Введение
Высокая конкуренция развитых стран в научно-технической сфере обусловливает в современном обществе решение задач, связанных с интенсивной интеграцией страны в мировое экономическое пространство, формированием благоприятного инвестиционного климата, повышением конкурентоспособности отечественной промышленности. Приоритетные научно-технические направления Стратегии развития науки и инноваций в Российской Федерации определяются нормативными документами: Федеральным законом «О науке и государственной научно-технической политике», а также Указом Президента Российской Федерации от 07 июля 2011 года № 899 «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации» [1]. Эти направления включают развитие различных систем, таких как информационно-телекоммуникационные, транспортные, авиационные и космические системы, перспективные вооружения, военная и специальная техника. Для качественного решения поставленных задач необходимо создание условий подготовки соответствующих специалистов, обладающих необходимыми знаниями и умениями. В связи с этим в современном профессиональном образовании достаточно много внимания уделяется созданию условий для формирования конструкторско-технологической культуры как не только одной из сторон общей культуры, но и как одной из основных ключевых компетенций современного специалиста. Однако основы для формирования необходимых компетенций должны закладываться намного раньше, еще на этапе обучения детей в системе начального общего образования. Особенностью технологического образования младших школьников является особое внимание к овладению ими основами технологических знаний, развитию конструкторско-технологических умений, овладению культурой проектной деятельности. Важную роль в решении проблем формирования технологической культуры обучающихся играет предметная область «Технология» [2].
Предметная область «Технология» является организующим ядром вхождения в мир технологий, в том числе материальных, информационных, коммуникационных, когнитивных и социальных. В рамках освоения предметной области «Технология» происходит приобретение базовых навыков работы с современным техническим оборудованием, освоение современных технологий, знакомство с миром профессий, самоопределение и ориентация обучающихся на деятельность в различных социальных сферах, обеспечивается преемственность перехода обучающихся от общего образования к среднему профессиональному, высшему образованию и трудовой деятельности [3].
Программа предмета «Технология» направлена на формирование у младших школьников технологического мышления, что позволяет наиболее органично решать задачи установления связей между собственными образовательными результатами, полученными при изучении различных предметных областей, и жизненными задачами, возникающими перед обучающимися в контексте практических ситуаций. Потенциал предмета «Технология» в начальной школе связан с возможностью введения в образовательный процесс различных образовательных ситуаций, начиная от решения бытовых вопросов и заканчивая решением задач построения профессиональных и жизненных планов, содержательно базирующихся на необходимости применения обучающимися знаний и умений, полученных при изучении всех школьных дисциплин, что позволяет формировать опыт принятия прагматичных решений на основе собственных образовательных результатов. Таким образом, предметная область «Технология» позволяет формировать у обучающихся ресурс практических умений и опыта преобразовательной деятельности, необходимых для разумной организации собственной жизни, создает условия для развития инициативности, изобретательности, гибкости мышления [4].
В ФГОС начального общего образования в реализации предметного содержания курса «Технология» особый акцент ставится на создании условий для приобретения обучающимися опыта практической преобразовательной деятельности, в том числе в сфере технического творчества. Наиболее результативным способом решения этой задачи является техническое конструирование. В ходе конструкторской деятельности обучающиеся могут использовать приобретенные знания и умения для творческого решения несложных конструкторских, художественно-конструкторских (дизайнерских) и технологических задач, приобретая навыки самостоятельного решения при их выполнении в групповой или индивидуальной продуктивной деятельности [5].
Обзор отечественной и зарубежной литературы
Вопросам построения технологического образования уделяется самое пристальное внимание как в зарубежной системе образования, так и в отечественной психолого-педагогической науке. При этом авторы отмечают, что технологическое образование включает и основы фундаментальных наук, и практическое политехническое обучение. Так, в технологическом образовании обучающихся в зарубежных школах особое внимание уделяется выстраиванию междисциплинарных связей предметной области «Технология» с предметами естественно-научного цикла, педагогами активно внедряется организация проектно-исследовательских работ, что позволяет сформировать у школьников необходимые практические умения. Был введен специальный термин «инженерная педагогика» в работе Адольфа Мелецинека [6]. Система технологической подготовки школьников, разработанная в Великобритании, получила широкое распространение во многих странах Западной Европы. Обязательным системообразующим интегративным предметом для школ стал предмет «Технология». Составляющая предмета «Технология» разработана на основе нового содержания технологической деятельности, интегрирующей все виды преобразовательной деятельности человека. Так, например, ремесленная практика, получившая распространение среди учащихся средних школ Великобритании, рассматривается как подготовка академически не успевающих школьников к обучению навыкам ремесленного дела.
