На правах рукописиАБДРАШИТОВ Артур ФаатовичРазвитие комбинаторного мышления у будущих учителей технологии в процессе графического образования13.00.08 – теория и методика профессионального образованияА В Т О Р Е Ф Е Р А Тдиссертации на соискание ученой степеникандидата педагогических наукУфа – 2010 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждениивысшего профессионального образования «Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы»Научный руководитель: кандидат педагогических наук, доцентХакимов Ганс ФатхылбаяновичОфициальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор ^ Гарипов Марсель Исмагиловичкандидат педагогических наук, доцент Дорофеева Елена НиколаевнаВедущая организация: ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет»Защита состоится «16» июня 2010 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.012.01 при Башкирском государственном педагогическом университете им. М. Акмуллы по адресу: 450000, г.Уфа, ул.Октябрьской революции, 3а.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы по адресу: 450000, г.Уфа, ул.Октябрьской революции, 3а.Автореферат разослан «13» мая 2010 г.Текст автореферата размещен на официальном сайте ГОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы» http://www.bspu.ruУченый секретарь диссертационного совета, доктор педагогических наук, профессор Г.И.Гайсина^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования определяется общественной востребованностью комбинаторных способов мыследеятельности в общей структуре профессионального мышления будущих учителей технологии в связи с переходом России на инновационный путь развития. Инновационное развитие страны возможно только тогда, когда у каждого участника экономических, политических, общественных процессов развито инновационное мышление, когда основным приоритетом деятельности государственных структур является развитие человеческого капитала. Решением этих задач на уровне среднего общего образования занимаются учителя технологии и черчения. Одним из основных качеств работников сферы производства, в том числе инженеров и техников, способных к инновационной деятельности, является умение комбинировать пространственные и графические образы для создания качественно новых объектов. Введением в базисный учебный план школы новой образовательной области «Технология» предполагается, что преподавать эту учебную дисциплину будут учителя, владеющие современными педагогическими технологиями и эффективными методами инженерного творчества, сопряженными с комбинаторикой. Использование этих методов позволяет успешно вести работу по развитию творческого потенциала личности учащегося, подготовить его к самостоятельной жизни в условиях постоянного изменения технологических процессов. Содержание и методы изучения различных аспектов технологической и технической подготовки школьников и студентов исследовали ученые П.Р. Атутов, П.Н. Андрианов, С.Я. Батышев, В.П. Беспалько, В.А. Поляков, М.П. Пастарнак, А.Н. Прядехо, В.Д. Симоненко, Д.А. Тхоржевский и другие. Возросшие требования современного общества к уровню развития комбинаторного мышления учащихся и студентов отразились в Постановлении Министерства образования Российской Федерации (от 23.09.2003) о введении в программу общеобразовательной школы по математике раздела «Комбинаторика, статистика и теория вероятностей». Математики видят ценность развития комбинаторного мышления и в общекультурном плане, и в плане построения обучающимися картины мира, адекватной действительности, и в плане обогащения дедуктивно-индуктивной логики человека логикой случая (Ф. Барт, Е.Е. Белокурова, В.А Болотюк, Н.Я Виленкин, В.Ф. Волгина, О.С. Медведева, В.В. Фирсов, А.П. Шихова). Однако проблема развития комбинаторного мышления в контексте технологической подготовки учителей и учащихся мало изучена. В отечественной и зарубежной психологии она выпала из поля зрения исследователей и, за исключением работ Ж. Пиаже, лишь «по касательной» затрагивается в работах отдельных авторов (В.В. Давыдов, А.Н. Поддьяков, Ю.А. Полуянов, Е. Fischbein, О. Huber, D. Schnarch и др.). В психологии и педагогике остается актуальной проблема описания структурных компонентов различных видов мышления (П.К. Анохин, Т.И. Артемьева, Б.Г. Ананьев, Г. Айзенк, Д.Б. Богоявленская, А.В. Брушлинский, Л.М. Веккер, Л.А. Венгер, Л.С. Выготский, М. Доналдсон, В.Н. Дружинин, А.В. Запорожец, Т.В. Кудрявцев, А.Н. Леонтьев, Б.Ф. Ломов, Ж. Пиаже, Н.Н. Поддьяков, А.З. Рахимов, Л.А. Регуш, С.Л. Рубинштейн, М.А. Холодная, В.Д. Шадриков и др.). В частности, структура комбинаторного мышления в графической деятельности и особенности его развития у обучающихся исследованы недостаточно. Актуальна и проблема диагностики комбинаторного мышления, а также изучение его своеобразия в студенческом возрасте. Исследование комбинаторного мышления связано с рассмотрением сложных интегративных явлений в развитии личности (А.