Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Теоретические аспекты формирования технического мышления будущих педагогов профессионального обучения 15
1.1. Сущность технического мышления 15
1.2. Структура и особенности технического мышления будущих педагогов профессионального обучения 30
1.3. Принципы формирования технического мышления будущих педагогов профессионального обучения 52
Выводы по первой главе 77
Глава II. Создание и опытно-экспериментальное исследование комплекса междисциплинарных учебных познавательных задач формирования технического мышления будущих педагогов профессионального обучения 80
2.1. Комплекс междисциплинарных учебных познавательных задач 80
2.2. Диагностика уровней сформированности технического мышления будущих педагогов профессионального обучения 100
2.3. Опытно-экспериментальное исследование комплекса междисциплинарных учебных познавательных задач формирования технического мышления 108
Выводы по второй главе 123
Заключение 126
Список литературы
- Структура и особенности технического мышления будущих педагогов профессионального обучения
- Принципы формирования технического мышления будущих педагогов профессионального обучения
- Диагностика уровней сформированности технического мышления будущих педагогов профессионального обучения
- Опытно-экспериментальное исследование комплекса междисциплинарных учебных познавательных задач формирования технического мышления
Введение к работе
Актуальность исследования. Модернизация промышленного производства, создание новых предприятий, широкое применение разнообразного отечественного и импортного оборудования, вычислительной техники, информационных технологий с необходимостью требуют повышения качества подготовки рабочих кадров и специалистов среднего звена для промышленности нашей страны. Современный рабочий должен обладать глубокими и всесторонними знаниями техники, оборудования, технологии, умениями эффективного и рационального их использования на производстве. Решить эту актуальную для современной России задачу невозможно без наличия высокоподготовленных по соответствующей специализации педагогов профессионального обучения начальных и средних профессиональных учебных заведений.
Как отмечает большинство исследователей системы профессионального образования в нашей стране (С.Я. Батышев, Ю.З. Гильбух, О.В. Долженко, Б.И. Иванов, В.Л. Шатуновский, В.В. Чешев и др.) в этой области, в том числе и в сфере подготовки профессионально-педагогических кадров, за последние десятилетия накопилось немало проблем как организационного и финансового, так и дидактического и методического обеспечения. Представляемая работа не претендует на полный охват, анализ и выработку предложений по их решению. Мы избрали лишь один из аспектов дидактического обеспечения подготовки профессионально-педагогических кадров – формирование технического мышления – как одного из важнейших для повышения качества подготовки будущих педагогов профессионального обучения.
Актуальность исследования данного аспекта обусловливается: запросами системы начального и среднего профессионального обучения в педагогах, хорошо знающих современную технику и технологию промышленного производства, обладающих умениями эффективного и рационального использования оборудования и материалов; необходимостью постоянного совершенствования содержания, форм, методов подготовки рабочих кадров, специалистов среднего звена в соответствии с быстро меняющейся ситуацией на рынке труда и в производстве, что делает высокий уровень сформированности технического мышления у будущих педагогов профессионального обучения важнейшей характеристикой их профессиональной компетентности.
Необходимо отметить, что формирование технического мышления не новая для отечественной педагогики профессионального образования проблема. Впервые она была сформулирована и теоретически обоснована известным русским инженером-механиком и философом техники Петром Климентьевичем Энгельмейером (конец 19 – начало 20 века). За последние десятилетия можно выделить, по крайне мере, два «пика» особого интереса к ней со стороны педагогов. Первый, конец 60-х – середина 70-х годов ХХ века, связанный с очередным этапом научно-технической революции в мире, активным развитием философии техники. Второй, середина 90-х годов ХХ века, связанный с введением в программу средней общеобразовательной школы курса «Технологии и предпринимательства» и подготовки преподавателей этого курса в педагогических вузах. Поэтому различные вопросы формирования технического мышления в педагогической литературе представлены достаточно широко.
Наибольший интерес у педагогов-исследователей вызывают проблемы политехнического (трудового) обучения школьников (П.Н. Андрианов, П.Р. Атутов, П.И. Иванов, В.А. Моляко, В.А. Поляков, А.Н. Прядехо, В.В. Сериков, В.В. Чебышева, И.С. Якиманская и др.).
Запросы практики в этом направлении нашли отражение в ряде исследований по проблемам подготовки будущих учителей технологии и предпринимательства для школ (О.А. Булавенко, И.Я. Лернер, М.В. Мухина, Н.В. Кузьмина, В.Д. Симоненко и др.), преподавания технических дисциплин в вузах и техникумах (С.Я. Батышев, С.М. Василейский, В.Г. Горохов, О.В. Долженко, М.М. Зиновкина, В.М. Родин, В.Л. Шатуновский и др.), формирования различных предметных видов мышления – технического, инженерного, педагогического, экономического и т.п. (Н.Н. Деменева, М.М. Зиновкина, А.В. Кореньков, В.Д. Симоненко, М.Л. Шубас).
