Mgdc6V1DZU

ходимы для разрешения данной учебной проблемы (поведенческая модель).

Ситуации, требующие выбора «идеального» решения из множества имеющихся (вероятностная модель).

Ситуации, требующие поиска и использования дополнительной информации не указанной в условии или ситуация, при которой слишком много данных (избыток информации) для решения поставленной задачи, проблемной ситуации (информационная модель).

Впроцессе обучения исследовательской деятельности необходимо сформировать ряд практических умений, которыми должен обладать выпускник. К ним относятся:

умение найти и поставить проблему;

умение планировать свою деятельность по этапам и фазам;

умение решать нестандартные задачи с использованием ТРИЗа;

умение работать в коллективе и с коллективом;

умение критически оценивать результат деятельности.

Наиболее важным из них является умение искать и формули-

ровать проблему. Поэтому первоначально студентов необходимо обучить использованию такой методики, как функциональный анализ (ФА). Она направлена на поиск наиболее «узких» мест в используемой проблеме и применима с некоторыми допущениями к различным видам наук.

Для реализации разрабатываемой методической системы на базе ФГБОУ ВПО «МГГУ», нами были выбраны следующие предметы: техническое творчество, детали машин, гидравлика, теплотехника, основы конструкции автомобиля, технология материалов, сопротивление материалов, слесарная практика. Эти дисциплины были нами использованы для поэтапного обучения студентов исследовательской деятельности в области технических наук. Отбор делался на основании анализа возможностей данных дисциплин для обучения исследовательской деятельности (приложение 1).

На основании проведенного отбора мы определили ключевые компоненты нашей методической системы. В ее основу легла система разноуровневых проблемных и исследовательских заданий и задач, используе-

51

мых как на лабораторных и практических работах, так и в ходе самостоятельной работы студентов. Данная система заданий и задач проходит сквозной нитью через вес курс обучения в вузе.

В ходе следующего этапа, на основании анализа критериев отбора содержания учебного материала, из числа предложенных различными учеными (П.Р. Атутовым [13], Ю.К. Бабанским [14] и др.), нами были выделены наиболее значимые из них для нашего исследования:

Критерий целостного отражения в содержании обучения задач формирования интеллектуальных и творческих способностей человека, что подразумевает использование заданий и задач проблемного характера.

Критерий практической значимости содержания обучения, отра-

жающий необходимость приближения содержания обучения к будущей профессиональной деятельности.

Критерий соответствия сложности содержания обучения реальным учебным возможностям студентов. По мнению Ю.К. Бабан-

ского, если содержание обучения окажется недоступным для обучаемых соответствующего возраста и уровня подготовленности или не будет соответствовать имеющемуся на изучение данного предмета времени, то «его нельзя считать оптимальным» [14]. Если в процессе обучения не учитывать возрастные и личностные особенности студентов, невозможно управлять их творчеством в ходе исследовательской подготовки.

Критерий соответствия содержания обучения имеющейся учеб- но-методической и материальной базе вуза.

Критерий возможности удовлетворения интересов студентов.

По мнению психологов, студенчество как социальная группа харак-

теризуется профессиональной направленностью, сформированностью отношения к будущей профессии, вследствие чего мотивация достижения зачастую подчиняется познавательной и профессиональной мотивации [31].

После определения критериев и принципов отбора учебного материала необходимо была спланирована последовательность обучения. В качестве вводного курса при обучении исследовательской деятельности был выбран курс по выбору «Техническое творчество», главными особенностями которого являлись следующие факты:

Содержательный компонент дисциплины определяется преподавателем.

52

Предмет изучается на первом курсе, что позволяет начать подготовку фактически с начала освоения общепрофессиональных технических дисциплин в вузе.

На занятия в рамках данного курса ходят только те студенты, кто мотивирован на исследовательскую деятельность.

По окончании данного курса студенты должны овладеть осно-

вами системного и функционального анализа как средством поиска и анализа исследовательских задач [83]. На изучаемом со второго курса технологическом практикуме каждый из студентов должен выполнить проект. Это необходимо для развития одного из элементов основ исследовательской методологической подготовки, а именно овладения технологией разработки проектов, как завершенного цикла продуктивной деятельности, являющейся временнόй составляющей структуры деятельности. При этом данный курс направлен на овладение практическими методами исследовательской деятельности. Изучение на третьем курсе дисциплины «Основы конструкции автомобиля» способствует развитию системного мышления т.к. автомобиль рассматривается с точки зрения системного анализа. Не менее важным в исследовательской подготовке студентов является изучение цикла дисциплин, входящих в блок «Машиноведение». В процессе изучения данного блока у студентов формируется целый ряд компонентов, входящих в выделенные нами основы методологии. Среди них логическая структура деятельности, теоретические и практические методы действия, освоение которых происходит при изучении раздела «Основы конструирования» (Детали машин), а также проектная деятельность как элемент исследовательской деятельности. В процессе изучения данного блока студенты знакомятся с законами развития технических систем и на практике учатся про-

53

гнозировать развитие технических объектов. Дальнейшее овладение элементами, составляющими основы исследовательской деятельности происходило при изучении курса «Технология материалов», где им необходимо было выполнить техническое исследование в курсовой работе. Заключительным этапом исследовательской подготовки стала разработка исследовательского проекта и его практическая реализация при прохождении практики. При этом проект подразумевал под собой не создание технического объекта, а деятельность, имеющую начало и конец во времени и направленную на достижение заранее определённого результата или цели, создание определённого продукта или услуги, при заданных ограничениях по ресурсам и срокам, а также требованиям к качеству.

