Приёмы активизации мыслительной деятельности школьников в процессе технического творчества
материал

Приёмы активизации мыслительной деятельности школьников в процессе технического творчества

Педагогический процесс в сфере дополнительного образования строится в форме поиска решения различных педагогических проблем. В результате этого поиска создается жизнетворчество, что позволяет каждому ребенку накапливать творческую энергию, осознавать возможности ее расходования на достижение жизненно важных целей.

Сегодня многими педагогами с целью достижения результативности обучения и развития личности школьников применяются современные технологии и инновационные методы обучения. Эти методы включают активные и интерактивные формы, применяющиеся в обучении. Благодаря интерактивным методам, происходит эффективное усвоение знаний в сотрудничестве с другими учащимися. Эти методы принадлежат к коллективным формам обучения, во время которых над изучаемым материалом работает группа учащихся, при этом каждый из них несет ответственность за проделанную работу. Интерактивные методы способствуют качественному усвоению нового материала, способствуют развитию познавательного интереса у детей, учат систематизировать и обобщать изучаемый материал, обсуждать и дискутировать.

Ниже приводятся инновационные методы активизации мыслительной деятельности школьников в процессе технического творчества.

Дизайн-анализ - исследование различных объектов с целью изучения их свойств и характеристик. Дизайн-анализ дает ответы на вопросы: Почему данное изделие именно такое, какое оно есть? Какие принципы лежат в основе его работы.

Дизайнерские свойства изделия включают в себя: материалы, текстуру, форму, композицию, цветоощущение, нюансы и др.

Метод морфологического анализа заключается в том, что в технической системе выделяют несколько характерных для нее морфологических признаков. По каждому признаку составляют несколько возможных вариантов (альтернатив). Альтернативные варианты перебирают, составляя из них различные сочетания. Таким образом, выделяются новые варианты решения задачи.

Признаки располагаются в форме таблицы, называемой морфологическим ящиком (матрицей). Это позволяет лучше представить себе поисковое поле.

Следовательно, морфологический анализ - это способ системного подхода в области решения творческих задач. Метод направляет мышление таким образом, что генерируется новая информация.

Морфологический анализ предусматривает следующие этапы решения задачи:

выделение всех значимых для каждого из вариантов решения задачи параметров;

оценивание ранга и шкалы для каждого из параметров (факторов);

проведение экспертной оценки в баллах значимости каждого из факторов в пределах выбранной шкалы;

сложение экспертных оценок по всем параметрам и определение по сумме баллов наиболее подходящего варианта.

Метод морфологического анализа можно использовать при составлении списка всех возможных вариантов решения задачи, для сравнения или выбора одного из многих возможных решений технологических, организационных и прочих проблем изготовления изделия или оказания услуги.

Исторический метод актуален, поскольку технические учебные проекты разрабатываются на основе изучения предшествующих работ, выполненных на этой проблеме. Поэтому необходимо восстановить исторические этапы возникновения и развития тех или иных технологических систем и объектов. При этом нужно подчеркнуть мысль о том, что любой предмет венчает цепь размышлений, изобретений, терпеливых усилий человека. Это придает технологии истинную моральную, человеческую и воспитательную значимость. Этот метод предполагает ознакомление учащихся с историческими документами, материалами, экспонатами, художественными произведениями и т.д.

Метод мозговой атаки также является одним из эффективных способов решения творческих задач в проектной деятельности. Суть этого метода основывается на психологическом эффекте цепной реакции идей во время сеанса мозговой атаки, которая приводит к интеллектуальному взрыву.

Организация метода мозговой атаки включает в себя следующие действия:

1.        Скомплектовать 2 группы людей: группу «генераторов идей» и группу «экспертов».

2.        Введение правила, запрещающего критиковать любую идею, какой бы "дикой" она не оказалась.

3.        Проведение мозгового штурма. За отведенное время «генераторы» должны выдать как можно больше идей, которые фиксируются в протоколе или на магнитной ленте.

4.        Проведение «экспертами» экспертизы и отбора идей, в наибольшей степени способствующих решению поставленной проблемы.

Таким образом, осуществляется метод прямого мозгового штурма. Существует также метод обратной мозговой атаки, целью которой является выявление всевозможных недостатков рассматриваемого объекта. На этот объект обрушивается неограниченная критика экспертов, что позволяет выявить и устранить возможные его недостатки.

Метод обратной мозговой атаки может быть использован в технологическом образовании при изучении, например, преимуществ и недостатков той или иной технологии или механизма, при анализе различных способов преобразовательной деятельности, средств защиты окружающей среды и человека от вредного воздействия производства и т.д.

