№63

Валентина СЕМАКОВА,

 кандидат педагогических наук, доцент Казанского авиационно-технического колледжа им. П.Дементьева

Татьяна ЛУКОЯНОВА,

преподаватель Казанского авиационно-технического колледжа им. П.Дементьева

Одним из ведущих направлений деятельности образовательных учреждений должно стать качественное улучшение и обновление содержания творческого процесса. Однако нередко в методической литературе построение творческой личности трактуется односторонне и схематично, а творчество считается индивидуальным интуитивным процессом.

Развитие творческой личности, являясь важной педагогической проблемой, обусловливает необходимость организации педагогически управляемого процесса становления индивидуальной способности обучаемого осознанно творить и осознавать ценностную предметность человеческой культуры.

В целях повышения качества подготовки в учебный процесс Казанского авиационно-технического колледжа им. П.Дементьева  в рамках дисциплин «Физика» и «Электротехника» внедрили интегрированный курс «Физика и электротехника», включающий работу с глоссарием. При этом теоретическая и практическая части вводимого курса предусматривают приобретение интегративных знаний с выходом на самостоятельные формы обучения. Теоретическая часть курса состоит из девяти модулей, а практическая охватывает 15 лабораторных работ, выполнение которых предусмотрено в двухчасовом режиме.

Развитию интеллектуальных и творческих умений в процессе изучения курса способствует широкий выбор практико-ориентированных методов и форм обучения на основе:

– использования теоретических знаний;

– последовательного выполнения творческих задач и заданий, содержание которых отвечает требованию постепенного продвижения от уровня репродуктивной до уровня продуктивной деятельности;

– включения студентов в активный процесс выполнения совместных коллективных работ.

Решение творческих задач и заданий на межпредметной основе предусматривает:

 – знание фундаментальных физических законов, понимание физических явлений и процессов;

 – использование знаний и умений в измененной и новой ситуациях;

 – сформированные умения оценивать реальность полученных результатов;

 –  действие с числами, записанными в стандартном виде;

 – сформированные общеучебные умения (умения анализировать графики, рисунки, табличные данные и др.);

 – творческое осмысление знаний в процессе их практического применения;

 – пересечение физики и техники, закономерностей технических систем и применение физических эффектов, взаимосвязь законов физики и законов технологии.

Под творческой задачей обычно понимают такую задачу, алгоритм решения которой студентам неизвестен. В этом случае смысл их деятельности при решении состоит, прежде всего, в том, чтобы определить, какими правилами или законами надо воспользоваться для получения ответа на вопрос задачи.

В процессе изучения курса задачи и задания могут подбираться по следующим уровням:

– репродуктивный уровень – по аналогии, по образцу, по алгоритму (по схеме);

– уровень, имеющий проблемный характер, который является промежуточным звеном между репродуктивным и продуктивным уровнями, т.е. намечаем проблему и совместно решаем;

– продуктивный, творческий уровень – почему так; думаем; решение неизвестно и обучающиеся должны сами его найти.

Решение творческих задач и заданий в учебном процессе необходимо планировать: на индивидуальном уровне; на групповом уровне – при использовании игровых технологий («мозговой штурм»), элементы проектной технологии; коллективный уровень, когда одна и та же задача ставится для всей группы.

Как известно, наиболее эффективным способом является работа на индивидуальном уровне. В условиях массовой системы обучения применение этой методики достаточно затруднительно, что связано с нехваткой времени. Поэтому подготовка к решению задач творческой направленности возможна через коллективную работу со всей группой, когда задачи решаются совместно или идет совместный поиск решения. На этом уровне часть обучаемых остается пассивными, тем не менее, они приобретают определенные навыки знания подходов к решению задач.

Необходимость внедрения коллективной формы работы в учебный процесс имеет и социологическое, и психолого-педагогическое значение. Первое заключается в том, что в наши дни решение большинства научно-технических задач носит коллективный характер, предполагает кооперацию специалистов разного профиля. При этом эффективность труда зависит не только от знаний, опыта и активности отдельных работников, но и, в не меньшей степени, от их умения сотрудничать, кооперировать свои усилия, рационально организовывать совместный труд. Это делает задачу подготовки студентов к деловому сотрудничеству, коллективной деятельности,  творчеству весьма актуальной для профессиональной школы. Между тем коллективные формы деятельности творческой направленности еще не заняли должного места и не применяются систематически.

