Дифференцированный подход в подготовке будущих учителей технологии к проектной деятельности

Рассмотрим использование разработанной электронной программы контроля и оценки проектно-технологических знаний при выполнении лабораторно-практических работ курса «Создание изделий из металлов».

Использование уровневых заданий в процессе оценки знаний позволяет реализовывать дифференцированный подход в проектно-технологической подготовке студентов. Различные педагоги предлагают дифференцировать задания на три, четыре, пять и большее количество уровней сложности. Конечно, повышенная многоуровневость заданий имеет определенные преимущества, но она требует более сложной и трудоемкой системы учета, которая не всегда себя оправдывает. При разработке контрольных уровневых заданий курса «Создание изделий из металлов» за основу была взята четырехуровневая система, разработанная В.П. Беспалько [21, 22].

Очевидно, что вероятность достижения 4 уровня усвоения студентами 1-2 курсов очень мала. По нашему мнению, данный уровень усвоения рассматривать не целесообразно. Поэтому контрольные уровневые задания курса «Создание изделий из металлов» разделялись на три уровня по возрастанию сложности: 1, 2 и 3 уровни. Первый уровень включает наименее сложные задания. Задания второго и третьего уровней предполагают мыслительную деятельность продуктивного (творческого) характера. Задания первого и второго уровня являются тестовыми.

Представим характеристики заданий по трем выделяемым уровням:

1 уровень: репродуктивный. При выполнении заданий этого уровня требуется репродуктивная деятельность. Это программированные задания на воспроизведение, узнавание, различение, классификацию. Их выполнение упрощается в случае использования рисунков и схем.

2 уровень: аналитический. Данный уровень усвоения характеризуется наличием репродуктивного действия (знания-копии), когда студент путем самостоятельного воспроизведения по памяти и применения информации о ранее усвоенной ориентировочной основе выполняет типовое действие (алгоритмическая деятельность по памяти). Задания второго уровня предполагают практически полное воспроизведение студентами усвоенных знаний и умений, их применение в стандартных ситуациях (типовые задания).

3 уровень: проблемно-поисковый. Данный уровень усвоения характеризуется продуктивными действиями, которые выполняются на некотором множестве объектов, подобным изученным учебным элементам. При этом студент добывает новую (субъективно) информацию в ходе самостоятельной трансформации известной ориентировочной основы типового действия и построения субъективно новой ориентировочной основы действия для выполнения нетипового действия. Это эвристическая деятельность, выполняема не по готовому, а по созданному в ходе самого действия алгоритму или правилу. Этот уровень содержит нетиповые задания, требующие эвристических, нестандартных действий. Например, решение реальной задачи или выполнение реального проекта по известному общему методу путем его самостоятельного приспособления к условиям задачи, результат решения которой предсказуем лишь в общем виде. Задания третьего уровня сложности охватывают конструирование и разработку технологии изготовления различных приспособлений, оснастки и т.д.

Контрольное задание включает семь вопросов: по три вопроса 1 и 2 уровней и один вопрос 3 уровня. К вопросам первого и второго уровня прилагается по три варианта ответов соответственно. Вопросы и последовательность вариантов ответов определяются в случайном порядке. Студенту необходимо выбрать вариант, соответствующий правильному ответу. Правильность ответов на вопросы 1 и 2 уровня подразумевает выполнение задания, говорит о достаточном уровне сформированности проектно-технологических знаний студента и является своеобразным пропуском к выполнению практического задания лабораторной работы.

Вопрос третьего уровня не является обязательным. Для поиска ответа на него требуется эвристическая деятельность, т. е. деятельность, выполняемая не по готовому, а по созданному алгоритму. Вопрос третьего уровня имеет проблемную направленность и требует не только теоретического, но и практического решения проблемы. Важно отметить, что с психологической точки зрения стремление студента найти ответ на вопрос повышенной сложности говорит не только об уверенности в своих знаниях и возможностях, но и о сформированности таких профессионально важных качеств личности как способность к творческой деятельности, гибкость мышления, адекватная самооценка, стремление к постоянному образованию.

