Конструирование содержания урока теоретического обучения

Цель: Научиться выполнять структурный и логический анализ учебного материала урока.

Теоретические сведения

Конструирование содержания теоретического обучения осуществляется во взаимосвязи и на основе учебных целей. Задачей этого этапа проектирования является выявление: Чему учить учащихся? Что необходимо усвоить? В какой последовательности изучать учебный материал? Как сделать учебный материал доступным для восприятия учащихся? и др. Для решения указанных задач необходимо, прежде всего, рассмотреть понятие и основные виды профессиональных знаний.

Знания – продукт познания, проверенные практикой результаты познания действительности, верное ее отражение в мышлении обучающихся. Знания, как приведенные в систему и закрепленные в памяти представления о предметах и явлениях действительности, законах природы и общества, формируются в результате целенаправленного педагогического процесса, самообразования, жизненного и производственного опыта (19, с.131).

Знания, формируемые у учащихся профессиональных учебных заведений, принято называть профессиональными. Морева Н.А. под профессиональными знаниями понимает «отражение в сознании учащихся системы понятий, законов, закономерностей, принципов, теорий, которые раскрывают научно-технические основы профессиональной деятельности, условия, факторы и предпосылки ее осуществления и перспективы развития…» (10, с.72)

Условия усвоения знаний зависит от того, какие знания усваиваются. Если мы имеем в виду производственную деятельность, то здесь самым тесным образом связаны следующие знания науки и производства:

- факты производственной действительности и науки. Факт - от латинского слова «factum» – сделанное, означает действительное, невымышленное происшествие. Факты всегда внешне выражены и поддаются чувственному восприятию. Например, факт нагрева металла, мы воспринимаем по изменению его цвета или с помощью показания термометра. Без знания фактов нельзя понять законы науки и производства, без них невозможны убеждения, без них нельзя доказывать и отстаивать свои идеи;

- процессы, характеризующиеся последовательной сменой состояний. Например, технологический процесс по изготовлению детали представляет собой последовательное изменение состояния детали - от заготовки до готового изделия;

- явления, сопровождающие производственные процессы, работу технических устройств. Явление, как правило, связано с изменением состояния объекта (объектов) и характеризуется определенными фактами. Например, явление трения между деталями сопровождается нагреванием данных деталей, их износом и др.;

- основные понятия и термины, без которых нельзя понять ни один текст, ни одного элемента профессиональных знаний. Понятия – это форма мышления, отражающая существенные свойства и связи явлений. В профессиональном обучении это, прежде всего, производственные (технические, технологические, экономические, организационные) понятия. Термин - это слово или словосочетание, точно обозначающее какое либо научное понятие;

- основные законы науки и производства, раскрывающие связи и отношения между разными объектами и явлениями действительности;

- теории, содержащие систему научных знаний об определенной совокупности производственных объектов, о связях между законами и о методах объяснения и предсказания производственных явлений;

- знания о структуре, принципах и процессах производства;

- знания о способах производственной деятельности, методах познания этой деятельности, истории науки и техники;

- оценочные знания, знания о нормах производственной и общественной сферы деятельности, установленных обществом.

Для конструирования содержания обучения при изучении предмета, темы или урока необходимо уметь выполнять понятийный и структурный анализ учебного материала. Рассмотрим сущность каждого из указанных видов анализа. Понятийный анализ предполагает выделение в содержании учебного предмета (учебной темы, темы урока) основных учебных элементов (объектов, явлений и методов деятельности) необходимых для определения обучающей цели и последующей технологии обучения. По каждому учебному элементу указывается вид знания (основное или второстепенное понятие, существенный признак понятия; причинно-следственные связи, факт, сведения, процесс, явление, закон, теоретическое положение, способ действия и др.); опорные знания и уровень усвоения данного учебного элемента. Вид знания, как будет указано далее, во многом определяет механизм его усвоения.

В таблице 3, в качестве примера, представлен понятийный анализ учебного материала по теме «Токарно-винторезные станки», выполненный на основе учебника В.Н.Фещенко и Р.Х.Махмутова «Токарная обработка» для профессиональных училищ (21 ).