В. Запорожец, Н.Н. Поддьяков, А.Н. Поддьяков, Ю.А. Полуянов) и графической деятельности (Г.Ф. Хакимов). Деятельность – основа, средство и решающее условие развития личности. Этот факт обуславливает необходимость реализации в педагогическом исследовании и практике обучения студентов деятельностного и личностного подходов, нашедших отражение в работах отечественных педагогов и психологов (Д.Б. Богоявленская, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, Б.Ф. Ломов, Н.А. Менчинская, С.Л. Рубинштейн, И.С. Якиманская). Это дает ключ к управлению учебно-познавательной деятельностью студентов, и на этой основе появляется возможность осуществлять интенсификацию и индивидуализацию профессиональной подготовки (А.А. Вербицкий, Н.В. Кузьмина, Ю.К. Васильев, Е.Э. Смирнова). По характеру решаемых задач исследуемое нами комбинаторное мышление можно отнести к средству осуществления графической деятельности, связанной с созданием, передачей, преобразованием и использованием графики. Проблема развития комбинаторного мышления в процессе графического образования, тесно связанного с инженерным образованием, поставлена в работах Г.Ф. Хакимова. Ученые-методисты Н.Н. Анисимов, Л.Н. Анисимова, А.Д. Ботвинников, В.Н. Виноградов, В.А. Василенко, И.А. Воротников, В.А. Гервер, С.И. Дембинский, Е.Т. Жукова, Ю.Ф. Катханова, Л.Н. Коваленко, В.И. Кузьменко, А.А. Павлова, Н.Г. Преображенская, Л.М. Пыжевич, И.А. Ройтман, В.В. Степакова, О.П. Шабанова, Г.Ф. Хакимов, В.И. Якунин и др. в своих исследованиях подчеркивают важность и значимость графического образования в школе и вузе; указывают на его роль в интеллектуальном развитии личности школьника, развитии его творческих способностей, технического мышления, пространственных представлений, способностей к конструированию и моделированию. Сформированное комбинаторное мышление рассматривается как база развития специальных способностей (Б.М. Блюменфельд, Л.Л. Гурова, В.Н. Дружинин, Д.Н. Завалишина, В.И. Зыкова, Е.Н. Кабанова-Меллер, В.А. Крутецкий, Т.В. Кудрявцев, B.C. Кузин, В.К. Лебедко, Н.П. Линькова, В.Н. Пушкин, А.З. Рахимов, Р.М. Ребус, O.K. Тихомиров, А.И. Фетисов, И.С. Якиманская и др.), предпосылка успешного овладения видами деятельности, связанными с конструированием и техническим творчеством (В.А. Гервер, Т.В. Кудрявцев, И.А. Ройтман). Изучение состояния развития комбинаторного мышления у будущих учителей технологии в процессе графического образования выявило противоречие между общественной необходимостью повышения его уровня у школьников и студентов и отсутствием педагогических условий для его развития в процессе графического образования. Научная обоснованность значимости комбинаторного мышления во всех сферах жизни человека и, вместе с тем, низкий уровень его развития как у школьников, так и студентов, недостаточность теоретической и процедурной составляющих научно-исследовательской базы проблемы, касающейся методики развития комбинаторного мышления, а также указанное выше противоречие обусловили выбор проблемы исследования – теоретическое обоснование модели развития комбинаторного мышления будущих учителей технологии в процессе их графического образования и определения педагогических условий ее практической реализации. С необходимостью решения указанной проблемы связана тема исследования: «Развитие комбинаторного мышления у будущих учителей технологии в процессе графического образования».Цель исследования заключается в разработке и обосновании педагогических условий развития комбинаторного мышления в процессе графического образования будущих учителей технологии.^ Объект исследования – графическое образование студентов в процессе профессиональной подготовки к педагогической деятельности учителя технологии и предпринимательства в учреждениях среднего общего образования.^ Предметом исследования является изучение эффективности педагогических условий развития комбинаторного мышления будущих учителей технологии.Гипотеза исследования – развитие комбинаторного мышления будущих учителей технологии будет эффективным, если: – определена, научно обоснована и применена в организации учебного процесса структура комбинаторного мышления; – в графическом образовании будущих учителей технологии будут использованы методы инженерного творчества, интегрирующие в себя элементы комбинаторики; – в процесс графического образования будет включена серия комбинаторных графических задач на составление различных комбинаций изображений и их фрагментов, плоских и объёмных объектов или их частей с целью создания новых изделий; – учебный материал предметной области «Графика» будет организован на основе интеграции теории графических изображений, комбинаторных графических задач и методов инженерного творчества, сопряженных с комбинаторикой. В соответствии с целью и выдвинутой гипотезой исследования решались следующие задачи: 1. Проанализировать состояние развития комбинаторного мышления у будущих учителей технологии в процессе их графического образования. 