Розвиток технічного мислення підлітків засобами нових інформаційних технологій навчання

Краткое содержание

У вступі обґрунтовано актуальність проблеми дослідження, визначено її об’єкт, предмет, мету, гіпотезу, завдання. Викладено наукову новизну, теоретичне та практичне значення роботи, наведено інформацію про апробацію та впровадження результатів дослідження.

У першому розділі роботи – „Теоретичні підходи до проблеми становлення технічного мислення у школярів підліткового віку” – здійснено огляд наукової літератури, яка стосується проблеми технічного мислення, його ролі в процесі розв’язування технічних задач; визначено особливості технічного мислення в підлітковому віці; розглянуто вплив нових інформаційних технологій на навчальний процес і розвиток технічного мислення підлітків.

Центральним поняттям дисертаційного дослідження є технічне мислення. В психології немає єдиного визначення цього поняття, а що стосується впливу нових інформаційних технологій навчання на розвиток технічного мислення, то цю проблему в науковій літературі взагалі практично не висвітлено. Проблему формування технічного мислення в процесі графічної діяльності із застосуванням комп’ютера також розроблено недостатньо.

В сучасних наукових джерелах технічне мислення розглядається в кількох аспектах. На погляд Т.В. Кудрявцева та І.С. Якиманської, технічне мислення – це комплексна, переважно мисленнєва діяльність із урахуванням інших психічних процесів – уяви, пам’яті, інакше кажучи, це синонім  технічного інтелекту; для конструктивно-технічного мислення і для конструкторської діяльності характерне поєднання образного й понятійного видів мислення. Елементи спостереження, графічна діяльність, процеси вимірювання й розрахунку, оперування предметами також притаманні  конструктивно-технічному мисленню (Б.Ф. Ломов, Г.О. Райковська). Крім того, існує думка, що  технічне мислення підпорядковане тільки практичному мисленню,  тобто процесу мислення, який здійснюється під час практичної діяльності (В.П. Зінченко, Г. Кайзер, Б.Г. Мещеряков).

При розкритті структури технічного мислення ми спираємося на підходи В.О. Моляко і Т.В. Кудрявцева. Відповідно до визначення Т.В. Кудрявцева, технічне мислення – це теоретико-практичне і понятійно-образне мислення. Воно належить до тієї інтелектуальної діяльності, в якій своєрідно поєднуються і взаємодіють понятійні, образні і практичні компоненти. 

В дослідженні конструкторського технічного мислення В.О.Моляко показав, що з початку формування конструкторського задуму за асоціацією виникають образи, поняття, з яких конструктор вибирає ті, що максимально відповідають вимогам задачі. Потім він уточнює, конкретизує, поступово видозмінює образи-поняття, все більше наближаючи їх до умови і перетворюючи в гіпотезу – образ-ідею-задум. В.О. Моляко розглядає задум як образ-ідею, яка складається в уяві конструктора внаслідок певних розумових дій. Образ-ідея має визначати напрямок подальшого розв’язування задачі, сприяючи складанню певного плану дій. Проте задум, хоча він і містить у собі частину розв’язання задачі (в певному розумінні образ-ідея є не що інше, як незавершений варіант розв’язання), все ж є у більшій мірі гіпотезою, яка в процесі подальшого розв’язання задачі може не реалізуватися. Процес трансформації вихідного образу-поняття в образ-ідею розв’язання задачі пов’язаний з використанням цілого ряду розумових прийомів, які проявляються в процесах мислення.

Аналіз літературних джерел дає підстави стверджувати, що образний компонент є домінуючим у процесі розв’язування багатьох технічних задач. В дисертації особливу увагу приділено понятійно-образному компоненту технічного мислення, його впливу на процес розв’язування підлітками технічних задач. Показано, що  нові інформаційні технології навчання здатні не тільки сприяти адекватному формуванню образу-поняття, але і процесу трансформації образу-поняття (первісна форма конструкторського задуму) в образ-ідею (гіпотеза), тобто вони здатні розвивати технічне мислення учнів під час графічної підготовки. Наявність умінь розв’язувати технічні задачі є показником рівня розвитку технічного мислення.