Таблица 3
Понятийный анализ учебного материала по теме

«Токарно-винторезные станки»

№ п/п	Учебный Элемент	Вид Знания	Уровень усвоения *	Опорные знания
	Принцип действия	Сущность процесса, явления		Виды токарных работ, процесс резания, резец, заготовка, схема работы клина, главное движение, движение подачи, виды движений (вращательное, возвратно-поступательное), ось вращения заготовки, образующая линия, поверхности заготовки
	Назначение токарно-винторезных станков	Сведения, Факты		Токарная обработка, виды токарных работ, заготовка, деталь
	Обозначение и классификация и станков	Сведения, Факты		Точность станка; диаметр обрабатываемой заготовки, высота центров над станиной; жесткость, масса станка
	Общее устройство	Сведения, Факты		Узел, механизм, привод
	Особенности устройства и работы механизмов станка 16К20. Смазка станка.	Сведения, факты, процессы, явления, способы действий	2-3	Все пункты 1-4, процесс работы станка
	Процесс работы (кинематика) станка. Техническая характеристика станка 16 К20.	Процесс, явления		Условные обозначения основных элементов в кинематических схемах; элементы технической характеристики станка (частота вращения, подача шаг резьбы и др.); основные части, механизмы, детали станка; передаточное число, его определение; принцип действия станка
	Правила безопасности и уход за станком	Сведения, способы действия	2-3	Все пункты 1-6, приемы работы на станке, защитная одежда, защитное приспособление

*Приведенные в таблице уровни усвоения знаний соответствуют уровням усвоения по Беспалько В.П. (4 ) и требованиям Государственного стандарта начального профессионального образования.

Опорными для изучения указанной выше темы являются не только усвоенные знания из того же предмета - спецтехнологии. В зависимости от изучаемого учебного материала (принцип действия, кинематика, конструктивные особенности станка; сущность, особенности процесса обработки и др.) преподаватель использует межпредметные связи с общеобразовательными предметами, например с физикой; с предметами общетехнического цикла (черчение, основы электротехники); с предметами общепрофессионального цикла (материаловедение, допуски, посадки и технические измерения); с производственным обучением. Именно научные знания являются основой для изучения любых технических устройств и позволяют реализовать политехнических принцип обучения.

Аналогично, изучаются и технологические процессы. Основными компонентами знаний здесь являются:

- общие сведения о технологическом процессе (назначение, основные части, их характеристика)

- сущность технологического процесса (физические, химические и др. явления, лежащие в основе данной технологии);

- технология обработки (последовательность операций, переходов, проходов и др.;

- особенности технологии (способы выполнения операций, приемов работы)

Логический анализ учебного материала позволяет расположить учебные элементы в последовательности, позволяющей организовать его изучение в соответствии с правилами (логикой) процесса усвоения:

- первым излагается учебный элемент, который не требует установления связи с другим усваиваемыми учебными элементами (факты, сведения и др.);

- если учебный элемент не может быть усвоен (или будет затруднено его усвоение) без знания другого учебного элемента (элементов), то он излагается после того, как будет объяснен последний;

- каждый учебный элемент должен создавать условия для осознанного усвоения последующих, т. е. позволять устанавливать между ними связи.

В процессе последовательного изложения учебного материала преподаватель создает условия (дает пояснения, ставит вопросы, создает проблемные ситуации), позволяющие учащимся осознавать то, что изучается и, кроме того, самим «почувствовать» необходимость такой логики изучения. Этому способствуют, например, такие выражения: «Чтобы понять, как устроен станок, рассмотрим сначала его принцип действия » или «Принцип действия и кинематика станка определяют его конструктивные особенности» и др.

При определении логики изложения учебного материала часто придерживаются принципа «от общего к частному», что соответствует дедуктивному методу обучения.

Следуя правилам построения учебного материала, начинать изучение токарных станков следует с рассмотрения общих вопросов (сведений, фактов), не требующих выявления причинно-следственных связей: «Назначение и основные типы токарных станков», «Классификация токарно-винторезных станков».

Изучению устройства и работы токарно-винторезных станков должно предшествовать рассмотрение их принципа действия (иначе учащиеся просто не поймут, почему именно так устроен станок и почему имеет такую кинематику). Принцип действия токарного станка определяется процессом формообразования детали. Задуматься учащихся над тем как происходит процесс токарной обработки может заставить простой вопрос: «Почему все детали, изготавливаемые на токарных станках имеют, как правило, «круглую форму» (в сечении – круг). При этом учащимся можно показать примеры таких деталей. Если они видели, как работает станок, то они без труда ответят: «...потому, что заготовка вращается». Но они еще не представляют полной картины формообразования детали. Для этого надо им показать принципиальную схему, в которой изображены как минимум: в упрощенном варианте заготовка, резец и указаны направления их движения (вращение заготовки относительно оси, поступательное перемещение резца во всех возможных направлениях в горизонтальной плоскости). Это позволит объяснить сам процесс формообразования детали - «вращение образующей детали (линии) относительно оси», что ведет к возможности получения разных деталей, но с круглым сечением («тел вращения»). Все это может быть показано преподавателем с помощью модели или кинофрагмента.

