачей в рамках изучения курса "практикум по решению физических задач". Например, подобрать систему задач на формирование у учащихся понятий "путь" и "скорость" в курсе физики 7 класса; привести алгоритм решения задачи; составить 4-5 задач с межпредметным содержанием по курсу физики 9 класса и т.п. [39,с.250].

В работах, посвященных методической подготовке будущих учителей математики в процессе работы над задачей (Н.В.Дударева, А.Г.Мордкович. О.И.Чикунова, Н.С.Симонова и др.), предлагается формировать у студентов умения составлять и подбирать задачи соответственно целям и задачам урока, определять возможные затруднения учащихся при решении задач и организовывать работу по их преодолению; составлять подготовительные задачи; анализировать использование задачи для получения выводов; определять связи задачи с ранее решенными и т.п. Данная работа проводится в рамках изучения математических дисциплин на 1-2 курсах педвуза до изучения курса методики преподавания предмета [59,143,176].

Т.А.Боровских, исследуя проблему пропедевтики методической подготовки будущих учителей, предлагает вводить элементы методики обучения химии в лабораторный практикум по общей и неорганической химии, связанные с постановкой и использованием демонстрационного эксперимента [36].

В исследованиях по проблеме указываются также наиболее частые затруднения студентов во время прохождения педагогической практики в области методической деятельности, а также начинающих учителей. При этом называются трудности при определении целей и задач урока, при отборе содержания темы, урока; при выделении главных понятий; при выборе методов и методических приемов; при выборе дидактического материала и наглядных средств обучения и др.

Анализ анкет студентов факультета технологии и предпринимательства, прошедших педагогическую практику в школах г.Шадринска и Шадринского района, а также курсовых работ по методике преподавания технологии показывает, что чаще всего студенты испытывают следующие затруднения:

- отбирать, структурировать и адаптировать содержание учебного материала к конкретным условиям обучения (42%);

-разрабатывать практические задачи, задания, упражнения, подбирать задания из сборников с учетом возраста учащихся и степени сложности задания (36%);

-предвидеть результат учебного процесса и формулировать его в целях обучения, воспитания и развития для конкретного занятия и в целом по предмету (66%);

-выбирать в соответствии с целями обучения формы и методы учебно-познавательной деятельности учащихся (48%);

-анализировать трудности в учебно-познавательной деятельности учащихся,

-определять средства их преодоления (51%);

-анализировать собственные действия в процессе методической деятельности (72%);

-определять потребности в иллюстративных и демонстрационных материалах, подбирать их и (или) изготавливать (48%).

В процессе работы над задачей предлагается осуществлять корректировку недостатков методической подготовки, а если говорить о пропедевтическом уровне освоения методических умений, то предупреждать их. Эти возможности представлены в приложении 1 табл. 8.

На основании проведенного анализа исследований по проблеме мы пришли к выводу, что применительно к общетехнической подготовке будущего учителя технологии целесообразно выделить два компонента: общедидактический и частнометодический.

К общедидактическим умениям относят общепрофессиональные умения, которыми должен владеть учитель - предметник. Например, общие вопросы организации учебно-воспитательного процесса, развитие личностных качеств школьников (интереса, мышления, познавательной активности и др.), работа с учебником, применение ТСО, СИТ, наглядности в обучении, составление тематических и поурочных планов, выбор методов и средств обучения, организационных форм учебной и воспитательной работы и др.

Среди общедидактических умений выделяют также элементы педагогической техники и педагогического мастерства, к которым относятся умения располагать учебный материал на доске, владеть речью и невербальными приемами общения как средством передачи информации, привлекать внимание аудитории. владеть классом и т.п.

Под частнометодическими умениями подразумеваются умения, относящиеся к частным методикам преподавания разделовучебной дисциплины. Данные умения могут быть одинаковыми для учителей - преподавателей родственных предметов (например, физики, математики, химии - в области использования задач в процессе обучения; литературы, русского языка, иностранного языка - учебных текстов и т.д.), а могут значительно отличаться в зависимости от специализации учителя - предметника.