При разделении заданий на уровни сложности важно учитывать психологическое воздействие данного разделения на студентов. Во-первых, не следует представлять название уровня как его качественную характеристику (низкий, средний и высокий уровень), т. к. уже название может дать своеобразную, не всегда объективную, оценку знаний студента. Во-вторых, придерживаясь принципов последовательности в обучении, студентам с высоким уровнем сформированности проектно-технологических знаний не следует сразу переходить к заданиям повышенной сложности. Этот переход должен обуславливаться успешностью выполнения заданий предыдущих уровней.

Рассмотрим применение уровневого контроля при выполнении лабораторно-практических работ курса «Создание изделий из металлов». Например, в лабораторно-практической работе №4 «Обработка металла на электроточиле» вопросы уровневого задания будут выглядеть следующим образом:

Вопрос 1 уровня. Для предотвращения перегрева инструмента при его заточке следует:

а) делать перерывы в работе;

б) уменьшить нажим на инструмент;

в) охлаждать инструмент.

Вопрос 2 уровня. Перемещение затачиваемого инструмента или заготовки по всей ширине абразивного круга обеспечивает:

а) точность обработки;

б) равномерный износ круга;

в) охлаждение поверхности круга.

Вопрос 3 уровня. Обоснуйте, изменяется ли скорость резания при износе абразивного круга, и если изменяется, то каким образом?

Результаты применения уровневых заданий должны нести объективную информацию. В связи с этим разработанные задания были проверены по таким критериям как надежность и валидность (см. п. 2.4).

Необходимым условием подбора заданий является учет достигнутого уровня развития студента. При его определении уровневые задания используются как контрольные. Это позволяет получить информацию, как об уровне отдельных знаний, так и об уровне проектно-технологической подготовленности в целом.

Если студент может выполнять уровневые задания только первого уровня, то для него характерны недостаточная прочность запоминания учебного материала, невысокий уровень познавательных процессов, логического мышления и т. д.

Второй уровень свидетельствует о понимании сущности понятий, принципов работы устройств, прочном запоминании, хороших способностях к проектной деятельности.

Выполнение заданий третьего уровня дает веские основания для высокой оценки способностей к проектно-технологической деятельности, творческой активности и нестандартного мышления. Студентов, успешно выполняющих задания третьего уровня сложности, можно считать наиболее способными.

Следует отметить, что применение уровневых заданий в качестве контрольных дает возможность преподавателю осуществлять в дальнейшем квалифицированный подбор заданий для самостоятельной работы студентов.

Таким образом, применение электронной программы при изучении курса «Создание изделий из металлов» обеспечивает возможность эффективного контроля результатов усвоения и процесса формирования проектно-технологических знаний студентов.

Помимо разработанных электронно-дидактических средств в подготовке будущих учителей технологии к проектной деятельности могут использоваться следующие информационные технологии:

1. Системы  автоматизированного проектирования (САПР);

2. Программы создания и редактирования текстовых документов, электронных таблиц, графических объектов;

3. Ресурсы глобальной сети Интернет.

Рассмотрим использование САПР в проектно-технологической подготовке студентов. Среди программных пакетов этой направленности можно выделить такие как AutoCAD компании Autodesk, КОМПАС-3D LT  компании Аскон и ряд других.

Проведенный анализ достоинств и недостатков обозначенных программных пакетов, а также возможностей их использования в проектно-технологической подготовке студентов, позволил выделить пакет КОМПАС-3D LT  как наиболее подходящий по следующим причинам:

• оптимальность системных требований;
• удобный интерфейс программы;
• полная русификация;
• соответствие единой системе конструкторской документации (ЕСКД);
• бесплатное распространение для ознакомления и учебных целей.

Рассмотрим использование КОМПАС-3D LT  в курсе «Создание изделий из металлов». Система предназначена для выполнения учебных проектно-конструкторских работ. Она разработана специально для операционной среды MS Windows и в полной мере использует все ее возможности для предоставления пользователю максимального удобства в работе.