Теоретико-методические аспекты исследования сущности и специфики технического мышления достаточно полно представлены в трудах по философии техники Б.И. Иванова, В.Д. Комарова, Б.И. Конова, В.В. Чешева, А.А. Чечулина, Г.И. Шеменева, М.Л. Шубас и других.
Психолого-педагогические проблемы сущности и структуры технического мышления, направлений, педагогических условий, форм, методов и средств его формирования стали предметом специального рассмотрения в работах С.Я. Батышева, О.А. Булавенко, А.И. Влазнева, Ю.З. Гильбуха, И.Л. Грозмана, Э.Ф. Зеера, П.Ф. Кубрушко, Т.В. Кудрявцева, В.Д. Симоненко и др.
Вместе с тем, при всей несомненной ценности исследований, рассматривающих различные аспекты заявленной проблемы, необходимо отметить, что в большинстве из них недостаточно полно представлены средства формирования технического мышления у будущих педагогов профессионального обучения, позволяющих, не меняя традиционно сложившихся форм и методов организации учебной деятельности в отраслевых вузах, повысить ее эффективность. Более того, как показывает анализ педагогической практики в таких вузах, эта работа не носит целенаправленного, акцентированного характера, осуществляется имплицитно, как бы «сама собой», аргументируя это технической направленностью подготовки в них, что «само по себе» должно обеспечить формирование технического мышления.
Таким образом, становятся очевидными противоречия между: возросшей потребностью общества в педагогах профессионального обучения с высоким уровнем сформированности технического мышления и недостаточной дидактической обеспеченностью процесса его формирования в отраслевых вузах; возможностями, которые содержат в себе общетехнические, общепрофессиональные, специальные дисциплины по формированию технического мышления и недостаточной разработанностью средств реализации этих возможностей.
Данные противоречия позволили сформулировать проблему исследования: каким образом, не меняя традиционно сложившуюся систему форм, методов, средств профессиональной подготовки будущих педагогов профессионального обучения, повысить эффективность формирования у них технического мышления, используя для этого объективно существующие интеграционные связи общетехнических, общепрофессиональных и специальных дисциплин? Потребность в разрешении проблемы определила выбор темы диссертационного исследования: «Формирование технического мышления будущих педагогов профессионального обучения».
Цель исследования – повышение эффективности формирования технического мышления будущих педагогов профессионального обучения посредством создания и внедрения в педагогическую практику комплекса междисциплинарных учебно-познавательных задач.
Объект исследования – профессиональная подготовка будущих педагогов профессионального обучения.
Предмет исследования – формирование технического мышления будущих педагогов профессионального обучения.
Гипотеза исследования: формирование технического мышления будущих педагогов профессионального обучения будет более эффективной, если:
– рассматривается важнейшей задачей профессиональной подготовки, реализуемой на принципах политехничности, единства технической теории и педагогической практики подготовки специалистов; постепенности и непрерывности; учёта специфических особенностей технического знания; моделирования будущей профессиональной деятельности в процессе формирования технического мышления;
– осуществляется с применением комплекса междисциплинарных учебных познавательных задач, направленного на покомпонентное формирование технического мышления, построенного на объективных интеграционных связях общетехнических, общепрофессиональных и специальных дисциплин, позволяющего осуществлять междисциплинарное структурирование учебных курсов, привлечение содержания одной дисциплины при изучении другой, создание обобщений, некой целостности технического и педагогического знания;
– осуществляется постоянный мониторинг его формирования в ходе профессиональной подготовки.
В соответствии с целью и гипотезой были определены основные задачи исследования:
1. На основе анализа сущности и структуры технического мышления выявить особенности и уточнить содержание принципов его формирования в ходе профессиональной подготовки будущих педагогов профобучения.
2. Создать и экспериментально проверить комплекс междисциплинарных учебных познавательных задач, направленный на формирование технического мышления у будущих педагогов профессионального обучения.
3. Обосновать уровни сформированности технического мышления у будущих педагогов профессионального обучения, критерии и показатели их оценки.
Теоретико-методологической основой исследования являются:
– методологические концепции философии техники (Б.И. Иванов, В.Д. Комаров, Б.И. Конов, В.С. Степин, В.В. Чешев, А.А. Чечулин, Г.И. Шеменев, М.Л. Шубас и др.);
– психолого-педагогические теории мышления и формирования его отдельных видов у обучаемых (Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, Р.С. Немов, С.Л. Рубинштейн, Б.М. Теплов, О.К. Тихомиров и др.).