Исходя из задач исследования, особенностей профессии учителя технологии, а также опираясь на выделенные условия обеспечения профессиональной направленности общетехнической подготовки студентов педвузов, к частнометодическим мы отнесем умения:

- умения подбирать и составлять задачи технического содержания, применяемые на уроках технологии и на факультативных занятиях;

- умения подбирать и составлять задачи и задания для проектной деятельности;

- умения определять ошибки школьников в решении задач и при выполнении проектов и способов их предупреждения.

Формирование общедидактических и частнометодических умений студентов осуществляется в процессе решения задач по общетехническим дисциплинам на практических и лабораторных занятиях. При этом выделяются два пути:

1. Педагогически продуманная постановка преподавания, использование современных средств и методов обучения, контроля и самоконтроля. В этом случае процесс преподавания становится образцом методики, которую непроизвольно перенимает студент - будущий преподаватель [3, 72, 85, 93 и др.].

2. В содержание дисциплины кроме предметного знания вводятся элементы методических знаний [36, 39, 93, 111 и др.]. В этом случае студентам предлагаются учебно-методические задания. Примеры таких заданий будут рассмотрены в следующем параграфе.

Необходимо отметить, что решение проблемы интеграции предметной и методической подготовки видится не в увеличении учебных часов, не только во введении в учебные планы дополнительных спецкурсов и факультативов, а в разработке профессионально ориентированных практикумов, в содержание которых включают элементы методических знаний.

При такой организации занятий подготовка студентов является профессионально ориентированной, т.е. направленной на будущую деятельность учителя, одной из составляющих которой является методическая деятельность.

2.2 Методические требования к разработке комплекса профессионально ориентированных задач по общетехническим дисциплинам

В соответствии с рассмотренной концепцией профессионализации общетехнической подготовки будущих учителей технологии покажем, как реализуется на практике проектирование содержания профессионально ориентированного практикума.

Практический опыт и анализ экспериментальных исследований ученых по проблеме привели к выводу, что профессиональная направленность учебных заданий для дисциплин как специальной предметной, так и методической подготовки является одним из действенных средств профессионализации. В работах Г.Н.Некрасовой отмечается, что составленные с учетом специализации учебные задания вызывают интерес студентов к проблеме, тем самым повышается мотивация, наблюдается лучшее освоение студентами как общих, так и частных вопросов. Профессионально-ориентированные учебные задания способствуют овладению будущими учителями способами решения педагогических задач, расширяют их кругозор, являются эффективным средством на данном этапе совершенствования профессиональной подготовки будущего учителя технологии.

Проблеме состава и структуры содержания образования посвящены многочисленные исследования, обзор которых представлен в монографии Г.Н.Некрасовой. Теоретическим разработкам в области профессионального образования и его содержания посвящены работы С.Я.Батышева, Ю.К.Васильева, В.В.Краевского, В.С.Леднева, В.А.Сластенина и др. Обоснование отбора содержания предметной и методической подготовки будущих учителей технологии представлены в работах П.Р.Атутова, А.Н.Богатырева, В.Д.Симоненко, Ю.Л.Хотунцева и др.

Опираясь на предложенную В.В.Краевским методику поэтапного конструирования содержания образования и разработанную Г.Н.Некрасовой модель профессионализации подготовки будущего учителя технологии, покажем, как реализуются теоретические положения проектирования профессионально ориентированного содержания на практике.

Конструирование содержания образования происходит последовательно на четырех уровнях:

1. Общее теоретическое представление содержания общетехнической подготовки в условиях профессионализации учителя технологии.

2. Составление перечня профессиональных знаний и умений учителя технологии в области использования общетехнических знаний в образовательном процессе школы.

3. Конкретизация знаний умений и навыков с учетом обучения решению профессиональных задач, выраженная в системе учебных заданий.

4. Разработка диагностического комплекса для оценки результативности профессионально-ориентированного обучения.