Профильное технологическое образование во Франции на современном этапе развития имеет важные ретроспективные аспекты и в то же время устремлено в будущее. Это связано с изменением социальной и педагогической функции школы, активным реформированием школьной системы образования. Крупный вклад в разработку данной области внес французский ученый-педагог Р. Галь, который настаивал на пересмотре содержания образования во Франции, на необходимости знакомства учащихся школ с новейшими научно-техническими достижениями, на приобщении их к целесообразной трудовой деятельности. Автор подчеркивал необходимость подготовки учащихся к их будущей работе, гуманистическую направленность технического обучения, его роль во всестороннем развитии личности. Изобретательность и выдумка, поиск новых средств и методов, разработка гипотез, установление контроля над результатами работы, сравнение их с первоначальным замыслом, воспитание таких качеств, как точность, ловкость, настойчивость, удовлетворение от сознания завершенности труда, привычка работать в коллективе, сознание того, что работа полезна обществу, – вот таким образом физический труд и техническое образование способствуют развитию общей культуры человека, отмечал Р. Галь [7].
В отечественной системе образования содержание технологического образования также претерпело значительные изменения, особое внимание в современной начальной школе уделяется знакомству школьников с техническими нововведениями, образовательной робототехникой, биотехнологиями, цифровыми технологиями, что способствует развитию конструкторских, технологических, проектных умений обучающихся. А. И. Половинкин [8] в своих трудах указывает на сложность и многоаспектность проблемы формирования готовности обучающихся к конструкторско-технологической деятельности, обусловливающей множественность подходов к пониманию её сущности, типов, способов решения задач, а также к методам ее изучения в отечественной науке.
Основные подходы в решении проблемы формирования конструкторских знаний и умений выделены в работах П. С. Самородского [9]. Анализ исследований П. Р. Атутовой [10] позволил раскрыть определенные резервы развития у обучающихся в младшем школьном возрасте правильных и четких технических представлений на основе осмысления накопленного сенсорного опыта и его использования в практических действиях по преобразованию материалов.
Исследованиям вопросов профессионального самоопределения учащихся в процессе комплексной технологической подготовки посвящены работы Л. Н. Серебренникова [11]. Вопросы подготовки школьников к выбору профессии всегда были непосредственно связаны с трудовым воспитанием, а в современных условиях – и с технологической подготовкой учащихся. В трудах В. Д. Симоненко и других ученых политехническое образование рассматривается как теоретическая и практическая основа осознанного выбора профессии. При разработке концепции школьного технологического образования в работах В. Д. Симоненко отражены современные идеи профессионального самоопределения учащихся как компонента технологической культуры школьников [12].
В трудах Г. С. Альтшуллера акцентировано внимание на том, что конструкторско-технологическая подготовка, включающая в себя компоненты по проектированию, конструированию и изготовлению технических объектов, требует комплексного межпредметного подхода к формированию соответствующих знаний и умений у обучающихся, определяющих качество овладения ими определенным видом деятельности. В сложившейся системе обучения конструкторско-технологическая подготовка обучающихся в основном осуществляется в процессе изучения общетехнических дисциплин. Г. С. Альтшуллер, анализируя содержание обучения по этим дисциплинам, показывает, что оно недостаточно отражает интегративный характер конструкторско-технологической деятельности. Поэтому совершенствование конструкторско-технологической подготовки обучающихся, в том числе на этапе овладения основами конструкторско-технологической деятельности в начальной школе, сегодня становится одной из наиболее актуальных педагогических задач. Для ее решения в начальной школе характерны традиционные образовательные технологии, направленные в основном на общее знакомство с техническими устройствами, достижениями и направлениями научно-технического прогресса, а также на предоставление обучающимся на учебных занятиях готовой информации, что может способствовать получению отдельных технических знаний, но не созданию оптимальных условий для формирования умений решать разные виды конструкторско-технологических задач [13].