– концептуальные идеи теории технического мышления (А.И. Влазнев, Ю.З. Гильбух, И.Л. Грозман, М.М. Зиновкина, Т.В. Кудрявцев, В.Д. Симоненко, В.Л. Шатуновский, М.Л. Шубас и др.);
– теоретические положения профессиональной педагогики по совершенствованию процесса политехнической подготовки будущих специалистов (С.Я. Батышев, С.М. Василейский, В.Г. Горохов, О.В. Долженко, А.В. Дружкин, В.М. Родин, В.Д. Симоненко и др.);
– основные положения педагогической теории разработки и применения учебных задач в образовательном процессе (О.А. Булавенко, И.Я. Лернер, Т.В. Кудрявцев, В.А. Сластенин, Д. Толлингерова, А.Ф. Эсаулов, И.С. Якиманская и др.).
Методы исследования. В соответствии с логикой исследования, для решения поставленных задач использовался комплекс взаимозаменяемых методов: теоретико-методологический анализ философской и психолого-педагогической литературы по исследуемой проблеме, изучение документов, определяющих содержание подготовки будущих педагогов профессионального обучения, анализ и синтез результатов поиска в информационных системах с целью уточнения основных дефиниций теории технического мышления, методы экспертного оценивания результатов деятельности студентов, наблюдение, анализа хода решений учебных задач студентами, тест Беннета.
Использование данных методов позволило рассмотреть педагогические факты и явления процесса формирования технического мышления будущих педагогов профессионального обучения во всей сложности их взаимосвязей, и выразить результаты педагогического эксперимента в количественных и качественных показателях.
Этапы и опытно-экспериментальная база исследования. Исследование по теме диссертации проводилось с 2004 по 2009 гг. на базе Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова и осуществлялось в три этапа.
На первом (подготовительном) этапе – 2004-2006 гг. – исследовалось состояние разработанности проблемы формирования технического мышления будущих специалистов в педагогической науке и практике отраслевых вузов, ведущих подготовку педагогов профессионального обучения; изучались нормативные документы, определяющие основные требования к уровню технической подготовленности будущих педагогов профессионального обучения; определялись теоретические понятия исследования, выявлялась их специфика и взаимосвязь; разрабатывался комплекс междисциплинарных учебных познавательных задач, направленный на формирование технического мышления; обосновывались уровни сформированности технического мышления; разрабатывались содержание и методика проведения констатирующего и формирующего экспериментов.
На втором (опытно-экспериментальном) этапе – 2006-2008 гг. – были проведены констатирующий и формирующий эксперименты, в ходе которых осуществлялись измерение и оценка исходного уровня сформированности технического мышления, реализовывался авторский комплекс междисциплинарных учебных познавательных задач, направленный на формирование технического мышления, проводился мониторинг хода и результатов внедрения разработанного комплекса задач.
На третьем (заключительном) этапе – 2008-2009 гг. – завершался формирующий эксперимент, проводилась оценка эффективности авторского комплекса междисциплинарных учебных познавательных задач, формулировались выводы, полученные в ходе эксперимента, осуществлялась апробация результатов исследования и внедрение их в практику, проводилось оформление материалов диссертационного исследования.
Научная новизна исследования заключается в том, что в нем выявлены особенности технического мышления будущих педагогов профессионального обучения (системность, мобильность, оптимальность, дидактичность), уточнено содержание принципов его формирования в ходе профессиональной подготовки (политехничность, единство технической теории и педагогической практики подготовки специалистов; постепенность и непрерывность; учёт специфических особенностей технического знания; моделирование будущей профессиональной деятельности в процессе формирования технического мышления); создан комплекс междисциплинарных учебных познавательных задач, включающий в себя четыре группы задач (на узнавание, воспроизведение, на сопоставление, обобщение, на интерпретацию, верификацию, на креативное решение), каждая их которых конкретизируется по типам, по направленности на формирование отдельных компонентов технического мышления, по степени отражения в них технических проблем; обоснованы уровни сформированности технического мышления: очень низкий, низкий, средний, достаточный, оценка которых осуществляется на основе когнитивного (наличие необходимых технических и технологических знаний) и деятельностного (наличие умений владения и применения технических и технологических знаний для решения задач) критериев и их показателей.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что выявление особенностей технического мышления будущих педагогов профессионального обучения углубляет наше понимание специфики предметных видов мышления, их обусловленности характером профессиональной деятельности; уточнение содержания принципов формирования технического мышления, проведенное на основе анализа его сущности и структуры, расширяет наши представления об их вариативности, приемах адаптации к решению конкретных задач профессиональной подготовки; полученные теоретические результаты могут быть использованы для продолжения исследований дидактического и методического обеспечения профессиональной подготовки будущих педагогов профессионального обучения.