Целесообразно использовать метод мозговой атаки с целью коллективного поиска проблем. Группа «генераторов» предлагает проблемы, которые можно решить путем выполнения соответствующих творческих проектов. Группа «экспертов» проводят экспертизу идей и отбирают наиболее актуальные и интересные из них. Таким образом, создается банк (список) творческих проектов с учетом местных условий.

Метод фокальных объектов относится к ассоциативным методам поиска технологических решений. Слово «фокальный» означает, что объект находится в фокусе вашего внимания.

Суть метода состоит в том, что признаки нескольких случайно выбранных объектов переносят на совершенствуемый объект, в результате чего получаются необычные сочетания, позволяющие преодолеть психологическую инерцию.

Метод дает хорошие результаты при поиске новых модификаций известных способов и устройств. Кроме того, он может быть использован для тренировки воображения.

Этот метод предусматривает следующие этапы решения задачи.

1.        Анализ условий задачи, определение недостатков исходного объекта.

2.        Выбор нескольких случайных предметов, не имеющих отношения к задаче.

3.        Определение и запись в таблицу 6 - 10 признаков случайных предметов.

4.        Генерация (придумывание) новых решений путем соединения признаков случайных пред-метов с исходным объектом, развитие и анализ полученных решений.

5.        Оценка найденных решений и выбор лучшего из них, отвечающего условиям задачи. Этот метод способствует развитию у учащихся технологического мировоззрения и мышления.

Функционально-стоимостный анализ - это метод системного исследования объекта, направленный на снижение затрат в сфере проектирования, производства и эксплуатации при сохранении качества и полезности объекта для потребителя.

Цель метода - определение непроизводительных затрат или издержек, не обеспечивающих ни качества, ни полезности, ни долговечности, ни внешнего вида, ни других требований к будущему проекту.

Функционально-стоимостный анализ особенно полезен при изучении экономических аспектов проектной деятельности.

Алгоритмический метод направлен на решение задач в строго определенной последовательности. Направленность, исследовательский характер и активизация мышления достигаются при этом ориентацией на идеальный конечный продукт.

Суть этого метода состоит в том, что при сравнении идеального и реального можно выявить технологическое противоречие или его причину и устранить их, перебрав относительно небольшое число вариантов при помощи уже существующей последовательности действий.

Упрощенный вариант алгоритма можно представить следующим образом:

1. Выбор задачи. 2. Построение модели задачи. 3. Анализ модели задачи. 4.Устранение физического противоречия. 5. Предварительная оценка полученного решения. 6. Развитие полученного ответа. 7.Анализ хода решения.

Этот метод можно успешно использовать в проектном обучении, так как он позволяет придать обучающемуся уверенность в успехе и формирует алгоритм проектной деятельности.

Метод информационной поддержки может быть широко использован по следующим направлениям:

выбор тем и объектов проектов (автоматизированный банк проектов);

подбор материалов и инструментов (автоматизированные морфологические таблицы);

поиск технологии изготовления объектов (автоматизированные схемы, чертежи, описания, таблицы);

конструирование объектов с помощью ЭВМ, оформление творческого проекта;

выход в Internet с целью сравнения зарубежных аналогов.

Метод временных ограничений – основан на учете временного фактора в процессе деятельности: в зависимости от индивидуальных различий временные ограничения могут вызывать повышение активности и достижение более высоких результатов. Но к использованию этого приема необходимо подходить осторожно, так как чаще всего у детей со слабым или инертным типом нервной системы (меланхоликов, флегматиков) он вызывает торможение, или снижение результативности деятельности.

Метод внезапных запрещений – состоим в том, что на определенном этапе запрещается использовать в своих действиях механизмы (детали и т.д.), что ведет к разрушению привычных штампов в конструкторской деятельности, возможности применения хорошо знакомых типов устройств, узлов, деталей.

Метод скоростного эскизирования предполагает рисование всего того, что ученик представляет в тот или иной момент проектирования. В процессе использования приема требуется как можно чаще делать зарисовки возникающих идей. Это способствует более строгому контролю своей деятельности, регулированию посредством образов процесса конструкторского творчества.

Метод новых вариантов – заключается в требовании выполнить задание по-другому, найти новые варианты его выполнения, когда имеется несколько вариантов решения.

Метод информационной насыщенности – основывается на включении в исходное условие задачи заведомо излишних сведений.