2. Определить методологические подходы и принципы исследования комбинаторного мышления. 3. Выявить структуру комбинаторного мышления у студентов педвузов. 4. Исследовать эффективность алгоритмов решения комбинаторных графических задач. 5. Экспериментально проверить педагогические условия и эффективность функционирования модели развития комбинаторного мышления студентов в процессе графического образования. 6. Разработать рекомендации по использованию результатов исследования в графическом образовании студентов педвузов на занятиях учебных дисциплин графического цикла. Для решения поставленных задач и проверки исходного предположения были использованы следующие методы исследования: – монографические: изучение и анализ философской, методологической, психолого-педагогической, научно-методической литературы, нормативных и учебно-планирующих документов; – эмпирические: наблюдение, беседа, тестирование, педагогический эксперимент (естественный, констатирующий, формирующий, контрольный), изучение результатов графической деятельности студентов; – методы математической статистики; – диагностические: обсервационные и праксиметрические методы.^ Теоретико-методологической основой исследования являются диалектическая теория познания, отраженная в работах Г.В.Ф. Гегеля, Э.В. Ильенкова, В.А. Лекторского, М.К. Мамардашвили, А.И. Ракитова, В.С. Степина, В.С. Швырева, В.А. Штоффа и др; идеи системного подхода (П.К. Анохин, Л.С. Выготский, Б.Ф. Ломов, С.Л. Рубинштейн, В.Д. Шадриков и др.); теория деятельности и её роль в развитии личности (В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.); основные положения отечественной и зарубежной психологии по проблеме мышления, описанные в трудах Б.Г. Ананьева, А.В. Брушлинского, Т. Бьюзена, Л.М. Веккера, Л.С. Выготского, В.В. Давыдова, В.Н. Дружинина, Е.Н. Кабановой-Меллер, А.Н. Леонтьева, Б.Ф. Ломова, А.З. Рахимова, С.Л. Рубинштейна, К. Спирмена, В.Ф. Спиридонова, Б.М. Теплова, О.К. Тихомирова, Л.А. Регуш, В.Д. Шадрикова и др., теория развивающего обучения (В.В. Давыдов, Л.В. Занков, Е.Н. Кабанова-Меллер, Т.В. Кудрявцев, Н.Ф. Талызина, Д.Б. Эльконин); основные выводы педагогов и психологов по вопросам применения в обучении системы учебных задач (Т.В. Кудрявцев, И.Я. Лернер, Д.С. Толлингерова, А.Э. Эсаулов).^ Опытно-экспериментальной базой исследования послужил образовательный процесс в государственных учреждениях высшего профессионального образования: Стерлитамакской государственной педагогической академии им. З. Биишевой и Башкирскиго государственныго педагогическиго университета им. М. Акмуллы. В опытно-экспериментальной работе принимали участие 293 студента. Исследование проводилось в три этапа с 2005 по 2009 гг.^ Первый этап (2005 – 2006 гг.) был связан с выбором и теоретическим осмыслением темы исследования, определением теоретико-методологической базы диссертационной работы; уточнением цели, задач и основных понятий, выявлением современного состояния проблемы в педагогической теории и практике, а также с ретроспективным анализом опыта работы диссертанта – преподавателя инженерной графики и начертательной геометрии. Ведущими методами исследования на данном этапе являлись изучение философской и психолого-педагогической литературы, анализ и обобщение педагогического опыта, разработка концепции развития комбинаторного мышления студентов вуза при изучении курса «Графика» на основе аналитико-моделирующих средств. Был собран эмпирический материал, который определил дальнейший ход исследования проблемы.^ Второй этап (2007 – 2008 гг.) был направлен на систематизацию, обобщение и дополнение теоретического и экспериментального материала, доработку и апробацию методики диагностики комбинаторного мышления студентов педагогических вузов. ^ Третий этап (2008 – 2009 гг.) заключался в анализе, систематизации и обобщении результатов исследования; формулировании основных выводов; разработке и внедрении практических рекомендаций; оформлении диссертационной работы.^ Научная новизна исследования: – выявлены особенности комбинаторного мышления, позволяющие относить его к переходным от образного к логическому видам мышления; – определена структура комбинаторного мышления, его операционный состав в процессе решения комбинаторных графических задач; – разработана прогностическая модель развития комбинаторного мышления у студентов педвузов в процессе их графического образования, построенная на основе интеграции учебного материала, методов инженерного творчества и графических комбинаторных задач; – определены принципы и условия интеграции содержания учебного материала курса «Графика»; методов инженерного творчества, в которые включены элементы математической комбинаторики; графические комбинаторные задачи; – теоретически и экспериментально обоснованы валидность, надежность и объективность авторской методики диагностирования уровня развития комбинаторного мышления у студентов.