Практическая значимость исследования заключается в том, что, созданный на объективных интеграционных связях общетехнических, общепрофессиональных и специальных дисциплин комплекс междисциплинарных учебных познавательных задач, носит обобщённый характер и может быть реализован в учебной работе отраслевых вузов в целях повышения эффективности формирования технического мышления у будущих специалистов и непедагогического профиля; предложенный автором диагностический инструментарий позволяет проводить педагогический мониторинг формирования технического мышления у будущих специалистов на всех этапах профессиональной подготовки; результаты исследования имеют практическую значимость при составлении учебных планов, рабочих программ, методических пособий и рекомендаций по организации образовательного процесса в отраслевом (техническом) вузе.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются научной аргументированностью исходных теоретических положений; внутренней непротиворечивостью логики исследования; методологической обоснованностью выводов; использованием комплекса взаимодополняемых методов, адекватных предмету, цели и задачам исследования; возможностью репродукции опытно-экспериментальной работы в массовой образовательной практике.
Апробация и внедрение результатов исследования, выводов и рекомендаций, изложенных в работе, осуществлялось в ходе выступлений на ежегодных научно-практических конференциях Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова (2005-2009), Всероссийском семинаре преподавателей математики университетов и педагогических вузов (Саратов, 2005), 11 и 12-х международных конференциях имени академика М. Кравчука (Киев, 2006, 2008), межвузовской научно-практической конференции (Саратов, 2007), на заседаниях кафедры педагогики и психологии СГАУ им. Н.И. Вавилова (2006-2008 гг.), в ходе опытно-экспериментальной работы.
Материалы исследования и разработанная автором система междисциплинарных учебных познавательных задач используются в учебном процессе Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова, Института социального образования (филиал) Российского государственного социального университета в г. Саратове. Результаты исследования отражены в 10 публикациях автора.
Положения, выносимые на защиту:
1. К основным принципам формирования технического мышления будущих педагогов профессионального обучения относятся: политехничности, требующий соответствие содержания обучения основным направлениям развития технических наук, организации учебного материала в целостную систему взаимосвязанных технических знаний, связи изучаемого материала с будущей практической деятельностью, информационной стабильности и динамичности учебного материала в течение периода обучения, соответствия содержания обучения имеющейся учебно-материальной базе; единства технической теории и педагогической практики, требующий разработки заданий, в которых комплексное применение технических знаний ведёт к выработке умений по их педагогическому использованию, выбору соответствующих форм организации, средств и методов обучения; постепенности и непрерывности, предусматривающий поэтапное (пропедевтический, формирующий, развивающий), в логике решения технических задач от стандартных, к задачам с измененными условиями и далее творческим на каждом из этих этапов формирования технического мышления; учёта специфических особенностей технического знания, заключающихся в изучении динамических, взаимодействующих между собой, постоянно развивающихся объектов, предполагает их учет при разработке содержания и типов междисциплинарных комплексных задач, направленных на формирование, как каждого отдельного компонента, так и технического мышления в целом; моделирования будущей профессиональной деятельности в процессе формирования технического мышления, предполагающий установление таких межпредметных связей между общетехническими, специальными и общепрофессиональными (педагогическими) учебными дисциплинами, при которых учебные «педагогические» задания разрабатываются на материале изучаемых технических дисциплин, а «технические» имеют выход на методику обучения по соответствующей дисциплине.
2. Комплекс междисциплинарных учебных познавательных задач, направленный на формирование технического мышления будущих педагогов, включает в себя задачи четырех групп (на узнавание, воспроизведение; на сопоставление, обобщение; на интерпретацию, верификацию; на креативное решение), каждая их которых конкретизируется по типам (информационный, вероятностный, творческий), по направленности на формирование отдельных компонентов технического мышления (понятийного, образного, практического), по степени отражения в них технических проблем (традиционное, инновационное).
3. Оценка уровней сформированности технического мышления у студентов может быть проведена на основе когнитивного (наличие необходимых технических и технологических знаний) и деятельностного (наличие необходимых умений владения и применения на практике технических и технологических знаний) критериев. Основными показателями когнитивного критерия являются: полнота привлечения технических и технологических знаний в ответах студентов, точность приводимых понятий, самостоятельность и доказательность суждений. Деятельностного критерия: профессиональность действия (наличие в ориентировочной основе действий технических и технологических знаний), целесообразность действия (соответствие по содержанию комплексу тех целей, которые представлены в задании), оригинальность действия (наличие нового и отсутствие шаблона, формализма). Данные критерии и показатели позволяют оценить сформированность технического мышления в целом и каждого компонента технического мышления в отдельности по четырём уровням: очень низкий, низкий, средний, достаточный.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений, содержит 7 таблиц и 1 рисунок.
Структура и особенности технического мышления будущих педагогов профессионального обучения
Значительное место в работах по «мышлению» занимает проблема логических операций и видов мышления. Современные исследователи солидарны с С.Л. Рубинштейном, который отмечал: «Процесс мышления -это, прежде всего, анализирование и синтезирование того, что выделяется анализом; это затем абстракция и обобщение, являющиеся производными от них. Закономерности этих процессов в их взаимоотношениях друг с другом суть, основные внутренние закономерности мышления» [118, с. 28].