Психолого-педагогическое значение названной организационной формы обучения определяется тем, что коллективная учебная деятельность стимулирует умственное развитие и воспитание студентов.

Опытно-экспериментальная работа показывает, что комплекс заданий на коллективном уровне работы может включать: задачи и упражнения проблемно-эвристического характера; задания, иллюстрирующие приемы логического мышления, используемые в технических исследованиях; задания, требующие комплексного применения знаний; задачи-демонстрации; задачи-оценки и другие.

Так, известно, что в задачах-демонстрациях требуется объяснить физическое явление, которое демонстрируется в аудитории. Они позволяют понять сущность явления, среди различных факторов выделить  и указать главный. Практически все задачи-демонстрации  воспроизводятся в учебном кабинете, а некоторые из них несложно «оживить» и дома.

Владение же методом оценок, наряду с интуицией, является очень важным качеством исследователя при разработке и анализе новых идей.

К примеру, при изучении теоретической и практической части интегрированного курса задачи-демонстрации легко воспроизводятся в компьютерной программе Electronics Workbench. Используя данную программу на занятиях по конкретным темам, можно анализировать различные варианты правильного и неправильного выбора предохранителей, аварийные режимы, которые могут произойти в электрических цепях и т.п.

Групповая форма организации учебной деятельности используется тогда, когда группе студентов поручается общая задача, выполнять которую надо коллективно, и результат работы оформляется в виде единого отчета. Групповую работу рекомендуется периодически организовывать по всем разделам курса с разной дидактической целью.

Подготовка к групповой работе – трудоемкое и сложное для преподавателя дело. Выбрав тему, он формулирует задачи для групп обучающихся. Они могут быть одинаковыми или разными. В первом случае целесообразно предлагать студентам проблемные задачи, допускающие неоднозначные решения с тем, чтобы завершить работу дискуссией между группами. Во втором случае целесообразно так спланировать задачи для каждой группы, чтобы в целом они охватывали все главное содержание изучаемой темы и, таким образом, дополняли друг друга. Заслушивание и обсуждение отчета каждой группы позволяет всем обучающимся познакомиться с содержанием темы в целом.

Групповые задания могут подлежать разделению на более мелкие задачи или вопросы, которые распределяются между участниками группы. Важно учитывать, чтобы групповое задание не было возможным выполнить индивидуально, поскольку в этом случае коллективная деятельность в глазах обучающихся теряет свой смысл. Особую ценность представляют задачи, выполнение которых опирается на разнообразные источники знаний, а результаты помимо словесного отчета, представлены в виде схем, графиков и т.п.

Комплекс задач на групповом уровне предусматривает использование: задач для организации дискуссий, игровых технологий (например, «мозговой штурм»), элементов проектной технологии (проект решения производственной задачи, связанной с их будущей профессией, специальностью) и т.п.

Так, дискуссия представляет собой коллективное обсуждение, в ходе которого осуществляется борьба мнений, аргументируется позиция. Синонимом дискуссии могут служить такие понятия как спор, полемика, дебаты, диспут. Эта форма организации обучения имеет значение для развития критичности ума, учит приемам доказательной полемики, и, что не менее важно, воспитывает умение слушать своего противника, уважительно относиться к чужому мнению. Поскольку предмет дискуссии во многих случаях не имеет однозначного решения и требует суждения по принципу «и то и другое одновременно», участие в дискуссии в существенной мере развивает диалектическое мышление обучающихся.

Имеющийся опыт показывает, что дискуссия, как правило, не занимает всего занятия. Ее удобнее использовать как элемент групповой работы или ролевой игры, или семинара. Дискуссия может служить целям мотивации познавательного интереса студентов в начале занятия. Возможности для дискуссии нередко возникают на занятиях обобщающего повторения, когда обучающиеся располагают широким кругом знаний по теме, которыми они могут оперировать. Обучающиеся разных групп могут с увлечением сами составить, по заданию преподавателя, вопросы по которым можно поспорить.