^ Теоретическая значимость исследования: – разработаны концепция и теоретическая модель исследования и развития комбинаторного мышления у будущих учителей технологии, методы и средства развивающего обучения, реализуемые в процессе графического образования; – разведены понятия «комбинирование» и «комбинаторика», относящиеся к разным видам деятельности; – определено единое терминологическое поле проблемы развития комбинаторного мышления в процессе графического образования будущих учителей технологии; – выявлен операционный состав комбинаторного мышления, включающий в себя комбинаторное видение, логические компоненты, комбинаторные умственные действия; – определено содержание и объем понятия «комбинаторная графическая задача».^ Практическая значимость исследования заключается в разработке рекомендаций по использованию диагностических материалов для определения уровня развития комбинаторного мышления студентов, создании серии комбинаторных графических задач и проектировании процесса использования модели развития комбинаторного мышления студентов в графическом образовании, основанном на интеграции учебного материала, методов инженерного творчества и комбинаторных графических задач. Материалы диссертационной работы могут быть применены преподавателями вузов в их практической деятельности (при проведении практических занятий, факультативных курсов и курсов по выбору, написании курсовых и квалификационных работ, организации технологических практик), а методические рекомендации по использованию задач для развития комбинаторного мышления – в процессе графического образования будущих учителей технологии. Результаты исследования могут быть использованы в практике обучения черчению в школе, на художественно-графических факультетах, на курсах повышения квалификации учителей черчения, при составлении учебных планов, программ, написании новых учебников, методических пособий, а также наглядных и электронных средств обучения по черчению.^ Обоснованность и достоверность результатов и основных выводов обеспечиваются исходными методологическими положениями; использованием комплекса методов, адекватных объекту, предмету, цели и поставленным задачам исследования; соотнесения выводов и результатов исследования с научными позициями ученых-педагогов; статистической значимостью экспериментальных данных, воспроизводимостью результатов исследования в педагогической практике.^ На защиту выносятся следующие положения: 1. Комбинаторное мышление является психическим процессом, по содержанию и механизмам реализации относящимся к переходным от образного к логическому и обратно формам мышления. 2. При условии вариативности графической задачи комбинирующая деятельность может входить в состав комбинаторной деятельности как одна из оперативных единиц. Комбинирование не обладает ни одним из свойств комбинаторности и является самостоятельным видом мыслительной деятельности. Признаком комбинирующей мыслительной деятельности является единичность решения задачи, а признаком комбинаторной мыслительной деятельности – строго определенное конечное множество решений (сочетаний, группировок, выборок, перестановок, размещений и т.д.). 3. Комбинаторное мышление проходит следующие этапы развития: – выявление ориентировочной основы комбинаторной мыслительной деятельности, – реализация этой деятельности, – проверка и обсуждение результатов комбинаторной мыслительной деятельности, которыми являются изменения в психике учащегося, возникшие содержательные процессуальные новообразования. 4. Положительная динамика развития комбинаторного мышления обеспечивается следующими педагогическими условиями: 1) внедрением в учебный процесс системы комбинаторных графических задач, 2) применением методов инженерного творчества, содержащих элементы комбинаторики, в решении графических задач, 3) специальной организацией учебного материала в соответствии с разработанной нами концепцией развития комбинаторного мышления, основанной на интеграции графических знаний, комбинаторных графических задач и методов инженерного творчества.