Метод информационной недостаточности – состоит в том, что исходное условие задачи представляется с явным недостатком данных. Применяется тогда, когда ставится задача особой активности на первых этапах проектной деятельности школьников.

Метод абсурда – заключается в том, что предлагается решать заведомо невыполнимую конструкторскую задачу (построение вечного двигателя и т.п.)

«Метод шести думательных шляп». Это методика разработана Э.де Боно для решения нестандартных задач. В процессе решения какой либо проблемы, по замыслу автора, необходимо выполнять по одному мыслительному действию последовательно снимая и одевая каждый раз разные шляпы. Каждая шляпа задает определенное направление мышлению, определяет роль, модель поведения и новый взгляд на окружающее. Всего шесть разноцветных шляп.

Белая - факты, информация. Какой информацией располагаем? Какая необходима? Красная - эмоции, чувства, интуиция. Что я чувствую по поводу данной проблемы? Черная - осторожность, истина. Сработает ли это? Стоит ли?

Желтая – преимущество, выгода. Зачем это делать? Какие могут быть результаты?

Зеленая - новые идеи, исследование. Существуют ли альтернативные идеи? Что еще можно пред-принять?

Синяя шляпа - подведение итогов и контроль.

Метод рекодификации – состоит в том, чтобы выразить явление по-другому с целью породить новые и оригинальные и оригинальные идеи, связанные с фактором «перевода» явления, основывается на по-нятии «матрица открытий». Рекодификацию можно определить как переход с одного языка на другой (в науке часто язык математический). Он не может быть языком всех рекодификаций. Это может быть так же графическое представление, схемы, таблицы, диаграммы.

В процессе выполнения технических учебных проектов успешно могут быть применены методы группового решения творческих задач такие как:

Метод «черного ящика» - предполагает решение проблем посредством анализа конкретных ситуаций, которые подбираются таким образом, что при их анализе участники дискуссии невольно затрагивают вопросы возникновения дефектов. К этому участников побуждают специальные вопросы, например: «К чему может привести данная ситуация?», «Насколько устойчива работа механизма?» и т.п.

Метод 6-6: не менее 6 членов группы качества в течение 6 минут стараются сформулировать конкретные идеи, которые должны способствовать решению стоящей конкретной проблемы. Каждый участник на отдельном листе записывает свои соображения в лаконичной форме, после чего организуется групповое обсуждение всех подготовленных списков. В процессе обсуждения отсеиваются явно ошибочные, уточняются спорные мнения, оставшиеся группируются по определенным признакам. Задача – отобрать несколько важных альтернатив, причем их количество должно быть меньше числа участников дискуссии.

Методы группового решения творческих проектных задач могут быть обогащены методами коллективного стимулирования творческих поисков, среди которых можно назвать уже проанализированные нами метод мозгового штурма («брейнстроминг», предложен А. Осборном в 40-х годах), метод синектики (предложен У. Гордоном в 1960г.), метод морфологического анализа (разработан Цвикки), метод функционально-стоимостного анализа (разработчики Ю.М. Соболев, Л. Майлз), методы АРИЗ – ТРИЗ (автор Г.С. Альтшул-лер) [6, 7].

Эффективным методом является деловая игра, которая заключается в игровом моделировании основных видов деятельности, направленных на восстановление и усвоение социального и профессионального опыта, в результате чего происходит накопление, актуализация и трансформация знаний в умения и навыки, накопление опыта личности и ее развитие.

Деловая игра как метод обучения является нормативной моделью процессов деятельности. В ходе игры ее участники выполняют определенные роли, содержащие в себе набор правил, условий и элементов содержания определенной деятельности. Источником развития деловой игры выступает игровая проблема, которая является ядром игровой роли.

Деловая игра обеспечивает взаимосвязь имитационного моделирования и ролевого поведения участников игры в процессе решения актуальных задач достаточно высокого проблемного уровня. Эта игра способствует раскрытию личностного потенциала каждого ее участника.

Она предоставляет человеку возможность для самоутверждения и саморазвития.

Деловая игра может быть рассмотрена как технология групповой психотерапии, она учит преодолевать психологические барьеры в общении с различными людьми, совершенствовать качества своей личности.

С позиции системного анализа деловая игра может быть рассмотрена как саморегулируемая, открытая система, содержание и условия игры могут совершенствоваться в ходе ее проведения.

В подготовке и проведении деловой игры можно выделить следующие этапы: выбор темы и проблемы; формирование целей и задач; определение структуры игры; подбор и диагностика игровых качеств участников игры; подготовка сценария и проведение игры; подведение ее итогов.

