Развитие технического мышления учащихся в процессе трудового обучения

Школьники вовлекаются в творческую работу в связи с изучением основ наук, знакомством с промышленностью, достижениями науки и техники. Чаще всего техническое мышление проявляется при конструировании моделей, приборов, механизмов, несложных машин и других технических объектов.

Осуществляется преимущественно в процессе внеклассных занятий в школе и во внешкольных учреждениях (станции юных тех

ников, дворцы и дома пионеров и школьников, клубы юных техников и др.), а также на уроках трудового обучения.

В процессе технического мышления наиболее чётко выделяются 4 основных этапа: постановка технической задачи, сбор и изучение нужной информации, поиски конкретного решения задачи, материальное осуществление творческого замысла.

На уроках учащиеся благодаря различным формам занятий, средствам обучения имеют возможность развития не только своих интеллектуальных, творческих и др. способностей, а также развитию технического мышления, благодаря развитию технического творчества и постановки различных задач, требующих умения технически мыслить.

Безусловно, ясно, что в процессе трудового обучения, на учебных занятиях обучающие имеют возможность развивать свое техническое мышление. Именно вопросу развития технического мышления уделяется немало исследований, нахождений новых методик его развития и успешная реализация уже имеющихся.

Исследование эксперимента н.а. менчинской «выявление психологической инерции действия на развития технического мышления учащихся»

В исследованиях, проведенных под руководством Н.А. Менчинской, было показано, что в процессе обучения нередко возникает такое психологическое явление, как инерция действия, которое затрудняет поиск новых решений. Психологически инерция действия может сравниться с законом инерции (К.И. Поварнина), инерцией внимания (Н.Н. Ланге), инерцией мышления (А.А. Люблинская), доминантой (А.А. Ухтомский), стереотипом (И.П. Павлов), установкой (Д.Н. Узнадзе), переносом (Е.Н. Кабанова-Меллер) и феноменом тормозящего влияния прошлого опыта, что особенно ярко проявляется в технической деятельности учащихся.

Основная цель данного исследования состояла в том, чтобы выявить инерцию действия, приводящую при решении технических задач к проблемным ситуациям. Задачи исследования были следующими: а) выявить психологические условия возникновения и выявления инерции действия; б) выяснить, как влияет инерция действия на успешность технической деятельности.

Методика фронтального обследования

Фронтальное обследование проводилось с учащимися школы № 20 Херсона (120 человек), экспериментальной школы № 91 Москвы (90 человек), а также с учащимися, занимающимися в авиамодельных и ракетно-космических кружках Свердловска, Киева, Сум и Ижевска (всего 90 человек). Испытуемым были предложены следующие три задания:

1. На листовом материале необходимо построить развертки следующих одиннадцати объектов: угольника, сечения швеллера, квадратной рамки, цилиндра, коробки, параллелепипеда прямого, параллелепипеда наклонного, куба, пирамиды, конуса и шара.

2. Необходимым условием для полета планера и самолета являются крылья. Приведите примеры иных летательных аппаратов, для полета которых крылья не являются обязательными. Назовите законы природы, которые положены в основу полета каждого летательного аппарата.

3. При полете летательного аппарата создается подъемная сила, которую для плоского воздушного змея и для профиля крыла можно изобразить графически (рис. 1). Как схематически изобразить подъемную силу: а) профиля крыла птицы, б) коробчатого воздушного змея, в) ракеты?

Рис. 1. Схематическое изображение подъемной силы: А — плоского воздушного змея, Б — профиля крыла.

Испытуемым раздавались задания, лист бумаги и карандаш. Время ограничивалось одним академическим часом. Для обработки привлекались материалы, полученные в IV, VI, VIII классах.

Результаты фронтального обследования

Первое задание позволяло получить наибольшее число ответов. Из 3300 возможных— 1910 правильных.

Второе задание должно было показать, встречается ли психологическая инерция действия в применении знаний испытуемыми. Так, в качестве правильного ответа некоторые испытуемые ошибочно называли вертолет. Но крыло планера, самолета и воздушный винт вертолета работают по одним и тем же законам аэродинамики. Правильными ответами были: ракета, которая летает по законам реактивного движения (закон сохранения импульса), спутник, который совершает орбитальные полеты по законам тяготения. Из 900 возможных было получено 608 правильных ответов.

В третьем задании предполагалось выявить инерцию действия не только в знаниях, но и в умениях испытуемых. Сущность задания характеризуется:

а) необходимостью сопоставления схематического изображения подъемной силы крыла птицы с профилями крыла самолета или планера;

б) необходимостью построения проекции на плоскость коробчатого воздушного змея для схематического изображения его подъемной силы, т.е. сведения к варианту плоского воздушного змея, распределение сил для которого уже дано в условиях задачи;

в) необходимостью отвлечься от представления подъемной силы крыла или воздушного змея для схематического изображения подъемной силы ракеты, так как законы полета ракеты принципиально иные. Испытуемые, не знающие этих законов, естественно, не могли выполнить это задание. Здесь из 900 возможных было получено только 263 правильных ответа.

Фронтальное обследование ставило целью выбор из числа школьников и кружковцев тех испытуемых для индивидуального эксперимента, которые лучше других выполнили первое, второе и третье задания. При анализе полученных данных стало ясно, что для индивидуального эксперимента наиболее приемлемо первое задание. Второе и третье задания имеют очень много условий, которые невозможно учесть, что затрудняет изучение психологической природы инерции действия.

Результаты индивидуального эксперимента

В индивидуальном эксперименте приняли участие по 18 учащихся IV, VI, VIII классов из экспериментальной и обычной школ и кружков технического творчества. Для эксперимента за основу были взяты технические задачи из первого задания, но теперь их выполнение включало в себя три этапа: а) построить развертку каждого из одиннадцати объектов; б) изготовить по развертке заготовку; в) из полученной заготовки изготовить макет технического объекта.

Известно, что при решении ряда однотипных технических заданий может осуществляться адекватный перенос удачных выполнении или использование аналогов. В этом сказывается положительное влияние инерции действия на процесс решения. Однако при создании новых технических объектов, имеющих определенное сходство с ранее изготовленными, возникает отрицательное влияние инерции действия на техническую деятельность. Такое влияние проявляется в тех случаях, когда использование аналогов не приводит к успеху.

Через индивидуальный эксперимент прошли 54 испытуемых, которыми было изготовлено 384 макета описанных выше технических задач . Если считать, что все выполненные технические задачи составляют 100 %, то процент правильно изготовленных макетов в каждом классе будет следующим: в IV классе — 44 для обычной школы; 65 — для экспериментальной школы; 53 — для кружков технического творчества.