Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические основы формирования профессионально технического мышления студентов в средних специальных образовательных учреждениях
1.1. Техническое мышление и его особенности 18
1.2. Анализ исследований по проблеме формирования профессионально-технического мышления в обучении
1.3. Особенности организации подготовки студентов среднего специального образовательного учреждения технического профиля
Выводы по 1 главе 75
ГЛАВА 2. Дидактические условия формирования профессионально технического мышления в техническом среднем специальном образовательном учреждении и их реализация
2.1. Дидактические условия формирования профессионально-технического мышления у студентов среднего специального. образовательного учреждения в общеобразовательной подготовке
2.2. Технология формирования технического мышления у студентов среднего специального образовательного учреждения при изучении физики
Выводы по 2 главе 123
ГЛАВА 3. Результаты опытно экспериментальной работы по формированию профессионально технического мышления студентов среднего специального учебного учреждения
3;1. Организация экспериментального исследования 125
3.2. Констатирующий и поисковый этапы эксперимента 131
З.З.Формирующий этап эксперимента и его результаты 146
Выводы по 3 главе 157
Заключение 159
Библиография
- Анализ исследований по проблеме формирования профессионально-технического мышления в обучении
- Особенности организации подготовки студентов среднего специального образовательного учреждения технического профиля
- Дидактические условия формирования профессионально-технического мышления у студентов среднего специального. образовательного учреждения в общеобразовательной подготовке
- Констатирующий и поисковый этапы эксперимента
Введение к работе
Актуальность темы и постановка проблемы исследования.
Развитие личности будущего специалиста во многом обусловлено наличием
профессиональных способностей, способствующих формированию
профессиональных знаний, умений и навыков, профессионального
мышления. Основные направления реформирования российского среднего
профессионального образования как целостной системы связаны с
гуманизацией, демократизацией образования, его опережающим характером
и ориентацией на непрерывное профессиональное образование как
пожизненное образование человека. Кроме того, происходит изменение
требований к специалисту в связи с технологическим переоснащением
производства и повышением интеллектуализации труда.
Конкурентоспособный мобильный технический специалист сегодня - это специалист широкого профиля, способный адаптироваться в быстрой смене объектов и средств труда, выполнять расчетно-конструкторские, проектно-технологические, испытательно-исследовательские работы разной степени сложности (в зависимости от уровня образования).
В связи с этим существенное значение приобретает профессиональное развитие личности, в первую очередь - профессионального мышления как решающего фактора саморазвития специалиста в будущем. Поэтому в техническом среднем специальном образовательном учреждении одной из важных задач является развитие технических способностей и технического мышления будущего специалиста, обеспечивающих успешное выполнение инженерных видов деятельности техников разного профиля (производственно-технологической, организационно-управленческой или эксплуатационной).
В Федеральной программе развития образования в качестве одной из задач развития среднего профессионального образования, наряду с развитием личности обучаемого, названа «оптимизация структуры подготовки специалистов». Формирование технического типа мышления, использующего мыслительные операции как средства осуществления профессиональной деятельности, - важного компонента операциональной сферы технического специалиста - в среднем специальном учебном заведении происходит в системном процессе обучения - при изучении не только специальных, но и общеобразовательных дисциплин, в частности -физики (как основы технических дисциплин). Как следствие, общеобразовательная подготовка в техническом ссузе как составная часть подготовки будущего специалиста должна иметь профессиональную направленность. Это означает включение «технического» материала в качестве примеров, задач, исторических справок; формирование умений измерять физико-технические характеристики, проводить расчеты, моделировать ситуации, а в конечном счете - развитие элементов профессионально-технического мышления.
Степень разработанности проблемы.
Основные направления реформирования российского среднего профессионального образования как целостной системы, цели которого
направлены на личность, общество, производство и саму сферу образования отражены в работах Г.И.Кругликова, В.Д.Симоненко, М.Д.Цырлина, А.М.Новикова, С.Я.Батышева, В.Д.Симоненко, О.М.Железняковой и др.
Проблеме формирования технического мышления в обучении посвящено заметное число исследований (Т.В.Кудрявцев, М.В.Буланова-Топоркова, М.Л.Шубас, Ю.З.Гильбух, Л.К.Алебастров, В.Д.Симоненко, А.Н.Прядехо и другие). Вместе с тем проблема развития технического мышления у студентов вузов и ссузов исследована недостаточно. Так, отдельные подходы отражены в диссертационных исследованиях В.А.Комелиной, Е.П.Михеевой, Л.Ф.Обуховой, В.С.Столетнева, П.М.Якобсона. В некоторых работах (Т.В.Кудрявцев, Ф.А.Зуева, Г.Кайзер и др.) предлагаются пути формирования технического мышления, однако в них не описывается целостная система, охватывающая все стороны и все компоненты развития этого вида мышления. Исследование проблем, связанных с техническим мышлением было осуществлено в работах Г.С.Альтшуллера, П.И.Иванова, В.А.Крутецкого, Е.П.Михеевой, С.А.Хорошавина, В.В.Чебышевой, специфика технического мышления и его структура исследовались Т.В.Кудрявцевым и его коллегами - О.А.Концевой и И.С.Якиманской. В последнее десятилетие появился ряд исследований, посвященных развитию технического мышления учащихся школ и вузов (О.А.Булавенко, М.Г.Давлетшина, М.М.Зиновкиной, Ф.А.Зуевой, Б.А.Соколова и др.). Их авторы исследуют процесс формирования творческого технического мышления обучаемых, показатели его развития (М.М.Зиновкина, Ф.А.Зуева), предлагают учебно-методический комплекс для развития технического мышления у будущего учителя (О.А.Булавенко), развитие технического мышления учащегося как одного из компонентов технических способностей (М.Г.Давлетшин) и т.п. Названные работы рассматривают самые разные аспекты обсуждаемой проблемы, но в них не ставится задача разработки дидактической системы развития технического мышления будущих специалистов-техников, построенной не только на базе исследования его структуры, но и с учетом междисциплинарных связей, современного уровня развития технического знания. Развитие технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике изучает в своем диссертационном исследовании М.Г.Агеева: ядром авторской методики является обучение студентов составлению физических задач с техническим содержанием. А.К.Гладков, А.С.Козлов, В.В.Крашенинников и И.В.Саватеев предлагают к изучению возможность интеграции (в прикладном плане) на базе образовательной области «Технология» знаний, умений и навыков из других учебных курсов, которая может быть реализована через проектный метод обучения как основное средство раскрытия творческого потенциала учащихся. Оцениванию сформированности технического мышления у студентов ссуза посвящена работа В.А.Сенченко.