Раскроем содержание основных мыслительных операций и видов мышления, т.к. они имеют большое значение для нашего исследования.
Логические операции, как их определяет Р.С. Немов, это умственные действия с понятиями, в результате которых из обобщённых знаний получают новые [93, с. 272]. К основным логическим операциям мышления относят: анализ, синтез, абстрагирование, обобщение, сравнение, конкретизация, классификация, систематизация. Анализ заключается в расчленении перекрывающих друг друга зависимостей, в выявлении «внутренних», существенных свойств вещей в их закономерной взаимосвязи. Посредством синтеза осуществляется обратный переход от абстрактных положений к конкретным. Синтезом является всякое соотнесение, сопоставление, установление связи между различными элементами. «Анализ и синтез — это две стороны, или два аспекта единого мыслительного процесса. Они взаимосвязаны и взаимообусловлены» [118, с. 31]. Анализ и синтез являются основными мыслительными операциями, поскольку любое мыслительное действие эти операции включают.
Абстракция — значит отвлечение. Мысленное выделение одних свойств предметов и отвлечение от любых других называется абстрагированием.
Обобщение - это логический приём, посредством которого совершается мыслительный переход от единичного к общему. С.Л. Рубинштейн подчёркивает, что мышление внутренне связано с обобщениями. «Мышление совершается в обобщениях и ведёт к обобщениям все более высокого порядка» [118, с. 113]. С.Л. Рубинштейн выделяет разные формы обобщения: элементарное и научное. При этом элементарные формы обобщения, как утверждает С.Л. Рубинштейн, совершаются независимо от теоретического анализа.
Проблема обобщений в обучении всесторонне исследована В.В. Давыдовым [35]. Он обнаружил в традиционной педагогической психологии и дидактике абсолютизацию того вида обобщения, который свойственен эмпирическому уровню мышления, а также связь ограниченности этого обобщения с типичными трудностями, испытываемыми школьниками при усвоении теоретического материала [35, с. 7]. Для нашего исследования представляют интерес также выводы В.В. Давыдова о том, что различие эмпирического и теоретического мышления определяется различием путей и средств реализации обобщения и что своеобразие теоретического обобщения состоит в том, что оно осуществляется посредством анализа и абстракции существенных свойств вещей [35, с. 223].
Единство анализа и синтеза отчётливо выступает в сравнении. «Сравнение - ... анализ, который осуществляется посредством синтеза и ведёт к обобщению, к ному синтезу» [118, с. 35], Конкретизация предполагает рассмотрение абстрактного в конкретных проявлениях и тоже всегда включает операции анализа и синтеза. Классификацией называют отнесение единичных объектов или явлений к соответствующему виду, роду или классу. Классификация неразрывно связана с систематизацией. Но если классификация устанавливает принадлежность единичного объекта или явления к определённому роду, то систематизация образует уже целую группу объектов или явлений. «По мере того, как в процессе мышления складываются определённые операции - анализа, синтеза, обобщения, по мере того, как они генерализуются и закрепляются у индивида, формируется мышление, как способность складывается интеллект» [118, с. 47] .
В психологической литературе выделяют следующие виды мышления: теоретическое и практическое, наглядно-образное и наглядно-действенное, продуктивное и репродуктивное, интуитивное и аналитическое.
Теоретическое мышление направлено на открытие законов, свойств объектов [103, с. 226]. Практическое мышление — процесс мышления, совершающийся в ходе практической деятельности [106, с. 211].
Рассмотрим этот вопрос подробнее для того, чтобы с позиции этих видов рассмотреть техническое мышление. С.Л. Рубинштейн говорит о теоретическом мышлении, как выделенном из практической деятельности в качестве особой теоретической деятельности, направленной на решение отвлечённых теоретических задач, лишь опосредованно связанных с практикой [117, с. 365]. «Теоретическое мышление, чаще всего, опираясь на практику, не зависит от одного частного случая», — утверждает С.Л.Рубинштейн [117, с. 365]. В рамках этого мышления человек в процессе решения задачи обращается к понятиям, выполняет действия в уме, непосредственно не имея дела с опытом, получаемым при помощи органов чувств. Он обсуждает и ищет решение от начала до конца в умственном плане, пользуясь готовыми знаниями, полученными другими людьми, выраженными в понятийной, образной форме, суждениях, умозаключениях. Такое мышление характерно для научных теоретических исследований. Но с практикой, в конечном счёте, связано всякое мышление. Например, С.Л. Рубинштейн считает: «Практика остается основой и конечным критерием истинности мышления; сохраняя свою зависимость от практики в целом, теоретическое мышление высвобождается из первоначальной прикованности к каждому единичному случаю практики... Мышление принимает на себя функцию планирования. Оно поднимается на тот уровень, когда возможной становится теория, опережающая практику и служащая руководством к действию» [117, с. 342].