С точки зрения системного подхода основной целью технологического образования является формирование личности, способной находить и решать технологические проблемы, заложенные в задачах соответствующего типа, прогнозировать результаты и последствия поставленных проблем, устанавливать причинно-следственные связи, оценивать полученные результаты и выявлять способы совершенствования процесса и результатов труда. Содержание технологического образования обеспечивает практическое освоение различных видов деятельности в системе, в их комплексности и способствует адаптации учащихся к трудовой деятельности в современном социуме [14].
Структура содержания предметной области «Технология», согласно разработанной В. М. Казакевичем и И. А. Сасовой Концепции технологического образования, основана на принципе блочно-модульного построения информации, которая позволяет построить целостный курс обучения из логически законченных относительно независимых по содержательному выражению элементов – блоков. Каждый блок включает в себя законченные тематические модули. Их совокупность как совокупность элементов системы позволяет реализовать основную цель технологического образования: подготовить учащихся к трудовой деятельности в современном социуме [15].
Таким образом, можно констатировать значимость технологического образования и его востребованность в современной школе. В соответствии с методологией деятельностного подхода, являющегося основой реализации требований ФГОС НОО, для создания необходимых условий технологического образования в системе начального общего образования стоит выявить сущность понятия «конструкторско-технологическая деятельность» и выделить совокупность умений решать конструкторско-технологические задачи, которые должны быть сформированы у детей младшего школьного возраста как базовые для овладения данной деятельностью. Близкими к данному понятию являются понятия «конструкция», «конструирование», «техническое конструирование»; рассмотрим их более подробно.
Анализ научных работ и энциклопедических изданий показывает, что в большей степени данные понятия рассматриваются по отношению к организации профессиональной производственной деятельности. Так, в Большом энциклопедическом словаре понятие «конструкция» (от лат. составление, построение) трактуется как устройство, взаимное расположение частей, составов какого-либо строения, механизма и т. п. [16] В технической сфере деятельности конструкция – схема, устройство и принцип работы технического предмета (машины, прибора, аппарата, сооружения и т. д.), а также сам предмет и его составные части. Таким образом, конструкция является результатом определенной технической деятельности, связанной с ее производством или конструированием.
Энциклопедия профессионального образования определяет техническое конструирование как процесс создания модели, машины, постройки, сооружения с выполнением расчетов и проектов [17]. Процесс технического конструирования как профессиональная деятельность предусматривает выполнение технических расчетов, использование эскизов, чертежей, справочной литературы, проработку технологии изготовления конструкции. Конструирование можно определить как логический мыслительный процесс, включающий, конечно, элементы интуиции и идущий от поставленной задачи к желаемому результату. В процессе конструирования разрабатываются детали, элементы проектируемого объекта, а при проектировании создается система взаимосвязей этих элементов, разрабатывается и оформляется проект [18].
А. И. Половинкин под конструированием понимает разработку конструкторской документации, объем и качество которой позволяет изготовить техническое устройство с соблюдением всех требований [19].
В рамках технического конструирования как деятельности выделяют ряд этапов. Я. А. Пономарев выделяет следующие: первый этап – уточнение технического задания, на котором достигаются две цели. Во-первых, уточняется конечная цель и правильность сформулированного задания. Во-вторых, конструкторы получают четкое представление о схеме устройства; у них формируется обобщенный образ устройства.
Второй этап – эскизное конструирование. На нем ведется поиск эстетических качеств изделия, удобства пользования им, удовлетворяются эргономические требования и т. д. Здесь же выполняются эскизы основных частей устройства и выбираются наиболее удачные.
Третий этап – технический проект. Так как эскизный проект не всегда дает полное представление о будущем техническом устройстве, на этом этапе часто прибегают к макетированию. Макет позволяет оценить функциональные, творческие и эстетические качества нового устройства.
Четвертый этап – рабочий проект. Этот этап предусматривает полную детализацию конструкции машины путем разработки чертежей на каждую деталь, а также изготовление рабочей документации. Параллельно с созданием рабочей документации ведется изготовление технической оснастки и опытного образца устройства [20].
Необходимо подчеркнуть, что основу конструирования как деятельности составляет решение соответствующих конструкторско-технологических задач.
При решении конструкторско-технологической задачи или проблемы Г. С. Альтшуллер выделяет ряд этапов:
1. Постановка задачи. В основе любого изобретения лежат полезность и новизна – необходимые условия для изобретения.