^ Апробация и внедрение результатов исследования в практику осуществлялась в процессе обсуждения результатов опытно-экспериментальной работы на заседаниях кафедр методик преподавания изобразительного искусства, черчения и труда, а также педагогики и психологии профессионального образования Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы, кафедры общетехнических дисциплин и информационных технологии Стерлитамакской государственной педагогической академии им. З. Биишевой, посредством публикаций по теме исследования, выступлений в научно-практических и научно-методических конференциях «Структура комбинаторного мышления» (Москва, 2007) «Содержание мыслительных операций в структуре комбинаторного мышления», (Уфа, 2007), «Анализ состояния развития комбинаторного мышления в процессе графического образования» (Екатеринбург, 2009); на региональных научно-практических конференциях: «Комбинаторное мышление» (Уфа, 2006), «Экспериментальное определение психических компонентов обнаружения множества двумерных геометрических элементов графического изображения» (Уфа, 2006), «Экспериментальное исследование признаков комбинаторного видения студентов педагогических ВУЗов» (Уфа, 2006), «Исследование влияния выбора ориентиров пространственных преобразований на решение комбинаторных задач» (Уфа, 2006), «Элементы творчества и конструирования при деталировании чертежей общего вида» (Стерлитамак, 2006), «Использование серии комбинаторных графических задач в обучении студентов практической графике» (Стерлитамак, 2008), «Комбинаторика в структуре методов инженерного творчества» (Стерлитамак, 2009).^ Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы (293 наименования) и 3 приложений, содержит 24 таблицы, 29 рисунков. Объем диссертационной работы – 196 страниц. ^ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении раскрываются актуальность исследуемой проблемы, определяется цель, объект, предмет, гипотеза и задачи исследования; формулируется научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования; основные положения, выносимые на защиту. В первой главе – «Методологические и теоретические основания исследования развития комбинаторного мышления у будущих учителей технологии» – анализируется состояние развития комбинаторного мышления в процессе графического образования, определяются основополагающие понятия, обосновываются методологические подходы, принципы и теоретические основания исследования комбинаторного мышления, обосновываются педагогические условия развития данного вида мышления. Установлено, что как в средних общеобразовательных, так и в профессиональных образовательных учреждениях России преподаватели графических дисциплин не занимаются формированием и развитием комбинаторного мышления из-за отсутствия соответствующих педагогических условий. В решении педагогических задач развития комбинаторного мышления у будущих учителей технологии и черчения можно опираться на разработки, осуществленные в методике обучения учащихся средних общеобразовательных учреждений решению комбинаторных графических задач, а также задач, содержащих элементы комбинирования (творческие, эвристические, графические задачи на преобразование формы и пространственного положения предметов и их частей). Выбирая научные позиции, с которых будет изучаться графическое образование будущих учителей технологии, мы остановились на системном, целостном (образование – система), аксиологическом (образование – ценность), диалектическом, деятельностном, личностно-ориентированном (образование – процесс и результат, в рамках которых реализуется развитие активной личности, а результат определяется срезом процесса развития) подходах. Обобщение результатов исследований комбинаторного мышления на основе закономерностей диалектической логики с позиций системно-деятельностного и личностно ориентированного подходов позволяет рассматривать его как: познавательный акт, который направлен на формирование научного знания о познаваемых объектах, выраженного в генетическом единстве процесса отражения объективной реальности, выступающего в виде модели; целостную психическую систему личности, проявляющуюся и развивающуюся в комбинаторной деятельности. Комбинирование нами квалифицируется как пропедевтика комбинаторики, как переходный этап от решения традиционных графических задач к работе с комбинаторными графическими задачами. Под комбинированием будем понимать мысленную реализацию одного соединения двух или более элементов, взятых по одному из каждого множества Х1,……Хn. Поэтому результатом комбинирования является одно единственное решение. Комбинирование можно назвать способом познания окружающей действительности, являющийся формой конструктивной деятельности мозга, направленной на поиск и преобразование одного соединения элементов опыта субъекта, имеющего в качестве своего содержания субъективную структурную модель прошлых комбинаций, используемых в новых сочетаниях; это своего рода «зачаточная» образующая форма комбинаторной деятельности. Комбинаторная деятельность – форма конструктивной деятельности мозга, направленная на поиск и преобразование заданных элементов в новые множественные комбинации с учетом эффективности протекания деятельности. Комбинаторное мышление имеет образные и абстрактно-логические компоненты, что позволяет считать его переходной формой мышления (от образного к абстрактно-логическому