3.2. Обучение исследовательской деятельности на основе системы заданий и задач

Впроцессе преподавания большинства общетехнических дисциплин

ввузах широко используются разнообразные расчетные работы, представляющие собой задачи и задания. В исследованиях М.М. Зиновкиной убедительно доказывается, что задания и задачи, которые решают студенты в процессе обучения, в корне отличаются от реальных творческих проблем, с которыми будущему специалисту предстоит столкнуться в работе, и это деморализует молодого специалиста [57, 58, 60]. Проводимые в ходе обучения исследования зачастую не несут в себе элементов новизны, а лишь являются повторением чужих экспериментов по определенному заранее и много раз повторенному алгоритму. Поэтому, попав в условия реального производства и столкнувшись с нестандартной ситуацией молодой специалист впадает «в ступор». В лучшем случае впадение в подобное состояние при столкновении с нестандартной ситуацией прекращается через два-три года, что неприемлемо в условиях современного производства, ну а некоторым молодым специалистам требуется еще более длительное время. Еще хуже обстоят дела с разработкой проектов новых конструкций и изделий, которые требуют решения ряда технических и технологических задач. Впервые столкнувшись с настоящей творческой задачей, молодой специалист получает психическую травму, а неудачные попытки решить несколько задач методом проб и ошибок приводят его к выводу, что способ-

54

ностей у него нет и нечего лезть в творчество, т.е. убивают его интерес к саморазвитию [59].

Мы решили не отходить от традиций и оставить учебные задачи

и задания одним из ключевых средств обучения исследовательской деятельности, разделив между собой эти два понятия.

«Задача – отраженная в сознании или объективированная в знаковой модели проблемная ситуация, содержащая данные и условия, которые необходимы и достаточны для ее разрешения наличными средствами знания и опыта, является одним из методов обучения и проверки знаний и практических навыков обучающихся, применяемых во всех типах учебных заведений» [116].

«Задание – задача, сформулированная и предписанная для выполнения обучаемому в процессе обучения. Задание всегда содержит в себе некоторое требование: ответить на вопрос, выполнить какое-то упражнение, доказать или опровергнуть что-то и т.п. Если задание содержательно принимается обучаемым, то оно превращается для него в задачу, т.е. субъективно представляет собой цель, данную в определенных условиях» [116]. На основании этих определений сформулируем различие между заданиями и задачами применительно к нашему исследованию. Основным различием для нас будет разница в формулировании проблемной ситуации. Если проблемная ситуация содержит в условии полное количество данных, необходимое для ее разрешения, или эти данные доступны для получения из имеющихся данных, то мы будем трактовать ее как задачу. Если же данные или их часть недоступна и их необходимо получить в ходе анализа проблемной ситуации и связанного с этим процесса решения, то такую задачу мы будем трактовать как задание.

Психолого-дидактическая функция учебных задач и заданий связана с преобразованием объективных знаний, содержащихся в

55

различных источниках, в субъективные, самостоятельно выведенные знания; с управлением процессом становления и совершенствования мыслительной деятельности обучаемых [68, 84, 114, 119, 133]. Специфика учебной задачи как элемента задания состоит в том, что при ее решении учащиеся посредством учебных действий открывают и овладевают общим способом (принципом) решения целого класса однородных частных задач [114]. Являясь средством наиболее полно отвечающим требованиям технологичного подхода к обучению, задача позволяет проектировать учебные действия обучаемых и служит инструментом диагностики уровня усвоения знаний и сформированности широкого круга умений [50, 68, 128, 129].

Теория учебных задач позволяет рассматривать учебные задачи как с точки зрения их структуры, так и с точки зрения их педагогической сущности и дидактической функции. Большинство задач может решаться простым воспроизведением готовых знаний. Однако подобные задачи для нас неприемлемы, т.к. не требуют от студентов самостоятельного целеполагания, т.е. постановки цели решения задачи и разработки алгоритма решения, поэтому не формируют умений и навыков исследовательской деятельности. А обучение основам методологии при использовании таких задач фактически невозможно, ведь если они и активизируют познавательную деятельность учащихся, то это большей частью простые мыслительные операции. На основании чего нами была разработана система задач, сформулированных не в виде четкого условия, а представленных как проблемная или изобретательская ситуация, требующая самостоятельного выявления цели, объекта, предмета исследования (решения) и использования определенного способа организации своей деятельности.