Необходимость указанных движений заготовки и резца определяет в дальнейшем кинематику станка (как заставить вращаться заготовку и перемещаться резец в нужных направлениях) и общее устройство станка (какие базовые детали, узлы, механизмы необходимы для того, чтобы обеспечить необходимую кинематику станка). И только потом, когда учащиеся изучат и поймут принцип действия, кинематику и общее устройство станка можно переходить к изучению его конструктивных особенностей (устройство отдельных механизмов, узлов, деталей и др.) и особенностей кинематики (возможности работы не основных кинематических цепей, приводов, управляющих устройств). Следуя такой схеме изучения, учащиеся каждый последующий учебный материал будут воспринимать как обусловленный и связанный с предыдущим, что позволит реализовать основной закон процесса усвоения - построение восприятия и осмысления нового учебного материала на основе уже известного и осознанного. Авторы учебников, как правило, учитывают логику изложения учебного материала, но очень важно, чтобы эту логику установили сами преподаватели и умело использовали ее для построения познавательной деятельности учащихся.

Усвоению знаний, научных понятий учащимися во многом способствуют приемы методической редукции. «Методическая редукция,– отмечает Эрганова Н.Е., - это трансформация абстрактных теоретических положений научной области соответственно уровню понимания учащихся»(23, с.67). Автор выделяет следующие основные приемы методической редукции: лингвистическая трансформация учебного материала; вербальность; метафоричность; мнемотехника; операциональные определения; остенсивные определения.

Лингвистическая трансформация учебного материала – это преобразование данной конструкции слов, словосочетаний или предложений в ряд других, близких для понимания учащимися. Например, изучая центробежную силу, преподаватель, как правило, говорит, что эта сила прямо пропорциональна массе, квадрату линейной скорости и обратно пропорциональна радиусу поворота. Если учащиеся не понимают, что значит «прямо» - и «обратно пропорциональна», преподаватель может объяснить это следующим образом: «С увеличением массы и скорости центробежная сила также увеличивается, а с увеличением радиуса поворота – уменьшается».

Вербальность заключается в том, что знаково-символические, невербальные формы репрезентации информации замещаются на устную словесную форму. Так, любую формулу, которая вызывает затруднения в понимании ее учащимися, можно объяснить и пояснить примерами.

Метафоричность предполагает использование ярких сравнений, метафор для передачи и усвоения новых знаний. Так, говоря о назначение станины для станка, часто употребляют сравнения: «основание», «фундамент» и др.

Мнемотехника облегчает понимание и запоминание учебного материала путем образования искусственных ассоциаций. Общеизвестным является использование выражения: «каждый охотник желает знать, где сидят фазаны» для запоминания цветов радуги.

Операциональные определения позволяют установить однозначное соответствие между термином и понятием через указание операционального состава действий с объектами учебного познания. Например, выражение «технология изготовления детали» может быть известно учащимся как выполнение ряда действий: выбор заготовки, разметка, закрепление заготовки, обработка базовой поверхности и т.д.

Остенсивные определения представляют собой способ установления соответствия между знаками (словом и словосочетаниями) и объектами, в результате чего знак приобретает для обучаемого значение. При изучении техники, например, используются полуостенсивные определения, которые образуются демонстрацией не самого предмета, а его схем, чертежей, рисунков. Так, условный знак способа закрепления заготовки в токарном станке, показанный преподавателем на занятии, в дальнейшем создает у учащихся уже конкретное представление о данном способе закрепления заготовки в реальных производственных условиях.

Задания

1. Выполнить структурный анализ учебного материала проектируемого урока (анализ представить в форме таблицы 3).

2. Выполнить логический анализ учебного материала проектируемого урока. Обосновать принятую последовательность усвоения учебных элементов темы урока.

3. С учетом таксономии учебных целей, структурного и логического анализов учебного материала разработать и заполнить в проектируемой технологии обучения (Таблица 1) графы 1 и 2.

4. Разработать возможные приемы методической редукции учебного материала урока (лингвистическая трансформация учебного материала; вербальность; метафоричность; мнемотехника; операциональные определения; остенсивные определения).

Список литературы:(4), (9), (10), (13), (18), (19), (21), (23).

Занятие 4