Однако несмотря на такой широкий круг исследований формирования технического мышления будущих технических специалистов
среднего звена и путей его формирования в процессе профессиональной подготовки, существуют противоречия между:
потребностями общества в подготовке высококвалифицированных кадров среднего звена, в частности - в развитии у студентов технических средних специальных образовательных учреждений профессионально-технического типа мышления, с одной стороны, и отсутствием должной ориентации процесса обучения в среднем специальном заведении технического профиля на это, с другой;
потенциалом естественнонаучных дисциплин общеобразовательной подготовки как базовых для технических курсов в формировании профессионально-технического мышления, с одной стороны, и недостаточной разработанностью дидактической системы обучения этим дисциплинам в среднем специальном образовательном учреждении, с другой.
Все вышесказанное определяет актуальность данного исследования и его проблему: какова дидактическая система формирования профессионально-технического мышления у студентов среднего специального образовательного учреждения.
Цель исследования: сформулировать, теоретически обосновать и проверить на практике дидактические условия формирования профессионально-технического мышления у студентов среднего специального образовательного учреждения в процессе изучения общеобразовательных дисциплин (на примере физики).
Объект исследования - общеобразовательная подготовка учащихся средних специальных образовательных учреждений технического профиля.
Предмет исследования - развитие профессионально-технического мышления учащихся средних специальных образовательных учреждений технического профиля при изучении общеобразовательных дисциплин (на примере физики).
Гипотеза исследования: развитие профессионально-технического мышления в ходе общеобразовательной подготовки технических специалистов в ссузе может быть более эффективным, если:
1) выявить основные направления, особенности формирования
профессионально-технического мышления у студентов ссузов;
2) разработать дидактические условия формирования
профессионально-технического мышления;
3) определить требования к организации процесса формирования
профессионально-технического мышления у студентов среднего
специального образовательного учреждения, уровни и критерии его
сформированности;
4) смоделировать технологию формирования профессионально-
технического мышления у студентов среднего специального
образовательного учреждения при изучении общеобразовательных
дисциплин, центральным звеном реализующего блока которой будет
программа формирования профессионально-технического мышления в
процессе изучения физики, отвечающая требованиям комплексности и вариативности методов, форм и средств обучения.
В соответствии с целью и гипотезой исследования были определены его задачи:
выявить основные характеристики, структуру профессионально-технического мышления и особенности его формирования у студентов среднего специального образовательного учреждения при изучении общеобразовательных дисциплин;
сформулировать и обосновать дидактические условия формирования профессионально-технического мышления у студентов средних специальных образовательных учреждений технического профиля в общеобразовательной подготовке;
сформулировать требования к организации процесса формирования технического мышления у студентов среднего специального образовательного учреждения в ходе изучения физики и разработать технологию реализации этого процесса;
разработать модель технологии формирования профессионально-технического мышления у студентов среднего специального образовательного учреждения при изучении общеобразовательных дисциплин;
определить критерии и уровни сформированности профессионально-технического мышления у данного контингента студентов и экспериментальным путем проверить гипотезу исследования и эффективность реализации дидактических условий формирования профессионально-технического мышления у студентов средних специальных образовательных учреждений. Методологическая основа исследования.
Исследование опирается на идеи системного и личностно-
ориентированного подхода в развитии личности (исследования
В.П.Беспалько, Е.В.Бондаревской, 3. И. Васильевой, О. С. Газман, В. И.
Загвязинского, В.В.Краевского, Н.В.Кузьминой, А. П. Тряпицыной, Ю. В.
Сенько, В.В.Серикова, В. И. Слободчикова, Ф.П.Хакуновой, Э.Г.Юдина,
И.С.Якиманской и др.), целостного подхода к образовательному процессу (С.
И. Архангельский, Ю. К. Бабанский, В. С. Ильин, П. И. Пидкасистый, С. Д.
Смирнов, А. И. Субетто), деятельностного подхода к развитию личности (К.