Во многих случаях дискуссия требует предварительной подготовки, и преподавателю рекомендуется познакомить обучающихся с проблемой заранее, выявив в ней спорные вопросы. Целесообразно также указать студентам дополнительные источники и оформить к дискуссии выставку или стенд. Даже непродолжительную дискуссию полезно завершить подведением итогов в виде выводов преподавателя и самооценок обучающихся.

При изучении теоретической части курса в процессе дискуссии как элемента групповой работы могут быть рассмотрены простые и сложные электрические схемы цепей, в которых не работает какой-либо элемент (или несколько элементов), например, электролитический конденсатор, что иногда встречается на практике. При этом студенты должны предложить алгоритм поиска неисправностей и назвать приборы, которые нужны для их поиска.

Примером такой дискуссии служит анализ электрических цепей по теме «Элементы и схемы электрических цепей» модуля «Электрические цепи постоянного тока», в которых группам студентов предлагается найти неисправности и предложить способы их устранения. При оценивании проделанной студентами работы учитывается предложенный способ (алгоритм) отыскания неисправностей и рациональность решения вопроса наиболее простым методом.

Дискуссия может быть организована как заключительный этап при изучении конкретной учебной темы или ряда тем, например, по теме «Расчет электрических цепей постоянного тока» модуля «Электрические цепи постоянного тока», предусматривающей изучение нескольких методов расчета: «Законы Кирхгофа», «Метод узловых напряжений», «Метод контурных токов», «Метод наложения», «Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду и наоборот». Освоив данную тему, студенты должны знать область применения этих методов и уметь выбирать самый оптимальный метод. Для этого группам студентов может быть предложено для рассмотрения несколько схем электрических цепей, в каждой из которых они должны определить и обосновать  один из методов расчета.

Дискуссия может охватывать вопросы, для решения которых необходимы знания  не только дисциплины «Электротехника» (умение читать электрические схемы), но и дисциплины «Электротехнические измерения» (применение средств измерений). Данные дисциплины по учебным планам новых стандартов изучаются на II курсе с равным количеством лабораторных работ одновременно.

Известно, что по способу преобладающей деятельности студента выделяют проекты: исследовательские, игровые, творческие, практико-ориентированные, познавательные. Исследовательские проекты ориентированы на решение научной проблемы, включающей выявление актуальности темы исследования, определение цели, задач, предмета и объекта исследования, определение совокупности методов исследования, путей решения проблемы, обсуждение и оформление полученных результатов. В любом исследовательском проекте проявляется творчество обучаемых.

Творческие же проекты не имеют до конца проработанной структуры совместной деятельности, она лишь намечается и подчиняется жанру конечного результата в логике интересов и совместной деятельности участников проекта. Организация учебной работы в рамках проектной деятельности должна быть ориентирована на проектную тематику, рассчитанную на совершенствование процесса обучения, показ оптимальных вариантов ответов, расчетов, решений.

Успех групповой работы во многом зависит от используемого на занятиях оборудования, которое должно постоянно дополняться разнообразными материалами, в частности,  такими, как научно-популярная литература, материалы периодической печати, статистические данные, фотоиллюстрации, раздаточный дидактический материал и пр.

Известно, что гетерогенные (разнородные) группы эффективнее лишь там, где коллектив уже сформирован. В противном случае более сильные обучающиеся будут работать активно, а деятельность более слабых их одногруппников окажется подавленной. Поэтому в группах, где коллектив находится еще в стадии формирования, предпочтительнее гомогенные (однородные) группы. Но надо помнить и том, что работа в гетерогенных группах создает лучшие воспитательные возможности, в т. ч. и коллективистского характера (помощь слабому студенту, взаимовыручка).

В каждую группу желательно включить студентов, умеющих, например, рисовать, оформить отчет и т.п. Вопрос о том, дать ли обучающимся право самим объединяться в группы, преподаватель решает, исходя из особенностей группы и содержания темы. Оптимальными считаются группы из 5 – 7 человек. Нечетное число участников предпочтительнее, так как при возникновении споров их удается решить большинством голосов. Организация групповой работы требует создания условий с тем, чтобы члены одной группы могли выполнять задания коллективно. В каждой группе имеется руководитель, либо выбранный студентами, либо назначенный преподавателем.