Задачи проектирования содержания первого и второго уровней мы выполнили в первой главе, анализируя деятельность учителя технологии в области общетехнических дисциплин, выявляя профессиональные задачи, установив взаимосвязи дисциплин предметной и методической вузовской подготовки, а также связей со школьным курсом технологии. Проектирование содержания на четвертом уровне более подробно будет рассмотрено в третьей главе настоящего исследования. Поэтому остановимся на третьем уровне конструирования, на котором осуществляется разработка профессионально-ориентированных заданий для практических и семинарских занятий, индивидуальных заданий для самостоятельной работы.

Принципы отбора содержания, наиболее значимые для общетехнической подготовки будущих учителей технологии, рассмотрены в работе А.Н.Богатырева [31,с.24]. Представляя концепцию непрерывного образования в области общетехнической подготовки, он выделяет, что «целостность системы непрерывного образования обеспечивается путем выявления в его содержании единых принципов структурирования, сквозных идей, а также обобщенных умений и основных учебных действий». Отмечено также, что выбор содержания и методов обучения должен обязательно проводиться с учетом индивидуальных качеств будущего специалиста.

Система отбора профессионально ориентированного содержания для дисциплин общетехнической направленности с учетом содержания школьного предмета предложена А.М.Дорошкевичем.

Принципы и условия разработки и реализации профессионально-ориентированных заданий в области информационных технологий мы находим в работе Г.Н.Некрасовой [111]. Мы берем за основу разработанные автором принципы применительно к общетехнической подготовке учителя технологии.

Профессионально ориентированные задания должны:

- быть связанными в единую междисциплинарную систему с учетом преемственности в получении студентами знаний;

- отражать большое разнообразие взаимосвязей дисциплин предметной и методической подготовки, позволяющих интегрировать знания из различных учебных областей;

- иметь профессионально-педагогическое содержание с ориентацией на выполнение будущих профессиональных задач;

- предусматривать различные формы организации учебной деятельности;

- носить опережающий характер [111, с.100].

Мы в своей работе используем выдвинутые Г.Н.Некрасовой требования к профессионально-ориентированным заданиям для составления комплекса задач по общетехническим дисциплинам.

С учетом внутрипрофессиональной дифференциации и выделения специализаций задачи должны объединять несколько предметных или специальных дисциплин и обязательно содержать целевую установку, способствующую созданию положительной мотивации к учению и активности студентов. С этой целью разъясняется, что те или иные элементы решенных задач в дальнейшем будут применяться при изучении других дисциплин, в процессе педагогической практики или в будущей профессиональной деятельности. На более высоком уровне усвоения материала студенты сами объясняют возможное применение решенных задач.

При проектировании комплекса задач общепризнанным требованием является условие использования различного типа задач в процессе обучения. От типа задачи зависит ее содержание, цели и методы решения, а также методическая ценность.

Проблемой классификации задач занимались различные исследователи в области методики преподавания физики, математики, химии и других дисциплин (Г.А.Балл, Г.Д.Бухарова, С.Е.Каменецкий, Н.А.Менчинская, Н.Н.Тулькибаева и др). Задачи классифицируют:

- по описанию компонентов предмета действия в условиях задачи (задачи исполнения, сравнения, на доказательство, сопоставления, восстановления, преобразования, конструирования, исследования);

- по способу выражения условия и требования задачи (текстовые, графические, задачи-рисунки, исследовательские, творческие, задачи с элементами технической наглядности);

- по характеру объектов задачи (задачи с идеальными объектами - абстрактные и теоретические, задачи с реальными объектами - конкретные, бытовые, технические, производственные, производственно-технические, политехнические, с лабораторными данными);

- по способу поиска средств решения (стандартные, нестандартные, проблемные, исследовательские, творческие);

- по сложности решения (простые и сложные);

- по числу решений (задачи, имеющие одно решение, несколько решений, бесконечное множество решений, не имеющие решений);

- по достаточности информации в содержании задачи, (беспоисковые - определенные, поисковые - неопределенные, задачи, содержащие избыточную информацию);

- по характеру используемого теоретического материала (задачи по конкретным темам и разделам, комплексные задачи, задачи межпредметного содержания, интегративные задачи, отраслевые задачи);