Теоретичне дослідження дає  можливість стверджувати, що підлітковий вік характеризується віковою сенситивністю для розвитку технічного мислення, оскільки на цьому етапі онтогенезу засвоюється система теоретичних знань, зокрема, знання з техніки, креслення. Розширюється технічний кругозір, зміст образів уяви. Узагальнення у підлітка відбувається на основі виділення суттєвого, що є умовою успішного формування технічних понять та розв’язання технічних задач. У цьому віці розвивається уміння висувати і перевіряти гіпотези, що є важливим при розв’язанні технічних задач, які характеризуються багатоваріантністю розв’язання, та невизначеністю галузі пошуку.

У другому розділі – „Психологічне дослідження процесів розв’язування підлітками технічних задач” – описано методику констатувального етапу дослідження, яка передбачає розв’язування підлітками технічних задач, оцінювання продуктів їхньої діяльності, проаналізовано результати цього дослідження.

Для дослідження технічного мислення підлітків було розроблено технічні задачі із схематичними зображеннями, інші завдання для дослідження образного компоненту мисленнєвої діяльності. Так, для учнів восьмих і дев’ятих класів було підготовлено завдання: складну за формою деталь подумки (образ деталі) розкласти на окремі складові частини, які мають форму простих геометричних тіл. Для визначення рівнів розвитку технічного мислення (учні 7 – 10 класів) ми додатково застосовували тест Беннета, за допомогою цього тесту було визначено рівні розвитку технічного мислення. В дисертаційній роботі докладно охарактеризовано ці рівні.

У результаті проведення констатувального дослідження було виявлено, що переважна більшість учнів 7 – 9 класів загальноосвітніх шкіл (52%) не змогли правильно розв’язати технічні задачі із схематичними зображеннями, тобто продемонстрували недостатній розвиток образних і понятійних складових технічного мислення. Майже 57% учнів 8 – 9 класів не змогли правильно розв’язати задачі на проеціювання, 59,02% учнів 9-х класів не змогли правильно розв’язати креслярські задачі на тему „Перерізи та розрізи при виконанні креслень предметів”.

За результатами виконання спеціальних завдань на дослідження образного компонента мисленнєвої діяльності учні 7 – 9 класів були розподілені на групи: 1) правильно виконали всі завдання; 2) виконали із суттєвими помилками (учні, в яких виникли труднощі при виконанні завдань); 3) не змогли виконати завдання. Були отримані такі результати: правильно виконали всі завдання – 16%; виконали із суттєвими помилками – 46%; не змогли виконати завдання – 38%.

З метою виявлення наявного рівня знань з креслення також було розроблено відповідні експериментальні завдання. Отримано такі результати: правильно відповіли на контрольні питання – 48%; не змогли відповісти (або неточно відповіли) – 52%. Результати констатувального дослідження довели, що переважна більшість учнів мають дуже поверхневі знання з креслення, не перетворені на засоби розв’язування технічних задач.

При читанні креслення дуже важливо уміти складну за формою деталь уявно (образ деталі) розкласти на окремі складові її частини (своєрідні підобрази), які мають форму простих геометричних тіл. Перед учнями 8 – 9 класів було поставлено завдання проаналізувати наочне зображення деталі „Вилка” і виділити в цьому зображенні геометричні тіла, з яких воно складається. Були отримані такі результати: визначили всі геометричні тіла – 26%; не змогли визначити геометричні тіла (або не повністю виконали завдання) – 74%.

Результати констатувального дослідження довели, що переважна більшість учнів не змогла із деталі виділити і назвати геометричні тіла, учні називали тільки проекції, які покладені в основу геометричних тіл, наприклад, круг, який покладений в основі циліндра і конуса; квадрат, який є проекціями куба. Інакше кажучи, учням було важко оперувати образами технічних об’єктів, що свідчить про  недостатній розвиток образної складової технічного мислення.