2. На втором этапе необходимо наглядно представить себе и сформулировать задачу, в основе которой лежит формулировка цели. Многие задачи и способы завершали свой путь на этапе составления эскизов или функциональных схем.
3. Патентный поиск. Выясняется, не решена ли кем-либо другим эта задача. Выбираются аналоги – близкие по основному функциональному назначению технические объекты, а из них выбирается наиболее близкий – прототип, имеющий наибольшее число общих признаков с ожидаемыми от создаваемого объекта. Среди аналогов может оказаться такой, который реализует поставленную цель, тогда следует сменить цель, не меняя существа разрабатываемого технического объекта и его функционального назначения.
4. После уточнения основных признаков разрабатываемого технического объекта и сопоставления их с признаками прототипа и аналогов выбирается наиболее приемлемый метод решения задачи. Допустимо комплексное использование различных методов (мозгового штурма, морфологического анализа, метода фокальных объектов), но принципиальные вопросы легче решаются посредством ТРИЗ на базе целостного фундаментального подхода [21].
В начальной школе организация и реализация конструирования как деятельности, направленной на решение образовательных задач, ведется с учетом обозначенных этапов ее организации на реальном производстве, однако при этом имеет свою специфику в целевом, содержательном и методическом обеспечении. Рассмотрим это более подробно.
Так, Т. В. Кудрявцев в конструировании выделяет два взаимосвязанных этапа: создание замысла и его исполнение. Творчество связано, как правило, больше с созданием замысла. Однако практическая деятельность, направленная на выполнение замысла, не является чисто исполнительской. Особенностью конструкторского мышления и основным условием формирования соответствующих практических умений даже у старших школьников является непрерывное сочетание и взаимодействие мыслительных и практических актов [22].
В работе А. Н. Давидчук также отмечается, что конструктивная деятельность обучающихся представляет сложный комплекс умственных и практических действий. Она выделяет два основных этапа в организации конструирования: этап замысла и этап его практической реализации. На этапе замысла у ребенка формируется представление о конечном результате предмета деятельности и способах его достижения. Конструктивный замысел рождается в процессе умственной деятельности ребенка по решению поставленных конструкторско-технических задач. Сравнение, анализ, синтез уже известных конструкций лежат в основе замысла. На этапе практической реализации непосредственно происходит создание предмета замысла [23].
Л. В. Куцакова условно разделила конструирование на следующие этапы: 1) выяснение технической задачи, постановка которой требует создания образа будущего изделия; 2) определение путей решения технической задачи, разработка технологической документации; 3) исполнение намеченного плана [24].
Итак, анализ содержательных характеристик этапов организации конструирования для решения образовательных задач позволяет выделить такую их последовательность: этап подготовки, в ходе которого обучающийся, в соответствии с поставленной конструкторско-технологической задачей, представляет будущую конструкцию, создает ее образ; этап реализации замысла, в рамках которого организуется непосредственная деятельность обучающегося с конструктором по предложенной или разработанной технической документации, направленная на решение соответствующих образовательных задач. Таким образом, необходимо отметить, что в конструировании как образовательной деятельности, так же как и в конструировании, осуществляемом в рамках профессиональной производственной деятельности, большую роль играет точная постановка соответствующих конструкторско-технологических задач, организация поэтапной деятельности обучающихся по их решению.
Методологическая база исследования
При рассмотрении проблемы формирования конструкторско-технологических умений у детей младшего школьного возраста методологическую базу исследования составили:
– системный подход, позволяющий представить конструкторско-технологические умения как неотъемлемый результат включения обучающихся в систему решения конструкторско-технологических задач, характеризующуюся наличием отношений и связей (В. П. Беспалько [26], И. В. Блауберг [27]). Использование приемов, положений системного подхода позволяет определить состав структурных связей элементов образовательной системы целостного технологического образования, в случае необходимости внести необходимые коррективы в системообразующие связи, создаваемые условия;
– личностно-деятельностный подход, обусловливающий личностный характер умений решать конструкторско-технологические задачи, формирующихся в процессе деятельности конструирования (Е. В. Бондаревская [28], В. В. Давыдов [29]);
– компетентностный подход, позволяющий рассматривать конструкторско-технологические умения обучающихся как основу для формирования будущих компетентностей (Н. Д. Кучугурова [30], А. В. Хуторской [31]).