А. Абульханова-Славская, Б. Г. Ананьев, Л. С. Выготский, П. Я. Гальперин,
А. Н. Леонтьев, Л. М. Митина, С. Л. Рубинштейн, В. Д. Шадриков);
технологического подхода в обучении (работы В.П.Беспалько,
А.А.Машиньян, Г.К.Селевко, В.А.Сластенина и др.).
Теоретическая база исследования основывается на:
- исследованиях в области психологии мышления и технического мышления (Ю.З.Гильбух, В.В.Давыдов, Г.Кайзер, З.И.Калмыкова, Т.В.Кудрявцев, М.В.Мухина, С.Л.Рубинштейн, Б.М.Теплов, М.Л.Шубас, И.С.Якиманская и др.),
- общедидактических исследованиях профессионального образования (В.
А. Бодров, В. С. Безрукова, А. А. Вербицкий, Г. Л. Ильин, В. Д. Шадриков и
др);
концепциях и исследованиях профессионального становления личности, в том числе - специалистов технического профиля (работы Э.Ф.Зеер, И.А.Зимняя, С.А.Суровикина, В.Д.Шадриков и др.);
- теории и технологиях обучения (Ю. К. Бабанский, В. П. Беспалько, А.
А. Вербицкий, М. В. Кларин, В. С. Леднев, И. Я. Лернер, М. И. Махмутов, М.
М. Поташник, М. Н. Скаткин, И. С. Якиманская).
Методы исследования: теоретический анализ философской, психологической, дидактической и методической литературы, нормативно-правовых документов по вопросам формирования мышления и технического мышления как специфического типа; системный анализ и теоретическое моделирование дидактической системы формирования профессионально-технического мышления; технологическое моделирование дидактической системы формирования профессионально-технического мышления; педагогический эксперимент.
База исследования: в эксперименте принимали участие студенты 1 и 3 курсов строительного отделения (СО), 1 курса отделения строительства и эксплуатации зданий и сооружений (СЭЗС) Краснодарского архитектурно-строительного техникума: 150 студентов на этапе констатирующего, 46 - на этапе поискового, 98 - на этапе формирующего экспериментов.
Организация исследования осуществлялась в три этапа.
На аналитическом этапе (2004-2005 уч. г.) в рамках констатирующего эксперимента проводился анализ научной литературы и диссертационных исследований, связанных с проблемой исследования, формулировался аппарат исследования, намечались основные направления решения поставленных задач, проводилось экспериментальное исследование уровня сформированности профессионально-технического мышления у будущих специалистов-техников среднего профиля.
На эмпирическом этапе (2006-2008) на основе анализа существующих исследований и результатов констатирующего эксперимента разрабатывались научно-педагогические основы организации процесса формирования профессионально-технического мышления у студентов ссуза при изучении общеобразовательных дисциплин. Формирующий этап педагогического эксперимента был посвящен проверке гипотезы исследования.
На заключительном этапе (2008-2010 уч. г.) обрабатывались, сравнивались и анализировались данные, полученные в результате экспериментального исследования, формулировались выводы.
Теоретическая значимость работы заключается в развитии теоретических основ профессионального образования в средних специальных образовательных учреждениях технического профиля. Впервые предложен вариант реализации системного подхода при формировании профессионально-технического мышления у студентов
среднего специального образовательного учреждения технического профиля,
основанный на идеях комплексности и гибкости (использования
разнообразных форм, методов и средств), самоактуализации (обеспечения
возможности самовыражения, саморазвития, саморефлексии),
преемственности содержательной и процессуальной сторон общего и профессионального образования.
Научная новизна исследования заключается в том, что в нем:
системно описано профессионально-техническое мышление учащихся технических профилей - его характеристики, свойства и особенности, а также структура, адаптированная к процессу обучения и охватывающая три его стороны: личностную, деятельностную и информационную, - и включающая четыре компонента: ориентационный, понятийный, образный, практический;
определены дидактические условия формирования профессионально-технического мышления в среднем специальном образовательном учреждении при изучении общеобразовательных дисциплин (организационно-управленческие, личностно-деятельностные, структурно-содержательные);
сформулированы требования к организации процесса формирования профессионально-технического мышления у студентов среднего специального образовательного учреждения в ходе изучения физики и построена технология данного процесса;
предложена модель технологии формирования профессионально-технического мышления в среднем специальном образовательном учреждении при изучении общеобразовательных дисциплин, состоящая из трех блоков: задающего, реализующего и диагностического;
определены критерии, показатели и уровни сформированности профессионально-технического мышления студентов ссузов в процессе изучения физики.
Существенность отличий в новизне научных положений от результатов, полученных другими авторами, заключается в следующем:
- обоснована необходимость формирования технического мышления будущих специалистов технического профиля среднего звена в контексте профессионально ориентированной деятельности;
сформулированы дидактические условия, систематизирующие процесс формирования профессионально-технического мышления студентов ссузов;
представлена в виде модели технология формирования профессионально-технического мышления студентов в среднем специальном образовательном учреждении при изучении общеобразовательных дисциплин;
выделена критериально-диагностическая база, позволяющая контролировать и корректировать формирование профессионально-технического мышления студентов в среднем специальном образовательном
учреждении при изучении общеобразовательных дисциплин (на примере физики).
Практическую значимость исследования представляют технология формирования профессионально-технического мышления в процессе обучения физике в среднем специальном образовательном учреждении, программа формирования технического мышления в процессе изучения физики (ядро процессуальной части технологии); а также конкретные механизмы ее реализации (формы, методы, средства).