и обратно). Оно характеризуется также комплексом содержательных, операционных и мотивационных компонентов. Содержательную сторону комбинирования составляют знания субъекта, которые необходимы для построения деятельности и преобразования их элементов в новые комбинации с учетом эффективности протекания деятельности. Операционные механизмы комбинаторного мышления складываются из интеграции действий и операций, входящих в состав восприятия, мышления и воображения. Мотивационный компонент комбинаторной деятельности проявляется в потребности субъекта в познании новых сложных комбинаций окружающей действительности, в новых внешних впечатлениях, в обновлении собственных психических образований. Комбинаторное мышление относится к самостоятельному виду интеллектуальной деятельности и в зависимости от решаемых педагогических задач оно может быть теоретическим и практическим, репродуктивным и продуктивным, наглядно-образным и наглядно-действенным в зависимости от стоящих перед ним задач. Поэтому мы рассматриваем его как психический процесс, направленный на выявление числа комбинаторных преобразований, создание пространственного образа каждой из конечного множества комбинаций реальных и символических объектов и селективный отбор тех вариантов, которые наиболее полно удовлетворяют условиям решаемой задачи. Комбинаторное мышление является одним из средств осуществления графической деятельности, что вызывает необходимость моделирования педагогических условий развития комбинаторного мышления в процессе графического образования. Выделены основные педагогические условия его развития: – использование методов инженерного творчества, интегрирующих в себя элементы комбинаторики, которые применяются в образовательном процессе технолого-экономического факультета при изучении графики, основ творческо-конструкторской деятельности, технологической практике и др.; – решение комбинаторных графических задач на составление различных комбинаций изображений, плоских и объёмных объектов или их частей с целью создания новых изделий; – организация учебного материала предметной области «Графика» на основе интеграции теории графических изображений, комбинаторных графических задач и методов инженерного творчества, сопряженных с комбинаторикой. На основе проведенного теоретического анализа литературных источников можно представить модель исследования и развития комбинаторного мышления студентов педагогического вуза в процессе графического образования, которую в самом общем виде можно, на наш взгляд, представить в следующем виде (Рис 1): ^ Диалектический подход Аксиологический подходДеятельностный подход Системный подход Личностно-ориентированный подход Методологические подходы к исследованию Объект исследования – графическое образование будущих учителей технологии и предпринимательства Предмет исследования – педагогические условия и модель развития комбинаторного мышления будущих учителей технологии 1. Включенное наблюдение.2. «Проговаривание вслух».^ 3. Анализ решений комбинаторных графических задач будущими учителями технологии. Содержательно – целевой компонентРезультативный компонентПрактическая составляющая Итоговое контрольное тестирование, анализ его результатов Цель исследования заключается в теоретической разработке и обосновании педагогических условий и экспериментальной проверке эффективности модели развития комбинаторного мышления в процессе графической образования будущих учителей технологии ^ Теоретическая составляющая Анализ итоговой констатации уровней развития комбинаторного мышления студентов педагогического вуза Результат: повышение уровня комбинаторного мышления студентов по отношению к традиционной модели графического образования ^ Констатация уровней развития комбинаторного мышления студентов педагогических вузов Рис.1. Модель исследования и развития комбинаторного мышления у будущих учителей технологии в процессе графического образования Диагностический компонент ГрафикаЧерчение Начертательная геометрияИнтегрированный курс черчения Содержание комбинаторных задач Методы инженерного творчества, основанные на комбинаторике Узловые темы 1. Виды. Классификация и обозначение видов 2. Определение необходимого и достаточного количества видов. 3. Построение аксонометрических изображений. Виды аксонометрии. 4. Приемы построения аксонометрической проекции детали. 5. Сечения. Обозначение сечений. Выполнение сечений вала. 6. Простые разрезы. Соединение части вида и части разреза. Выбор главного изображения детали. 7. Сложные разрезы 1. Метод морфологического анализа. 2. Метод комбинаторики. 3. Метод матриц открытия. 4. Десятичные матрицы поиска. 5. Метод функционального изобретательства. 6. Системное конструирование по Ф. Ханзену (метод организующих понятий). 7. Синтез изделий по Э. Тьялве. 8. Метод конструирования Р. Колера. 