Принципы формирования технического мышления будущих педагогов профессионального обучения
Таким образом, именно теория деятельности (изначально практической, затем также и теоретической, но в принципе единой) раскрывает и утверждает органическое единство теорий, эксперимента и практики. Более конкретно это сделано в отношении и того главного инструмента, с помощью которого люди познают действительность (преобразуя её), т.е. в отношении самого мышления. Известные работы С.Л. Рубинштейна, Б.М. Теплова и др., продолженные в настоящее время, в частности, исследованиями Ю.К. Корнилова, А.В. Карпова и других психологов, убедительно показали, что нет «пропасти» между практическим интеллектом и теоретическим мышлением. Любое мышление неразрывно связано с практикой — непосредственно в первом случае и опосредствованно во втором. Этот принцип единого интеллекта, разрабатываемый Ю.Я. Голиковым, Д.Н. Завалишиной, А.Н. Костиным и др., означает, что при всей специфичности различных видов и уровней мышления (у учёных, мастеров, рабочих и т.д.) сохраняются единые общие закономерности мыслительной деятельности. Особенное значение этот компонент технического мышления приобретает в приложении его к формированию технического мышления. Основываясь на раскрытии практического использования знаний в жизни, раскрывая связь теории и практики, удаётся показать, что технические науки развиваются под влиянием заказа общества, отталкиваются от его практических нужд. Ни одно решение не может получить право на внедрение, если оно не прошло практическую апробацию и не подтвердило теоретическую гипотезу.
Выявленная Т.В. Кудрявцевым более четверти века назад структура технического мышления, в течение последующих десятилетий практически не пересматривалась, хотя и предпринимались попытки ее уточнения [96,101,129]. Исходя из цели нашего исследования, мы считаем, что выявленная Т.В. Кудрявцевым структура технического мышления, вполне ей соответствует, не требует каких либо уточнений, но нуждается в выявлении особенностей технического мышления будущих педагогов профессионального обучения, обусловленных современным этапом развития техники и технического знания.
Действительно, за четверть века, пошедшие после исследования, проведенного Т.В. Кудрявцевым, техника совершила огромный рывок в развитии. Взрывная волна технического прогресса подняла на новый уровень отношения общества и техники. Тысячи важных технических открытий, радикально изменивших окружающий мир, были сделаны учёными и инженерами к концу XX века. Рядом с нами живут люди, которые помнят мир без телефона и телевизора, без самолётов и спутников, а сейчас любой человек, имеющий компьютер и подключение к Интернету, может мгновенно получать информацию из любой точки Земли и даже космоса. Причём прогресс компьютерных технологий идёт поистине «бешеными» тем пами. Новые компьютеры и комплектующие всё более высокого качества сменяют друг друга так стремительно, что, едва появившись на рынке, они начинают устаревать.
Вслед за новыми научными направлениями и открытиями возникают новые отрасли производства: радиоэлектроника, микроэлектроника, атомная энергетика, химия синтетических материалов, производство электронно-вычислительной техники и другие, которые активно внедряются во все сферы промышленного производство, в том числе и агропромышленного комплекса. Как отмечает В.П. Зинченко: «Новые формы деятельности влияют на психологию и сознание людей» [50, с. 56]. В.П. Зинченко делает очень важный вывод о том, что новые средства деятельности, прежде всего, трудовой, не только повышают производительность труда, но и предъявляют новые, нередко чрезмерные, требования к человеку, в том числе к его оперативно-технической, познавательной, эмоционально-волевой сферам, к его мотивации, возможностям и способностям, т.е. в широком смысле - к внутренним средствам деятельности человека. Тенденция усложнения форм деятельности новыми техническими средствами давно стала предметом внимания всего цикла наук о трудовой деятельности [50, с. 56].
Несомненно, что такие кардинальные изменения в техническом мире оказали влияние и на техническое мышление: оно стало иным. Уровень развития технического мышления каждого человека должен быть заметно выше, поскольку к этому обязывают жизненные условия, очень тесно зависимые от техники и её нормального функционирования. «Развитие техники приводит к изменению условий трудовой деятельности, что, в свою очередь, изменяет требования к субъекту труда», - отмечается Б.А. Душновым [142, с. 5-6].
Поэтому в настоящее время возникла необходимость выявления особенностей технического мышления, в соответствии с современным развитием техники, на основе методологии современных технических наук.
По мнению Л.А. Микешиной, автора работы «Методология современной науки»: «Процессы роста и развития знания не могут быть объяснены только в рамках специального знания, поскольку оно входит в структуру науки, взаимодействуя с философско-мировоззренческими, социокультурными, этическими и эстетическими предпосылками и установками. Раскрыть этим компоненты знания и познавательной деятельности тем более сложно, что они существуют в неявной, скрытой форме, опосредуются через подтексты основного специализированного текста. Необходимость выделять эти скрытые предпосылки и основания делает мышление современного учёного принципиально методологическим, критико-рефлективным» [86, с. 3]. По мнению автора, «методологический анализ, являясь формой самосознания науки, проясняет соотношение знания и деятельности, строение, организацию, способы получения и обоснования знаний. Выявляя условия и предпосылки познавательной деятельности, в том числе философско-мировоззренческие, методологический анализ превращает их в средства осознанного выбора и научного поиска» [86, с. 4].