Материалы и результаты исследования могут быть использованы в качестве научно-методической основы для разработки учебных пособий и методических рекомендаций в системе среднего профессионального образования при подготовке будущих специалистов технического профиля.
Разработанные, апробированные и внедренные в практику
профессиональной подготовки модель, технология и программа
формирования профессионально-технического мышления студентов при изучении общеобразовательных дисциплин могу быть использованы в практике работы в среднем специальном образовательном учреждении, а также институтов и центров повышения квалификации преподавателей колледжей.
Достоверность и обоснованность результатов проведенного исследования обеспечивается: опорой на современные исследования по педагогике и психологии, на передовой отечественный опыт профессиональной подготовки студентов технических вузов и ссузов; применением достаточной совокупности взаимодополняющих теоретических и эмпирических методов исследования, проведением педагогического эксперимента в строго контролируемых условиях, согласованностью теоретических данных с результатами педагогического эксперимента.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Профессионально-техническое мышление (техническое мышление, формируемое и протекающее в контексте профессиональной деятельности) имеет четырехкомпонентную структуру: ориентационный компонент предполагает наличие интереса к технике и технологиям, стремления к рефлексии собственных знаний, умений и деятельности в технической области, стремления находить и решать технические проблемы, профессионально-ориентированной активности мыслительных процессов, умений технически грамотно оценивать и прогнозировать ситуацию; понятийный компонент включает знание технических понятий, закономерностей и принципов функционирования различных механизмов и технологических процессов; образный компонент связан со способностью создавать статические и динамические образы, манипулировать ими -комбинировать, трансформировать их, с графическими умениями; практический компонент предполагает знание орудий труда, материалов, технологий и умение их использовать, наличие конструктивных умений (строить чертежи, собирать схемы и пр.). Включение ориентационного
компонента имеет существенное значение именно при формировании технического мышления будущего специалиста.
2. Формирование профессионально-технического мышления в ходе
общеобразовательной подготовки технических специалистов среднего звена
более эффективен, если удовлетворяет дидактическим условиям:
организационно-управленческим: профессионально-направленное целеполагание и мотивацию при изучении общеобразовательных дисциплин, интегративный подход в изучении взаимосвязанных дисциплин общеобразовательного и специального блоков, обеспечение осознания будущим специалистом-техником значимости знаний и умений, получаемых при изучении общеобразовательной дисциплины, для профессионального обучения, создание развивающей среды обучения, разработка критериев и уровней развития профессионально-технического мышления, позволяющих отслеживать его эволюцию и осуществлять корректировку;
- личностно-деятелъностным: наличие личностных предпосылок
(технических способностей, интересов в области техники, ценностного
отношения к продуктам технической деятельности, некоторых черт личности
- самостоятельности, ответственности, способности к творчеству, к
принятию решений и пр., учет возрастных особенностей), наличие
минимума знаний в областях, на которых базируется техническая и
технологическая деятельность; минимального опыта практической
деятельности; сформированность на достаточном уровне основных
мыслительных операций, выполнение в процессе обучения
общеобразовательным дисциплинам вариативной квазитехнической
деятельности (проектировочной, конструкторской, исследовательской,
изобретательской), предпочтение самостоятельной работе и активным
методам обучения, индивидуализация процесса формирования мышления
через определенным образом подобранные формы и средства обучения, через
индивидуальные задания;
- структурно-содержательным: содержание учебного материала по
общеобразовательному предмету должно быть переработано с учетом
специфики профиля обучения, должно быть вариативным и разноуровневым,
структура и содержание учебного материала должны удовлетворять
принципу интенсификации (за счет укрупнения дидактических единиц,
использования опорных схем, таблиц и т.д., акцент в подборе формируемых
способов деятельности), должен быть сделан с учетом специфики профиля,
содержание материала должно способствовать формированию
мотивационно-ценностного отношения к профессии, к техническим
объектам, формирование технической картины мира.
3. Технология формирования профессионально-технического мышления
в обучении физике включает: соответствующую цель, задачи,
сформулированные в соответствии с четырехкомпонентной структурой
профессионально-технического мышления; программу формирования
профессионально-технического мышления в среднем специальном
образовательном учреждении при изучении общеобразовательных
дисциплин, предполагающую 3 этапа и построенную в соответствии с требованиями системной мотивации через прикладное содержание и общие со специальными дисциплинами способы деятельности, межпредметное содержание, предпочтительные формы организации деятельности (алгоритмические, проблемные и пр.); формы, методы и средства ее реализации, взаимодействующие субъекты учебного процесса - обучаемые и обучающие.
Личный вклад автора в моделирование теоретической и реализацию экспериментальной части исследования заключается в том, что:
- сформирована теоретико-методологическая база исследования,
опирающаяся на системный, личностно-деятельностный, целостный,
деятельностный и технологический подходы;
обоснована необходимость системного подхода к формированию профессионально-технического мышления студентов ссуза при обучении физике;
выделены и апробированы дидактические условия формирования профессионально-технического мышления в ходе общеобразовательной подготовки технических специалистов среднего звена;
экспериментальным путем доказана эффективность смоделированной технологии развития профессионально-технического мышления в ходе общеобразовательной подготовки технических специалистов среднего звена;
- описаны программа формирования профессионально-технического мышления студентов ссузов в процессе изучения физики и конкретные средства ее реализации;
- дана научная интерпретация полученным экспериментальным
результатам, сформулированы ключевые выводы исследования.