Результаты исследования
Анализ позиций разных авторов позволяет определить, что задача, поставленная и решенная в учебном процессе с учетом требований и на основе анализа конкретной ситуации, является учебной задачей. В системе начального общего образования техническое конструирование как вид учебной деятельности обучающихся направлен прежде всего на решение соответствующих конструкторско-технологических задач в рамках реализации образовательного процесса. Поэтому при рассмотрении содержательной характеристики понятия «конструкторско-технологическая задача» считаем необходимым учитывать дидактический аспект организации технического конструирования в системе начального общего образования. Более подробно трактовка понятий «задача», «учебная задача», «конструкторская задача», «технологическая задача» представлена в таблице.
Характеристика понятия «задача»
Понятие |
Определение |
Задача |
– Ситуация, в которой действует объект (Г. А. Балл [32]); – цель, данная в определенных условиях (А. Н. Леонтьев [33]) |
Учебная задача |
Задача, поставленная и решенная в учебном процессе, в учебной деятельности с учетом требований и (или) на основе анализа конкретной ситуации (Л. Ф. Спирин [34]) |
Конструкторская задача |
Система, определяющая в своем содержании условия реализации выбранного обучающимся способа конструирования объекта действительности в соответствии с поставленной целью при применении самостоятельно сформированного им комплекса материалов, инструментов, приспособлений и реализацией функциональности конструируемого объекта (З. С. Сазонова [35]) |
Технологическая задача |
Система, обязательные компоненты которой – описание технологической ситуации с опорой на ранее усвоенные технологические знания или личный опыт ученика и требование-описание искомого, обязательными элементами которого являются: – вопрос, ориентированный на выявление уже сформированных или приобретение новых технологических знаний; – задание, содержащее требование выполнения технологических упражнений (Г. С. Альтшуллер [36]) |
Проанализировав определения понятий «конструкторские» и «технологические задачи», делаем вывод, что данные виды задач имеют много схожего в процессе их решения: определение четкой цели перед началом деятельности, планирование этапов по достижению результата, а также наличие определенных характеристик продукта решения задачи.
Вместе с тем необходимо выделить и особенности конструкторских и технологических задач.
Технологическая задача требует определения технологических параметров моделируемого объекта, выяснения принципов действия и устройства технического объекта и на этой основе выбора оптимальных способов, средств, последовательности действий в конструкторско-технологической деятельности. В свою очередь, конструкторская задача предполагает экспериментальный подбор деталей конструкции и составных частей механизмов; конструирование из деталей определенной формы; конструирование узлов, соединений, передач и механизмов на примере знакомых и доступных для понимания обучающихся конструкций или объектов действительности [37, 38]. Таким образом, в рамках конструкторско-технологической деятельности, реализуемой на уроках технологии в начальной школе, происходит объединение данных задач в единую дидактическую систему, позволяющую решать задачи формирования соответствующих умений у детей младшего школьного возраста.
Однако, проанализировав различные источники, мы столкнулись с тем, что определения конструкторско-технологических задач в данном аспекте нет. В рамках нашего исследования было принято решение сформулировать рабочее определение данного термина, опираясь на положения, рассмотренные выше.
Конструкторско-технологическая задача – это система заданий, поставленных и решаемых в учебном процессе с целью конструирования моделей технических устройств через последовательность шагов и этапов, приводящих к получению запланированного результата. Решение конструкторско-технологических задач включает составление технической документации: эскизов, технических рисунков, чертежей или схем – и на их основе получение готового продукта из соответствующих материалов в рамках конструкторско-технологической деятельности.
Необходимо выделить особенности конструкторско-технологических задач. Считаем, что конструкторско-технологические задачи, как правило, являются проблемными. Для их решения обучающемуся нужно преодолеть техническое противоречие или противоречие процесса обучения. В конструкторско-технических задачах могут проявляться как физические противоречия, так и противоречия процесса познания. Характерно, что физические противоречия в задачах технического содержания трансформируются в технические противоречия. Внешне техническое противоречие проявляется в том, что при попытке улучшения одной части (или одного параметра) технической системы недопустимо ухудшается ее другая часть (или другой параметр) [39].