1. Моделирование из заданного количества кубиков. 2. Построение чертежа по «неявному виду». 3. Задача на нахождение соответствия между видами. 4. Задача на комбинирование новых деталей из заданных частей. 5. Задача на моделирование предмета из представленной развертки. 6. Задача на комбинирование сечений вала. 7. Задача на моделирование предмета из представленных геометрических тел. 8. Задача комбинирования соединения вида и разреза из представленных изображений 9. Задача на перекомбинирование частей предмета. Рис. 2. Содержание учебного материала интегрированного курса черчения для развития комбинаторного мышления у будущих учителей технологииПредставленная модель исследования и развития комбинаторного мышления студентов в процессе графического образования разработана на основе использования моделирования комбинаторной деятельности обучающихся (Рис. 2). Теоретический анализ литературы выявил недостаточность исследований закономерностей и логико-психологических оснований становления комбинаторного мышления у подростков и взрослых, что вызывает необходимость дополнительного исследования вопроса. Во второй главе – «Экспериментальное исследование эффективности модели развития комбинаторного мышления в процессе графического образования» – основное внимание уделено выявлению операционного состава, структуры и уровней развития комбинаторного мышления студентов педвузов; исследованию эффективности использования алгоритмов решения комбинаторных графических задач; осуществлению проектирования и экспериментального исследования модели развития комбинаторного мышления студентов в процессе графического образования. Практическая реализация модели, представленной в первой главе, требует знания операционного состава комбинаторного мышления, сопряженного с алгоритмами решения графических комбинаторных задач. Неизученность этого вопроса в психологии, педагогике, а также теории и методике обучения черчению, вызвала необходимость в проведении экспериментального его исследования. В эксперименте кроме основной цели по определению операционной структуры комбинаторного мышления при оперировании графическими и пространственными образами были решены и следующие сопутствующие задачи: 1. Разработаны критерии и показатели оценки уровня развития комбинаторного мышления (Табл. 1). 2. Определён уровень развития комбинаторного мышления у будущих учителей технологии и предпринимательства до проведения формирующего эксперимента. В определении структуры исследуемого вида мышления использовалась оригинальная система комбинаторных задач. В структуре комбинаторного мышления обнаружились: 1) операции с созданными в воображаемом пространстве образами, к которым относятся: поворот, инверсия, ортогональное проецирование, симметрия; 2) логические операции, включающие следующие действия: определение признаков комбинаторности в задаче, числа комбинируемых элементов; представление решения в виде логической закономерности. Доминирование в действиях тех или иных операций позволяет выделить ведущую подструктуру (образную или логическую) в комбинаторном мышлении. Наличие такой подструктуры является, по-видимому, общим принципом организации данного вида мышления при решении комбинаторных графических задач. Выводы, сформулированные по результатам констатирующего и поискового экспериментов, позволили вести целенаправленную работу по развитию комбинаторного мышления у студентов в процессе их графической деятельности на основе следующих педагогических условий: – использование оригинальной системы графических комбинаторных задач;Таблица 1 Критерии определения уровней развития комбинаторного мышления Уровень Критерии Количественные Операционные Низкий В задании №1 – 0-5 правильных ответов; в задании №2 – 1-4; в задании №3-5 – 0-2;в задании №6 – 0-4 – наличие мыслительных действий с образом; – использование одного из ориентиров в мысленном пространстве и выполнение с опорой на этот ориентир действия с мысленным образом, а также многократное повторение этого действия; – нарушение нескольких эмпирических характеристик вторичного образа: 1) пространственной панорамности, 2) независимости фигуры от фона, 3) выпадение абсолютных величин объектов. Средний В задании №1 – 6-16 правильных ответов; в задании №2 – 5-10; в задании №3-5 – 3-4;в задании №6 – 5-15 – наличие мыслительных действий с образом или с логическими конструкциями; – использование нескольких ориентиров в мысленном пространстве и выполнение с опорой на эти ориентиры действий с мысленным образом, а также многократное повторение этого действия: 1) поворот, 2) инверсия, 3) ортогональное проецирование; 4) симметрия – нарушение одной из эмпирических характеристик вторичного образа: 1) пространственной панорамности, 2) независимости фигуры от фона, 3) выпадение абсолютных величин объектов;– действия с логическими конструкциями включающими в себя определен