Публикации. По теме исследования опубликовано 11 работ, включая 2 статьи в научных журналах, утвержденных ВАК в Перечне ведущих рецензируемых журналов РФ (общим объемом - 2,05 п.л.).
Апробация и внедрение результатов исследования Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на VII международной научной конференции «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» в МПГУ (г.Москва, 2008г.), Всероссийской научно-практической конференции «Дидактико-методические аспекты современного урока» (г.Армавир, 2007 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы взаимодействия науки и практики в развитии образования» (г.Краснодар, 2008 г.), межрегиональной научной конференции «Проблемы научного обеспечения изучения философии и истории естествознания в современных условиях» (г.Армавир, 2008), на II и III региональной научно-практической конференции «Проблемы современного физического образования: школа и вуз» (Армавир, 2007 г. ,209 г.), на научно-методических семинарах кафедры общей и социальной педагогики Армавирского государственного педагогического университета; основные
результаты исследования были апробированы и внедрены в учебный процесс Краснодарского архитектурно-строительного техникума.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и приложений, содержит 167 страниц, из них 154 страницы основного теста. В тексте диссертации 7 рисунков, 19 таблиц, 4 схемы, 13 диаграмм. В списке литературы 219 наименований.
Анализ исследований по проблеме формирования профессионально-технического мышления в обучении
Мышление - это опосредованное и обобщённое отражение действительности, вид умственной деятельное і и, заключающейся в познании сущности вещей и явлений, закономерных связей и отношений между ними. В энциклопедическом словаре определение мышления звучит так: «это высшая ступень человеческого сознания, процесса отражения человеческой деятельности. Оно позволяет получить знания о таких объектах, свойствах, отношения реального мира, которые не могут быть опосредованно восприняты на чувственной ступени познания; мышление неразрывно связанно с практической деятельностью» [194].
Р.С.Немов определят мышление, с одной стороны, как деятельность: «Мышление - это особого рода теоретическая и практическая деятельность, предполагающая систему включенных в нее действий и операций ориентировочно-исследовательского, преобразовательного и познавательного характера» [ПО], а с другой - как процесс познания: «Мышление является высшим познавательным процессом. Оно представляет собой порождение нового знания, активную форму творческого отражения и преобразования человеком действительности. Мышление порождает такой результат, какого ни в самой действительности, ни у субъекта на данный момент времени не существует» [там же].
А.В.Петровский дает следующее определение: «Мышление - это социально обусловленный, неразрывно связанный с речью психический процесс поисков и открытия существенно нового, процесс опосредованного и обобщенного отражения действительности в ходе анализа и синтеза. Мышление возникает на основе практической деятельности из чувственного понятия и далеко выходит за его пределы» [26, с. 13 6]. Мышление выступает главным образом как решение задач, вопросов, проблемі, которые постоянно возникают перед людьми.
Итак, первая особенность мышления,- его опосредованный характер, означающий, что все, что человек не может познать непосредственно, он, познаёт косвенно, через другие стороны действительности, неизвестное -через известное. Мышление всегда опирается на данные чувственного опыта - ощущения, восприятия, представления - и па ранее приобретённые знания. Переход от ощущения к мысли - сложный процесс, который состоит, прежде всего, в выделении и обособлении предмета или признака его, в отвлечении от конкретного, единичного и установлении существенного, общего для многих предметов.
Вторая особенность мышления - его обобщённость. Обобщение как познание общего и существенного в объектах действительности возможно потому, что свойства объектов связаны друг с другом. Результат обобщения выражается посредством слова, языка. С.Л.Рубинштейн отмечал: «Всякое мышление совершается в обобщениях. Оно всегда идет от единичного к общему и от общего к единичному» [150, С.310]. Виды обобщения соответствуют видам мышления, их определяют на основе места, которое в мыслительном процессе занимают слово, образ и действие. Мышление можно классифицировать по разным основаниям, известны следующие виды мышления [24, 29, 44, 77, 80, 122, 149, 177 и др.]: - по стадиям развития: наглядно-действенное, наглядно-образное и словесно-логическое мышление, по типу содержательного обобщения: эмпирическое и теоретическое, по предметному знанию (в их рамках): «естественнонаучное», «гуманитарное», «математическое», «историческое», «техническое», и др. (за основу берется характер материала, выступающего в качестве содержательной основы функционирования мышления). Наглядно-действенное мышление - первая ступень развития мыслительной деятельности человека, оно связано с чувственным отражением действительности и реализуется на основе реального восприятия и преобразования ситуации или предмета, опробования свойств объекта. Мыслительные действия анализа, синтеза, сравнения и другие осуществляются как практические, опирающиеся на зрительное восприятие ситуации. Такое мышление, в основном, присуще детям младшего возраста. Наглядно-действенное начинается с непосредственного взаимодействия с реальными объектами и предполагает определение их сущностных свойств и отношений. В нем закладывается начало и исходное основание для обобщенного отражения реальности [77, с. 209]. Сам процесс мышления представляет собой практическую преобразовательную деятельность, осуществляемую человеком с реальными предметами. В технических специальностях этот тип мышления востребован весь период профессиональной деятельности.