Большинство конструкторско-технологических задач по своей сути являются задачами структурного синтеза. Стратегия решения таких задач состоит из взаимосвязанных и взаимодетерминирующих участков: образ конструируемого механизма формируется с опорой на предыдущий анализ с учетом ошибок, неправильных действий, требований и известных испытуемому технических норм [40]. Таким образом, учителю при разработке конструкторско-технологических задач необходимо учитывать наличие в них выделенных особенностей для получения развивающего эффекта при организации образовательного процесса с обучающимися.
Решение конструкторско-технологической задачи обучающимся начинается с ознакомления с ее условием. Уже первое знакомство с условием задачи и с прилагаемым к тексту чертежом определенным образом активизирует умственную деятельность учащихся, вызывает у них ассоциации, которые возникают в основном непроизвольно при восприятии текста и чертежа. Эти ассоциации разнообразны по содержанию и по форме. В большинстве случаев ассоциации связаны с общим реагированием, они распространяются на все условия задачи и на ее основное содержание.
Опираясь на работы Т. В. Кудрявцева [41], считаем возможным применение в образовательной деятельности в начальной школе следующих разновидностей конструкторско-технологических задач:
1) «моделирование» – копирование предмета или воссоздание его по образцу, рисунку, чертежу, схеме, эскизу;
2) решение задач на деконструирование – доработка, доделывание, доведение до конца начатой кем-то работы;
3) решение задач на переконструирование – внесение в устройство конструктивных изменений в соответствии с заданными условиями;
4) «собственно конструирование» – создание оригинального, нового продукта.
Анализ этих видов задач показывает, что основная разница между ними заключается в различном соотношении репродуктивной и творческой деятельности.
Решение задач на моделирование (воссоздание предмета) – наиболее простая разновидность технического конструирования. Однако деятельность обучающихся содержит элементы творческого поиска необходимых технических решений и включает в себя задачи, требующие активной мыслительной деятельности.
Решение задач на доконструирование и переконструирование может требовать от субъекта уже более серьезной поисковой творческой деятельности. В одних случаях внесение конструктивных дополнений или изменений может быть несложным делом, так как вся логика конструкции достаточно хорошо видна. В других же случаях эти изменения или дополнения могут играть принципиально важную роль во всей конструкции и их поиск превращается в серьезную проблему [42].
Перечисленные виды задач описаны в порядке их последовательного усложнения. Их возрастающая сложность связана с повышением требований к деятельности продуктивного мышления и воображения. Однако это последовательное усложнение может оказаться относительным, а не абсолютным. Так, решение элементарной задачи на конструирование может стать более простым делом, нежели решение сложной задачи на переконструирование, требующее нешаблонного, оригинального решения [43].
Таким образом, технологически конструирование требует от ребенка младшего школьного возраста реализации сложного комплекса умственных и практических действий. Этот процесс можно условно разделить на три этапа:
1) этап замысла, где отображается собственная преобразующая деятельность мышления и воображения ребенка;
2) этап практической реализации замысла;
3) этап контроля качества готового изделия.
Эти этапы находятся в тесной связи, потому что детские замыслы уточняются и совершенствуются в ходе практической реализации.
Реализация обучающимся данных этапов технического конструирования требует определенных знаний и умений. Конструкторско-технологические знания включают в себя понимание основных конструкторских понятий («готовое изделие», «техническая схема», «преобразование», «деконструирование», «моделирование» и т. д.), представление о конструировании, о его способах, видах, этапах, показателях и др. Конструкторско-технологические умения – это владение обучающимся способами конструирования на основе приобретенных конструкторско-технологических знаний. Исходя из этапов конструирования, можно выделить следующие конструкторско-технологические умения:
- На этапе замысла обучающемуся необходимо обладать умением планировать предстоящую деятельность, образно представлять конечную цель – результат деятельности, умение самостоятельно обосновать и сформулировать конструкторскую идею технического устройства. Здесь же обучающемуся необходимо уметь осуществлять выбор способов достижения этой цели, планирование последовательности практических действий, отбора необходимого материала и инструментария.