Известный философ X. Ленк, исследующий проблемы философии техники, отмечает, что инженерная деятельность сегодня все чаще имеет дело уже не просто с техническим устройством или машиной, усиливающими возможности продуктивной деятельности человека, и даже не просто с человеко-машинными системами, а со сложными системными комплексами [71, с. 6].
Диагностика уровней сформированности технического мышления будущих педагогов профессионального обучения
В концепции В.В. Давыдова утверждается, что развитие происходит в процессе формирования определённых типов деятельности. Он считает, что развитие представляет собой воспроизведение индивидом исторически сложившихся типов деятельности и соответствующим им способностей, которые реализуются в процессе их формирования. В качестве наиболее значимой деятельности, способствующей формированию технического мышления и других познавательных процессов, психологи выделяют самостоятельное решение студентами поставленных проблем [37].
Первым, принципиально важным условием для «включения» студента в новую для него проблему, является наличие у него определённой базы знаний по поставленной проблеме. Это могут быть знания, полученные на предыдущих занятиях, а также почерпнутые из жизненного опыта. Знания являются важным источником формирования мышления. «Пустая голова не рассуждает; чем больше опыта и знаний имеет эта голова, тем более способна она рассуждать», - подчёркивал П.П. Блонский [9, с. 308]. Знания преобразуются мышлением, и в этом смысле они являются средством формирования мышления. С.Л. Рубинштейн утверждал, что мышление уже в своём исходном пункте предполагает знание [117]. Таким образом, знание не есть мышление, а мышление возможно только при наличии знания. Формирование прочных, глубоких базовых знаний - одна из важнейших составляющих учебного процесса. Только после того, как студенты качественно овладеют теоретическими знаниями по определённой дисциплине, т.е. будет ясно, что человек знает, можно переходить к следующему этапу - как это фактические усваивается (имеются ввиду мыслительные средства). Поэтому этот этап заслуживает особого, пристального внимания. И опытные педагоги считают необходимым уделять именно этому этапу особенное значение.
Поэтому, при организации процесса формирования технического мышления мы чётко выделяем этап формирования базовых знаний. Необходимые теоретические сведения студенты получают на лекциях. В рамках специальности «Профессиональное обучение» объём технических дисциплин, который должны освоить студенты, достаточно велик. Поэтому базовые технические знания студенты приобретают на разных дисциплинах, таких как: детали машин, теория механизмов и машин, техническая механика, тракторы и автомобили, сопротивление материалов, сельскохозяйственные машины, технология конструкционных материалов и т.д. В ходе выполнения лабораторных работ происходит дополнительное разъяснение наиболее трудоёмких вопросов и более детальная проработка сложных элементов, если в этом есть необходимость. При преподавании технических (специальных) дисциплин значительная часть теоретического материала усваивается в ходе выполнения лабораторных работ. Вопросам усвоения и закрепления базовых знаний отводится значительное время. Для активизации процесса усвоения базовых знаний используются разнообразные формы и методы обучения. Осуществляется реализация этого этапа путём разработок специальных заданий, отвечающих определённым дидактическим требованиям, описанным во второй главе диссертации.
Между тем, всем хорошо известно, что иметь знания и уметь ими пользоваться - это далеко не одно и то же. В практике это неумение ярко проявляется, когда базовые знания надо применять в нетиповой ситуации, когда нужно раскрыть свои возможности в решении несложных, но нестандартных задач. Становится ясно, что главная функция обучения состоит не в накоплении, а в преобразовании уже имеющихся знаний, в их активной творческой переработке и получении на этой основе новых знаний. Поэтому не менее важной задачей образования является организация в процессе обучения целенаправленной работы по формированию технического мышления, обучению самостоятельному пополнению и обновлению знаний, сознательному использованию их в решении теоретических и практических задач. Формирование технического мышления происходит в процессе усвоения знаний. Однако не всякое усвоение способствует прогрессу интеллекта. Необходима особая организация процесса усвоения, при которой студенты должны сами стремиться добывать новые знания, развивая своё мышление, интересы, склонности, а не получать готовую информацию для заучивания и воспроизведения без достаточного осмысления. В трудах Л.С. Выготского неоднократно подчёркивается мысль о том, что любое обучение должно осознаваться обучающимися людьми [23].
Таким образом, вторым условием «включения» студента в новую для него проблему является владение необходимыми познавательными умениями для того, чтобы студент смог успешно осуществлять поиск решения новой для него проблемы.