Обычно организация работы в группах происходит при изучении практической части курса на  лабораторных занятиях, ориентированных на выполнение предварительных расчетов и эксперимента, работа которых выполняется по вариантам, например, построение семейства кривых и сравнение их с теоретическими кривыми, расчет погрешностей при расхождении расчетных и опытных данных и т.п.

В конце лабораторной работы каждый студент должен «защитить» выполненную работу. При выставлении оценки преподаватель учитывает не только индивидуальный характер выполненной студентом работы (аккуратность оформления отчета и  его активность в течение занятия), но и групповую – оптимальное распределение обязанностей между членами группы, отсутствие ошибок при работе с приборами, внимательность и скорость выполнения заданий.

Применение индивидуальной формы организации учебной деятельности в процессе подготовки обучающихся к решению задач творческого характера имеет большое значение не только для отработки умений, но и развития творческих способностей и самостоятельности. При этом, находясь на занятии, каждый обучающийся работает самостоятельно, по заданию преподавателя, не имея в процессе его выполнения контакта с другими обучающимися. Задачи могут быть одинаковыми для всех или распределены по вариантам, но возможны и индивидуальные задания.

Индивидуальная форма организации учебной деятельности на занятии обычно сочетается с фронтальной работой обучаемых, например, при обсуждении выполненных самостоятельных работ.

Соответственно, на индивидуальном уровне подбираются задачи, которые призваны помочь ликвидировать слабые стороны и, в конечном итоге, формировать творческие умения и навыки: самостоятельно мыслить, искать решения оригинальных задач.

В процессе обучения задачи целесообразно дифференцировать по степени сложности в соответствии с уровнем подготовки каждого учащегося. К примеру, преподаватель может предложить более подготовленным обучающимся задачи и рекомендовать необходимую литературу для их решения, а, менее подготовленным – предоставляет возможность составить план решения. Результаты выполненной работы представляются обучающимися в виде выполненного письменного решения, реферата или доклада.

На индивидуальном уровне работы комплекс задач включает: задачи для самостоятельного решения; задачи экспериментального характера; составление и решение задач на основе технического эксперимента; составление задач на использование новых законов и формул, в т. ч. с элементами исследования; задачи на построение гипотезы; выбор проблем, связанных с нахождением рациональных и оптимальных способов решения задач, в частности, с изучением зависимости одних величин от значения других и так далее.

Приведем примеры двух однотипных по своему характеру задач для учебного модуля «Электрические цепи постоянного тока» по теме «Элементы и схемы электрических цепей» на коллективном и индивидуальном уровнях работы. Первую задачу целесообразно предложить на коллективном уровне, вторую – на индивидуальном уровне работы.

Задача 1. Электрическая цепь состоит из предохранителя, рассчитанного на I_max = 2 А,  источника напряжения Е = 500 В,  амперметра, резисторов R₁ = R₂ = 1 кОм и R₃ = 2 кОм,  R₄ = R₅ = 200 Ом соединенных смешано. Как изменится показание амперметра, если  при монтаже допустили ошибку: вместо R₂ = 1 кОм установили резистор равный R₂ = 1 Ом. Какой можно сделать вывод?

Задача 2. В разветвленной цепи постоянного тока определите значения резисторов, если R₁ = R₂ = R₃ = R₄ = R₅ = R₆ = R , а  показания амперметра – I = 4 А и  вольтметра – U = 220 В.

Решение задач подобного типа при изучении интегрированного курса позволяет студентам глубже понять и усвоить расчет сопротивлений при параллельном, последовательном и смешанном соединении резисторов.

Оценку работ обучающихся рекомендуем проводить по критериям:

– качество выполнения поисковых и творческих заданий по учебному курсу;

– качество выполнения профессионально-ориентированных заданий на творческой основе.

Таким образом, основной смысл подхода к подготовке обучаемых к решению задач творческой направленности выражается в обучении через коллективные и групповые формы работы к индивидуальной работе с учетом индивидуальных способностей обучаемых.