По мнению А.А. Богуславского, существенным преимуществом при работе с КОМПАС-3D LT является построение трехмерной модели детали, что способствует развитию пространственных представлений обучаемых. Система позволяет создавать трехмерные модели деталей в следующей последовательности [27]:

1. Анализ геометрической формы детали;
2. Построение модели детали в системе КОМПАС-3D LT;
3. Создание проекционной заготовки чертежа;
4. Оформление чертежа  в соответствии с ГОСТ ЕСКД.

Для реализации дифференцированного подхода при использовании КОМПАС-3D LT следует учитывать уровень сформированности графических знаний и умений студентов, компьютерную грамотность и наличие у них опыта работы с системами САПР.

Студенты с высоким уровнем сформированности графических знаний и умений, а также с опытом работы с пакетами САПР выполняют проектно-конструкторские разработки при помощи КОМПАС-3D LT. Им не потребуется много времени, чтобы разобраться в системе. Разработанную проектно-конструкторскую документацию они могут распечатать при помощи плоттера. Сэкономленное при этом время может быть использовано для более глубокого анализа конструкции, детальной проработки изделия и т. д.

Студентам со средним уровнем сформированности графических знаний и умений естественно потребуется больше времени для ознакомления с КОМПАС-3D LT. Поэтому они выполняют проектно-конструкторские разработки вначале на бумаге. Затем студенты могут создать электронный вариант своих разработок в КОМПАС-3D LT, формируя опыт работы с системами САПР.

Студенты с низким уровнем сформированности графических знаний и умений выполняют проектно-конструкторские разработки только вручную. Это позволяет им не распыляться, обобщить имеющиеся и сформировать новые знания, развить графические умения.

Такое разграничение в использовании КОМПАС-3D LT позволяет эффективно организовать учебную работу студентов на всех этапах проектно-конструкторской подготовки (см. табл. 12).

Рассмотрим применение программ для создания и обработки текстовых документов, электронных таблиц и графических объектов. Анализ программных продуктов этой направленности позволил выделить пакет Microsoft Office 97-XP. Среди компонентов, входящих в его состав, наиболее применимыми в процессе изучения курса «Создание изделий из металлов» являются:

1. Программа создания и обработки текстовых документов MS Word.
2. Программа создания и обработки электронных таблиц MS Excel;
3. Программа создания и обработки электронных презентаций MS PowerPoint.

Программа MS Word предоставляет широкие возможности для различного представления текстовой информации, внедрения в текст таблиц, рисунков и других объектов. С ее помощью можно создать и красочно оформить тематический доклад по определенной тематике, пояснительную записку мини-проекта или творческого дифференцированного проекта и т. д.

Программа MS Excel позволяет обрабатывать массивы данных, представленных в виде электронных таблиц. С ее помощью можно достаточно наглядно представить данные в виде различных графиков, диаграмм, гистограмм, которые легко интегрируются с текстовыми документами MS Word.

Возможности программы MS PowerPoint были рассмотрены выше. На ее базе студенты могут создавать электронные презентации тематических докладов, мини-проектов, творческих дифференцированных проектов и т. д.

Т а б л и ц а   12

Дифференцированный подход в процессе применения информационных технологий

Уровень сформированности проектно-технологических знаний, умений и навыков	САПР КОМПАС-3D LT	Пакет Microsoft Office 97-XP	Глобальная сеть Интернет
Высокий	Возможность разработки всей графической документации	Возможность разработки всей текстовой и графической документации	Преобладание электронных ресурсов над печатными
Средний	Создание электронного варианта выполненных на бумаге проектно-конструкторских разработок	Создание электронного варианта всей текстовой и графической документации	Превалирующее использование печатных ресурсов над электронными
Низкий	Использование КОМПАС-3D LT только в случае, если есть достаточный опыт работы с компьютерной техникой и системами САПР	Использование пакета Microsoft Office 97-XP только в случае, если есть достаточный опыт работы с компьютерной техникой и офисными приложениями	Использование электронных ресурсов в случае недостатка или отсутствия информации в печатных ресурсах