Наглядно-образное мышление - вторая ступень мышления, на которой человек опирается не только на реальную ситуацию, но и на ее образ (рисунок, чертеж, фото, художественное описание). В образе может быть зафиксировано видение предмета с разных точек зрения. Поиск неизвестного осуществляется через представление ситуаций и изменений в них, выявление скрытых свойств, связей и возможных преобразований элементов образа объекта. Это мышление формируется в более старшем возрасте и служит человеку всю жизнь.
Наглядно-образное мышление также необходимо во многих видах технической деятельности (дизайн машин, архитектура и пр.), оно характеризуется тем, что на основе преобразований образов восприятия в образы представления, дальнейшего изменения, преобразования и обобщения предметного содержания представлений, формирующих отражение реальности в образно-концептуальной форме [77, с.209-210]. В техническом мышлении образы имеют, как правило, сложную структуру, пространственные зависимость и соотношение, они находятся в непосредственном. взаимодействии, в динамике.
Особенности организации подготовки студентов среднего специального образовательного учреждения технического профиля
М.В.Мухина в своем диссертационном исследовании полагает, что, кроме понятийного, образного и практического, необходимо ввести еще два компонента технического мышления - оперативность (к решению практических задач всегда предъявляются определенные временные требования) и владение языком техники, которое, по мнению автора, целесообразно выделить в качестве самостоятельного компонента,, «так как особенностью технических объектов является то, что они должны иметь описания, по которым специалисты могут воспроизвести нужный объект и обеспечить его использование. Также очень часто технические задачи задаются в виде условных обозначений. Информацию, заданную в-такой специфической форме, надо «перекодировать»» [107, с.73-74]. Она предлагает использовать систему познавательных заданий, ориентированных на структуру технического мышления и отвечающих определенным принципам (постепенного повышения сложности задач, развитие всех выделенных компонентов, необходимость ориентации задач на современные проблемы техники), при этом отмечает, что-нет задач на один компонент, но есть с акцентом на какой-то из названных. В исследовании выявлены основные параметры, значимые при проектировании задач - цель занятия и сложность учебного материала, проведен анализ курсов технических дисциплин с целью выявления их возможностей в формировании технического мышления предложенным способом.
Мы обнаружили только одну диссертацию, посвященную развитию технического мышления в среднем специальном учебном заведении, -М.Г.Агеевой (по специальности 13.00.02) [3]. В ходе исследования было установлено, что в квалификационной характеристике техника требования к подготовке по физике отсутствуют и поэтому автор предлагает включить в квалификационную характеристику дополнительные требования к подготовке техника и задачами обучения физике студентов ссузов технического профиля. К этим требованиям были отнесены следующие - знание устройства и принципа действия приборов и оборудования; - умение, исходя из имеющихся знаний, быстро и грамотно решать проблемы, возникающие в ходе эксплуатации приборов и оборудования; - умение анализировать сложившуюся ситуацию и прогнозировать исход задачи в будущем; - умение ставить первоочередные задачи; - умение на основе анализа и прогнозирования не допускать различного рода неисправностей технического оборудования [3, с.6]. К задачам обучения физике студентов ссузов технического профиля с целью развития их технического мышления дополнительно были добавлены: - развитие мышления учащихся, в том числе и технического; - развитие умений анализировать, прогнозировать, классифицировать, систематизировать, обобщать, сопоставлять полученную информацию; -развитие умения читать графики и диаграммы, электрические схемы, пространственные чертежи; -развитие умения работать со справочной литературой [там же]. М.Г.Агеева предлагает развитие технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике осуществлять в преимущественно групповой работе по следующим этапам: формирование физических и технических понятий, проведение обзорных занятий, обучение студентов составлению физических задач, проведение цикла лабораторных работ, т.о. ядром методики является обучение студентов составлению физических задач с техническим содержанием. В ходе экспериментальной работы было доказано, что применение данной методики позволяет развить качества, специфичные техническому мышлению, повысить уровень знаний студентов по физике, более эффективно изучать общетехнические и специальные дисциплины на следующих курсах учебного заведения. Экспериментальной базой работы являлся железнодорожный техникум. Поскольку каждое среднее специальное образовательное учреждение технического профиля имеет свою специфику, то, учитывая результаты рассмотренного выше исследования, необходимо продолжить работу в направлении совершенствования процесса формирования технического мышления в ссузах.
Имеется ряд статей, посвященных различным аспектам подготовки специалистов в области техники и технологий.
Н.К.Моисеева, М.Г.Карпунин и др. рассматривают деятельность инженера [65, с.336] и называют следующие его основные качества, которые, по их мнению, можно транслировать и на деятельность педагога-технолога: «1. Умение нестандартно подойти к привычным вещам. 2. Умение выделить главное. 3. Техническая эрудиция. 4. Умение воспринимать и развивать новые идеи. 5. Уровень экономических знаний. 6. Широта кругозора. 7. Критичность ума. 8. Научно-техническая увлеченность. 9. Умение выдвигать новые идеи. 10. Научно-техническая интуиция. 11. Умение расчленить сложную задачу на части. 12. Умение увидеть проблему. 13. Знание предприятий и производства. 14. Умение внедрять новое. 15. Настойчивость в достижении цели. 16. Умение увлечь людей; убеждать их. 17. Умение создать творческую обстановку. 18. Научная честность. 19. Терпимость к чужим идеям. 20. Активность. 21. Выдержанность, уравновешенность. 22. Умение не сковывать инициативу других. 23. Уважение к другим. 24. Умение воспринимать критику. 25. Принципиальность. 26. Умение комплексно подойти к решению задачи. 27. Рациональность мышления. 28. Способность к обобщению. 29. Техническая увлеченность. 30. Умение объяснять технические задачи. 31. Умение помочь при возникновении трудностей. 32. Ясность и лаконичность речи. 33. Авторитетность. 34. Чувство юмора. 35. Сообразительность. 36. Воспитанность, тактичность». Предлагаемый набор не однороден и не систематизирован — здесь присутствуют и личностные качества, причем не всегда особо значимые в смысле специальности (34, 36 и др.), и характеристики деятельности (2, 11 и др.), и знаниевые компоненты (5,6). Собственно специфика деятельностных качеств и запаса необходимых специалисту-технику или даже учителю технологии почти не отражена, поэтому предлагаемый набор качеств не обладает полнотой.