56

По мнению Д. Толлингеровой, учебные задачи являются теми механизмами, которые позволяют предвидеть учебные действия. «Учебные задачи проходят через весь воспитательнообразовательный процесс, выполняя в нем самые различные функции: активизируют и мотивируют учащихся, побуждают их к учебной деятельности, удерживают ход учебного процесса, являются инструментом для результатов учения» [132]. По нашему мнению, при использовании учебных задач, основанных на реальных проблемных ситуациях, объективные данные, полученные из различных источников и самостоятельно добытые при решении, преобразуются в субъективные знания учащихся. Многофункциональность учебных задач позволяет объединить различные составляющие технологии обучения: цели с имеющимися условиями, со способами и средствами достижения цели, диагностикой результатов.

Разрабатывая систему учебно-познавательных заданий и задач для обучения основам методологии научно-исследовательской деятельности, нами были изучены и проанализированы типологии задач, предлагаемые ведущими дидактами и психологами: И.Я. Лернером [81, 82], В.А. Сластениным [125, 126], Д. Толлингеровой [132, 133], Т.В. Кудрявцевым [76], а также типология технических задач, рассматриваемая в ТРИЗе [145]. Рассмотрим ряд из них более подробно.

В работах Е.В. Бережновой с целью формирования методологической культуры у студентов педагогического вуза предлагается использовать систему заданий для каждого этапа профессиональной подготовки: теоретического, практического и педагогической практики в школе [19, 20],

57

Для контроля знаний и оценки их качества (полнота, глубина, оперативность, гибкость, обобщенность, системность, прочность) ряд ученых (И.Я. Лернер [82] и др.) предлагают разрабатывать задания таким образом, чтобы при их выполнении можно было увидеть их качество и уровень.

Из монографии Т.В. Кудрявцева можно выделить предлагаемые им признаки технических задач:

1.Решение учебных технических задач, как правило, не должно ориентироваться на получение принципиально нового результата. Они не преследуют разработки новой технической системы.

2.Конструкторско-техническая задача, по ряду причин (недостаточность знаний, опыта и т.д.) может не предполагать при решении сложных расчетов анализ конструкции. Суть решения заключается в нахождении самой идеи конструкции.

3.Для получения оптимального результата не всегда экономические и технологические факторы имеют решающее значение.

4.Многие конструкторско-технические задачи требуют от решающего не только нахождение идеи конструкции, но и необходимость ее практической реализации в натуральной модели. Инженер-конструк-тор часто ограничивается разработкой технической документации.

5.Решение конструкторско-технической задачи обучающимися наряду со своими основными целями может иметь ряд дополнительных, овладение некоторыми технологическими умениями и навыками.

58

6.Многие конструкторско-технические задачи решаются индивидуально от начала и до конца. Проектно-конструкторские задачи чаще всего решаются коллективно [76].

На основании этих особенностей Т.В. Кудрявцев выделил четыре основных вида задач, классифицируя их в соответствии с целями деятельности по решению конструкторско-технических задач. Это задачи на моделирование, доконструирование, переконструирование и собственно конструкторские задачи.

В ТРИЗ имеется своя классификация технических задач, предложенная Г.С. Альтшуллером, согласно которой все творческие задачи делятся на пять уровней в зависимости от степени преобразования исходного объекта. Эта классификация наиболее идеально подходит к конструкторско-технологическим задачам.

Согласно этой классификации задачи делятся таким образом:

1.Задача 1-го уровня: известный объект без выбора или почти без выбора.

2.Задача 2-го уровня: выбран объект из нескольких или сделаны небольшие изменения исходного объекта.

3.Задача 3-го уровня: исходный объект меняется сильно.

4.Задача 4-го уровня: исходный объект меняется полностью.

5.Задача 5-го уровня: изменена вся техническая система, куда входил исходный объект, или сделано научное открытие [6, с. 36].

Задачи такого типа встречаются при учебном проектировании

втех технических дисциплинах, где необходимо разрабатывать технические конструкции, в первую очередь при курсовом проектировании «Деталей машин». Также задачи подобного рода возникают при изготовлении проектируемых изделий на технологическом практикуме.

Теория учебных задач, разработанная известным чешским ученым Д. Толлингеровой, является одной из наиболее полных [132]. Со-

59

гласно изложенной автором концепции – главная задача учителя составлять учебные задачи таким образом, чтобы они соответствовали преследуемым педагогическим целям и учебному материалу. Именно учебные задачи, по мнению Д. Толлингеровой, позволяют создать такие условия, при которых учащийся выполняет все основные мыслительные операции [133].

Иерархическая система учебно-познавательных задач, предложенная Д. Толлингеровой, предназначена для выработки у студентов умений размышлять и анализировать. В таксономию автором включены пять категорий задач, требующих:

мнемического воспроизведения данных;

простых мыслительных операций;

сложных мыслительных операций;

сообщения данных (кроме мыслительной операции включается речевой акт);

творческого мышления.

Каждая категория задач делится на несколько подкатегорий

[133].

Первая категория – это задачи, требующие от учащихся использования мнемонических операций, содержание которых предусматривает узнавание или репродукцию отдельных факторов или их целого.

Вторая категория – это задачи по выявлению, перечислению, сопоставлению, обобщению и т.п., при решении которых уже необходимы элементарные мыслительные операции.

Третья категория – это задачи по индукции, дедукции, интерпретации, верификации. Решение которых требует сложных мысли-

60