Опытно-экспериментальное исследование комплекса междисциплинарных учебных познавательных задач формирования технического мышления
На втором этапе занятия студенты применяют усвоенные теоретические знания на практике. Им приходится самостоятельно осуществить перенос теоретических знаний на практические действия. Очевидно, что после изучения и осмысления необходимого базового материала, выполнение практических действий и, в частности, проведение экспериментов будет осуществляться на более высоком уровне. Другие положительные следствия такого построения занятия заключаются в том, что, как правило, резко снижаются затраты времени на решение задач, значительно повышается интерес студентов к лабораторным исследованиям, ощущается общий подъём эффективности, полезности, результативности познавательной деятельности студентов.
Задачи этого этапа отличаются практической направленностью, так как студенты осуществляют исследовательско-практическую деятельность. Работа проводится в малых группах по 2-3 человека [26]. Перед каждой группой ставится задача. Группа должна выработать возможные варианты решения проблемы и обосновать их, основываясь на только что изученных теоретических знаниях. В случае больших затруднений студентам предлагается алгоритм решения задачи [80, 81, 82].
К таким задачам мы относим задачи: - на определение и изучение процессов и явлений, происходящих в конструкциях (назвать процессы, происходящие под действием опреде лённых научных законов и явлений, определяющих работу технического объекта); - на поиск неисправностей технического объекта (найти основные неисправности в техническом объекте, перечислить признаки, причины неисправностей, способы обнаружения, устранения и предупреждения их).
На третьем рефлективно-оценочном этапе проводилась диагностика. Она, как правило, включала элементы обучающей диагностики и проводилась с применением специальных задач. Их особенность заключается в том, что они разноуровневые. Это позволяет установить достигнутый студентами уровень усвоения знаний, умений, выполнения практических действий. Кроме этого, задачи составлялись так, чтобы в их содержании был сущностный материал изучаемой темы, поэтому их выполнение позволяет оценить степень достижения целей занятия, полноту и глубину овладения каждым студентом знаниями и умениями. Приведём примеры таких заданий. 1. Какие Вы знаете передачи движения? Изобразите их с помощью условных обозначений (1 балл). 2. Какие типы насосов Вы знаете? Изобразите их схему (2 балла). 3. Колесо и колодка изготовлены из одного и того же материала. Что быстрее износится: колесо или колодка? Ответ поясните (3 балла). 4. Ведущий вал вращается в направлении, указанном стрелкой. Необходимо сконструировать такую передачу, чтобы заставить выходной вал двигаться в направлениях, указанных стрелками (3 балла). 5. Дан механизм и его схема. Как можно быстро, из тех же элементов, создать новый механизм, имеющий другое передаточное число? (4 балла). 6. В планке вырезаны три отверстия: квадрат, треугольник и круг. Сконструируйте для этих отверстий единую пробку, плотно закрывающую каждое из отверстий и свободно, но без зазоров, проходящую через них (4 балла). Вариант 2. 1. Какие Вы знаете методы кинематического исследования механизмов? (1 балл). 2. Назначение кривошипно-шатунного механизма. Изобразите его схему (2 балла). 3. Выделите особенности передачи движения от меньшего зубчатого колеса к большему (3 балла). 4. Осуществить передачу от кривошипа В к ползуну А. Одновременно с передачей движения необходимо преобразовать вращательное движение кривошипа в поступательное движение ползуна (3 балла). 5. Вал 1 вращается в направлении, указанном стрелкой. Необходимо сконструировать такую передачу, чтобы можно было заставить вал 2 вращаться в одном из направлений (4 балла). 6. Ведущий (вщ) вал 1 вращается в направлении, указанном стрелкой. Валы 2 и 3 находятся на разных осях. Необходимо сконструировать такую передачу, чтобы можно было заставить вал 2 вращаться в заданном направлении и с другой угловой скоростью, а вал 3 двигаться поступательно (4 балла).
Приведём ещё пример того, как разработанный комплекс задач включается в учебный процесс по конкретной технической дисциплине. Для этого возьмём учебную дисциплину «Теплотехника», как самую небольшую по объёму учебных часов по специальности «Профессиональное обучение (агроинженерия)». Данная учебная дисциплина изучается в 6-ом семестре. Общий объём учебных часов - 70, из них аудиторных — 36. На лабораторно-практические занятия отводится 16 часов.
Анализ содержания лабораторно-практических занятий по данному курсу позволяет нам определить, какие элементы содержания наиболее активно участвуют в формировании того или иного компонента мышления.
Понятийный компонент по данному курсу предполагает сформиро-ванность таких технических понятий, как термодинамическая система, термодинамические процессы (изохорный, изобарный, адиабатный, изотермический, политропный), понятие идеального, реального газов, предполагает понимание схем насосов, изображение циклов ДВС на Pv и Ts -диаграммах, понимание индикаторных диаграмм действующих циклов поршневых ДВС и т.д.