А.К.Гладков, А.С.Козлов, В.В.Крашенинников и И.В.Саватеев в статье «Развитие технического мышления студентов ФТиП при изучении дисциплин предметной подготовки» [32] предлагают к изучению возможность интеграции (в прикладном плане) на базе образовательной области «Технология» знаний, умений и навыков из других учебных курсов, которая может быть реализована через проектный метод обучения как основное средство раскрытия творческого потенциала учащихся. Осуществив корректировку содержания некоторых учебных дисциплин (основы техники (техническая механика и сопромат), детали машин (прикладная механика), физика (в практических приложениях), гидравлика, теплотехника), полагают они, можно существенно улучшить развитие технического мышления обучаемых. Г.И.Кругликов, В.Д.Симоненко, М.Д. Цырлин обобщили творческие компоненты инженерных знаний, умений и навыков:
Дидактические условия формирования профессионально-технического мышления у студентов среднего специального. образовательного учреждения в общеобразовательной подготовке
Как уже отмечалось, общеобразовательная подготовка в техническом ссузе как составная часть подготовки будущего специалиста должна иметь профессиональную направленность. Это означает включение «технического» материала в качестве примеров, задач, исторических справок; формирование умений измерять физико-технические характеристики, проводить расчеты, моделировать ситуации, а в конечном счете - развитие элементов профессионально-технического мышления.
Принцип вариативности предполагает единство многообразия, создание ситуаций выбора в учебном и внеучебном образовательном пространстве (выбор содержания обучения методов, форм и средств обучения), что позволяет каждому обучаемому выбрать и выработать свою собственную образовательную траекторию, стать действительным субъектом своего образования и саморазвития - каждый обучающийся в идеале выбирает то содержание (практическое) и тот способ усвоения материала, который ему ближе. Например, в зависимости от индивидуальных особенностей и склонностей обучаемый может выбрать в качестве задания подготовку реферата или сообщения о техническом применении изученных знаний, сборку и демонстрацию технического устройства, расчет параметров технического объекта и пр. Кроме того, он предполагает организацию разнообразной учебной деятельности -репродуктивной, проблемной, групповой или индивидуальной работы, проектирования и дискуссий и т.д. Для этого большую подготовительную работу проводит преподаватель.
Принцип технологичности означает системное применение современных технологических методов обучения и предполагает четкую организацию учебного процесса - с продуманными этапами, заранее определенными компонентами дидактической системы, гарантированностью конечного планируемого результата. Фактически реализующий блок создаваемой дидактической системы должен быть представлен в виде технологии.
В основании образовательной стратегии должны быть учет специфики образовательной среды и предвидение различных вариантов ее развития. Стратегии определены нами на основе особенностей среды обучения, психолого-педагогических теорий обучения и теории познания, они задают основные способы достижения поставленной цели — формирования технического мышления - и выражаются в виде совокупности идей: S преемственности содержательной и процессуальной сторон общего и профессионального образования; S комплексности и гибкости, т.е. использования в процессе формирования технического мышления разнообразных форм, методов и средств; S самоактуализации, т.е. обеспечения возможности для самовыражения, саморазвития, саморефлексии, развития самостоятельности и ответственности за результаты своей работы. Определенные нами особенности процесса формирования профессионально-технического мышления в ссузе в общеобразовательной подготовке позволяют сформулировать основные дидактические условия эффективной реализации этого процесса, которые мы разделили па три группы.
Первая группа условий (организационно-управленческие) определяет особенности организации процесса формирования технического мышления, место субъекта обучения в нем. К ним мы относим следующие: профессионально-направленное целеполагание и мотивацию при изучении общеобразовательных дисциплин (междисциплинарные связи должны осуществляться не от случая к случаю, а системно); создание условий для реализации интегративного подхода в изучении, взаимосвязанных дисциплин общеобразовательного и специального блоков (реализация междисциплинарных связей требует определенной предварительной работы - планирования их использования, подготовки дидактических материалов и пр.), обеспечение осознания будущим специалистом-техником значимости знаний и умений, получаемых при изучении общеобразовательной дисциплины, для профессионального обучения (мотивационная составляющая весьма значима, т.к. только она обеспечивает эффективную работу по формированию мыслительных операций, предварительная профессиональная ориентировка обязательна); создание развивающей среды обучения (через определенным образом построенную процессуальную часть - сочетание управления деятельностью со стороны учителя с самоуправлением; сочетание коллективной, групповой и индивидуальной форм деятельности с целью получения опыта квазипрофессиональных отношений, движение от общих способов деятельности к их частным приложениям и т.п.); разработка критериев и уровней развития профессионально-технического мышления, позволяющих отслеживать его эволюцию и осуществлять корректировку
Констатирующий и поисковый этапы эксперимента
Мы перечислили лишь основные приемы, главное, что они должны обеспечить - формирование умения применить свои знания, свой личностный опыт в похожих ситуациях, в ситуациях, несколько отличающихся от уже освоенных и в ситуациях совсем ему незнакомых.