При подготовке и проведении учебной деловой игры следует соблюдать следующие условия:

 игра должна быть логическим продолжением или завершением конкретной темы (раздела) учебной дисциплины;

 должна быть обеспечена максимальная приближенность игры к реальным производственным условиям;

 в ходе игры необходимо создать атмосферу поиска, творчества и непринужденности.

Для успешного проведения деловой игры нужна тщательная подготовка учебно-методической документации и необходимого оборудования.

Важное место занимает учебный эксперимент как метод формирования у учащихся технологической культуры и готовности к творческой преобразовательной деятельности.

Под учебным экспериментом понимается воспроизведение предмета познания, в качестве которого могут выступать отдельные элементы содержания предмета, явления, процессы, закономерности, свойства изучаемых объектов и процессов, функциональная зависимость между величинами, принцип действия и устройство технологических систем, способы преобразовательной деятельности.

Например, учебный эксперимент окажет учащимся неоценимую помощь в изучении свойств объектов преобразовательной деятельности (веществ, материалов, сырья, энергии, информации), выявлении техногенных, биологических и антропогенных опасностей технологической среды, определении оптимального алгоритма принятия решения о профессиональном выборе.

Использование метода учебного эксперимента предполагает решение ряда последовательных задач:

        определение предмета познания и цели эксперимента;

        подготовка и проведение эксперимента;

         обсуждение и анализ его результатов;

        формулирование выводов.

Среди активных методов обучения особо выделяются олимпиады и конкурсы. В ходе проведения олимпиад выявляется качество технических и технологических знаний учащихся и умение их практически применять. При этом разрабатывается специальное положение об олимпиаде, определяются ее условия, утверждается жюри. Повышению эффективности развитию творческих и технических способностей учащихся способствуют также различные конкурсы.

В техническом творчестве большую роль играют экскурсии на производственные участки, в научно-исследовательские и проектные организации, учебные заведения, музеи и т.д.

Важнейшим стимулом познавательной активности является проблемность. Проблемная ситуация – это психологическое состояние интеллектуального затруднения, которое возникает у человека тогда, когда он в ситуации решаемой им проблемы (задачи) не может объяснить новый факт при помощи имеющихся знаний или выполнить известное действие прежними, знакомыми способами, а должен найти новый способ действия.

Цель проблемного обучения – формирование творческого мышления и усвоение знаний в результате собственной познавательной деятельности субъекта. Суть проблемного обучения – оптимальное сочетание репродуктивного и продуктивного усвоения знаний, причем акцент делается на развитии мыслительных способностей, на воспитание творческой самостоятельности обучаемого.

Для того чтобы создавать и применять проблемные ситуации, психологами созданы типологии проблемных ситуаций. Проблемная ситуация призвана вызвать у учащегося состояние психологического затруднения, приводящее, в свою очередь, к активной мыслительной деятельности. Для возникновения мыслительной активности нужно выполнение определенных условий. Одно из них – наличие определенной базы знаний по поставленной проблеме.

Для технического моделирования и конструирования можно выделить следующие типы проблемных ситуаций:

1. Ситуация, основанная на несоответствии (недостатке, противоречии) знаний, имеющихся у учащихся, и теми, которые необходимы для разрешения данной учебной проблемы.

2. Ситуация, основанная на необходимости выбрать нужную систему знаний из имеющихся.

3. Ситуация, основанная на противоречии между имеющимися знаниями и умениями и практическими условиями их использования для разрешения возникшей (поставленной) проблемы.

Следующим важным условием успешного осуществления развития мышления является деятельность педагога. Одним из педагогических умений, которым должен обладать преподаватель, является умение поставить проблему. Причем к постановке проблемы необходимо относиться серьезно, учитывая основные дидактические требования: включение учащегося в деятельность, направление мыслительной деятельности в «нужное русло», чтобы проблема вызвала активный интерес и желание в ней разобраться, опиралась на имеющиеся знания и опыт исследования.

Использование таких форм и методов в обучении техническому творчеству способствует росту мотивации в познании. Мотивация возникает у ученика в том случае, если он в процессе занятия получает положительные эмоции; причем чем их больше, чем они сильнее, тем большая побудительная сила возникает у ребенка. Ожидание учеником положительных переживаний (эмоций) заставляет его подготовиться к этому моменту, чтобы испытать более сильные положительные эмоции. Поэтому появляется внутренняя сила, направленная на развитие, закрепление и совершенствование необходимых умений и навыков, а также расширение и углубление своих знаний.