- На этапе практической реализации замысла обучающемуся необходимо обладать умением выполнять простейшие технические конструкции, это самое простое начальное умение; в соответствии с представленной задачей уметь создавать оригинальные технические конструкции, уметь конструировать технический объект, учитывая производительность, универсальность, многофункциональность изделий, легкость и простоту сборки, габариты конструкции, надежность, технологичность конструкции и т. д. Однако практическая деятельность, направленная на выполнение замысла, не является исключительно исполнительской, она сочетает мыслительные и практические действия. При этом особую роль играют практические умения, подразумевающие поисковый характер, именно они являются источником мысли обучающегося, его дальнейших рассуждений.
- Этап контроля качества готового изделия предполагает умение оценивать и соотносить полученный результат с предполагаемой изначально целью и задачами, уметь преобразовывать конструкцию в случае неудачи или незначительных ошибок, а также уметь планировать дальнейшую работу по усовершенствованию и усложнению конструкции [44].
Решение творческих конструкторско-технологических задач имеет наиболее широкое приложение, охватывая все проявления конструкторско-технологической деятельности учащихся, включая техническое творчество в ходе выполнения творческих проектов. С этой целью необходимо подбирать практические конструкторско-технологические задачи, связанные с процессом обработки конструкционных материалов и с тем оборудованием, которое будет использоваться обучающимися. При их решении следует предусматривать выполнение творческих практических работ (творческих проектов). Выполнение задач требует в основном тех знаний, практических умений, которые предусмотрены программой предмета «Технология». В отдельных случаях (там, где имеется необходимость в более прочных и разносторонних практических умениях) содержание задач может выходить за рамки программы [45].
Установлено, что процесс развития у обучающихся понятия о сущности технологического процесса способствует накоплению у них системы конструкторско-технологических знаний, умений и навыков в целом. Так, чтобы обучить младших школьников планированию труда, рациональной организации рабочего места, выбору инструментов, приспособлений, их настройке и наладке, необходимо, прежде всего, развить у них понятие о норме времени, оборудовании рабочего места, инструментах и приспособлениях, о способах проверки качества изделий в процессе их обработки и т. д. Следовательно, выполнению обучающимися заданий по рационализации технологических процессов должна предшествовать работа по развитию понятий как об отдельных составляющих, так и о технологическом процессе в целом [46].
Решение конструкторско-технологических задач обучающимися становится результативнее, если включает манипулирование предметными образцами и моделирование из подручных материалов (бумага, картон и т. д.). Объясняется это тем, что манипулирование и моделирование позволяет младшим школьникам перебрать несколько вариантов решений, сопоставить их между собой, уточнить размеры, пропорции, взаимное расположение частей конструкции и тем самым восполнить недостаточно развитое пространственное мышление [47].
Большое значение в обучении решению конструкторско-технологических задач имеет коллективное обсуждение технических моделей проектов и выбор наиболее удачного решения конструкции для их изготовления.
При подборе заданий в рамках организации проектно-технологической деятельности педагогу необходимо соблюдать следующие требования:
- постепенное усложнение объектов труда;
- повторение аналогичных этапов работы с целью развития конструкторско-технологических умений обучающихся;
- общественная полезность предмета труда.
Заключение
Анализ основных подходов к формированию конструкторско-технологических умений у детей младшего школьного возраста позволил выделить следующие основные этапы реализации данного процесса:
первый – выработка представлений и понятий о последовательности выполнения операций в рамках решения конструкторско-технологической задачи для получения качественного результата конструкторско-технологической деятельности;
второй – формирование начальных, общетрудовых знаний, умений и навыков, необходимых для выполнения трудовых операций в рамках практической конструкторско-технологической деятельности.
Таким образом, решение конструкторско-технологических задач обучающимися начальной школы можно рассматривать как ведущее средство развития творческой личности и формирования мотивации к профессиональной деятельности конструкторско-технологической направленности в будущем. Обучение современным методам создания новых технических решений оказывает развивающее влияние на личность младшего школьника, поскольку способствует изменению собственного восприятия технических объектов, помогает преодолевать инертность мышления, совершенствует навыки концентрации внимания, способствует становлению таких качеств личности, как решимость и воля при постановке и достижении целей. Система формирования и развития конструкторско-технологических умений обучающихся должна быть непрерывной, начиная со школьного возраста и заканчивая самообразованием после обучения в вузе. Специфика сущности конструкторско-технологических умений детей младшего школьного возраста определяет необходимость применения последовательных этапов их формирования в образовательном процессе начальной школы и интерактивных технологий и методов их реализации учителями начальной школы.