Как уже говорилось, средства обучения подбираются самим преподавателем (молено к этой работе подключать и учащихся). Они должны быть подготовлены к каждому занятию, причем - в вариативной форме, разной сложности и трудоемкости. Например, в архитектурно-строительном техникуме при рассмотрении центра тяжести тел может быть запланирован соответствующий опыт (с перочинным ножом в карандаше, с параллелепипедом, углы которого можно изменять), составлена проблема, решение которой сначала проводится теоретически, а затем проверяется на опыте; должна быть подготовлена задача, а также задания разной степени-сложности (с фото реальных архитектурных объектов - памятников, зданий и пр.), которые частично рассматриваются со всей аудиторией, частично -предлагаются в качестве индивидуальных заданий; на дом желательно подготовить творческие задания — разработать способ определения центра масс реального здания, предложить правила разработки проекта «неопрокидывающейся высотки» (возможно, студенты воспользуются знаниями, полученными на технических дисциплинах), построить модель какого-нибудь сооружения (водонапорные башни разной формы) и экспериментально найти его центр масс.
Существенный вклад в развитие профессионально-технического мышления с учетом современных требований могут внести средства новых информационных технологий (НИТ), которые активно используются как в общеобразовательной, так и в профессиональной подготовке. Использование презентаций позволяет разнообразить и сделать более динамичной в использовании наглядность - рисунки, чертежи, схемы, фотографии и т.д., представленные на слайдах, обеспечивают возможность быстрой смены способов представления материала и видов деятельности, более эффективно включают в работу образный компонент мышления и способствуют его-развитию; модели и конструкторы позволяют организовать активную-индивидуальную познавательную деятельность самого разного плана; тестирующие программы ускоряют процесс диагностики результатов. Средства НИТ являются поддержкой для реализации самых разных методов и методических приемов. Например, для стимуляции развития образного компонента технического мышления можно решать минутные пространственно-технические задачи типа «переложи спичку» (Приложение 7), их удобно как показать, так и решать с помощью интерактивной доски. Она же поможет организовать решение проблемной физико-технической ситуации: спроектируйте расположение фонарей на фасаде здания, чтобы они освещали требуемую территорию и не мешали жильцам (учитывая близкое расположение соседнего здания). Ситуация предлагается после изучения законов геометрической оптики, предлагаемые решения легко моделируются на интерактивной доске, сменяя друг друга.
В качестве основы развития технического мышления на занятиях по физике может выступать прикладной историко- технический материал, представленный не в виде блока информации, а в виде технических проблем, решенных строителями и архитекторами много веков назад. Поиски решения в тот время во многом велись стихийно, т.к. необходимая база знаний отсутствовала. Студенты, имея такую базу после изучения определенного материала курса физики, должны найти решение гораздо быстрее. Таким образом, на занятиях по физике должна быть организована деятельность по решению специально подобранных к каждой профессионально значимой теме курса «исторических» проблем.
Например, при изучении силы трения обучаемым можно задать следующую техническую проблему: , «предложите способ, который предположительно использовался для перемещения каменных блоков при строительстве египетских пирамид, при передвижении огромных статуй на острове Пасха, а сейчас используется для перемещения зданий с одного места на другое» [164]. Даже в І случае,, если студенты, помнят, материал из-истории древнего мира может быть обсуждение возможных современных способов (например, специальные, тележки), главное - обучаемые осознают значимость физических, знаний т учатся применять их в решении-технических проблеме. Еще один пример — на закон упругости: необходимо рассчитать, какой высоты можно было построить деревянную дозорную башню, чтобы она не разрушилась под собственной тяжестью (простейшие теоретические расчеты (для сосны, аупр=28»106 Н/м2, р=700 кг/мЗ) показывают, что в идеале приблизительно 40 м (с 13-этажный дом), однако реально высота существенно ниже). Можно рассмотреть и возможную высоту поднятия воды с помощью деревянного водяного колеса, или «журавля», и т.п. применяя физические знания, обучаемые приобретают элементы конструкторских умений (например, оценивания), развивается их мышление (операции анализа, синтеза, обобщения реализуемые на техническом материале).
Пример использования исторического материала при обсуждении работы простых механизмов (наклонной плоскости) касается возведения гигантских обелисков и пирамид в Египте. Кран древним строителям заменяло остроумное (но чрезвычайно трудоемкое в использовании) приспособление — рампа. Длина ведущего к ее верхнему срезу настила была чуть меньше высоты статуи, четыре стены рампы образовывали как бы кирпичный колодец (в одной из его стен на уровне земли делался сквозной коридор, а пространство внутри засыпалось песком). Обелиск по наклонной плоскости втаскивался основанием вперед, затем через коридор в стене извлекался песок, и обелиск под собственной тяжестью плавно опускался на пьедестал, постепенно принимая вертикальное положение. Но здесь нет практической деятельности обучаемых, причем — она необязательно должна быть сложной. .
