Методики развития проекционного мышления на уроках черчения

 

2.Проекционное  мышление в черчении

Проблемой формирования проекционного  мышления, проекционного воображения  у учащихся, результатом вышеуказанных  процессов являются пространственные представления, без которых освоить  данный предмет просто невозможно. Развитие воображения - важнейшее условие  овладения умением строить и  читать чертеж и графической деятельностью  в целом. Вместе с тем процесс  обучения черчению служит одним из наиболее важных средств развития воображения[21].

Важнейшим условием, обеспечивающим формирование представлений о технических  деталях, является обучение учащихся приемам  рассмотрения и запоминания деталей, а также и приемам их воспроизведения  по памяти. На уроках учащиеся обучаются  приемам анализа детали: мысленного ее расчленения на те геометрические тела, из которых она состоит, и выделения всех ее элементов (выступов, выемок, отверстий и т. д.). Это в свою очередь требует мысленного проведения границ каждого геометрического тела (там, где в детали эти тела не разграничены).

Кроме того, нахождение геометрических тел предъявляет требования к  приемам абстракции: учащиеся должны мысленно выделить в каждом геометрическом теле его существенные признаки. Так, например, учащиеся под руководством учителя рассматривают брусок прямоугольной  формы с пазом. Они констатируют, что этот брусок представляет собой  сочетание нескольких прямых четырехугольных  призм, и показывают их существенные признаки (два основания равны  и параллельны, боковые грани -- прямоугольники); аналогично они рассматривают форму паза и общую форму бруска.

Важнейшим принципом, направленным на обучение, является следующее положение: в начале усвоения нового материала  в курсе черчения учащиеся обучаются  элементарным приемам, которые характеризуются  дополнительной опорой на наглядный материал, а затем методика должна обеспечить перестройку приемов так, чтобы учащийся создавал образы без дополнительной опоры, т.е. мысленно, деятельностью воображения. Переход учащихся от действий с дополнительной опорой к мысленным при формировании образов воображения выявляет закономерность, состоящую в том, что в усвоении знаний и умений большую роль играет переход от фактических действий, или действий с наглядным материалом, к мысленным действиям, т. е. к действиям в уме.

Этот переход должен осуществляться своевременно. Если учащихся слишком  долго обучать «наглядным» способам учебной работы, не включающим деятельность воображения, то это может затруднить развитие их проекционных представлений[5].

В дальнейшем учащиеся обучаются приемам  создания образов с помощью деятельности воображения. Учитель не дает учащимся картонные трехгранные углы, а предлагает воспроизвести мысленно те действия, которые они выполняли фактически, при усвоении наглядного приема: представить трехгранный угол и стоящую в нем техническую деталь, мысленно провести перпендикуляры из его вершин на грани трехгранного угла, представить проекции на эти грани, мысленно повернуть правую и нижнюю грани.

В этом случае прием создания образа выражается в следующем: учащиеся создают  образы проекций с помощью дополнительных представлений (трехгранного угла, спиц). Это достигается деятельностью  воображения. При этом учащиеся осуществляют переход от фактических действий с наглядным материалом (в предварительном  обучении) к мысленным действиям  с опорой на дополнительные представления. После этого учащиеся обучаются  более сложному для них приему. Учитель ставит перед ними следующую  задачу: научиться представлять проекции заданной детали без опоры на дополнительные образы, т.е. не представляя трехгранный  угол. Этот прием создания образа заключается  в следующем: рассмотрев форму детали, мы последовательно мысленно «видим» ее три плоскостных изображения. Иначе говоря, мы последовательно представляем себе три проекции в соответствующих местах на листе бумаги и затем зарисовываем их. Переход к этому способу характеризуется тем, что исчезает опора на дополнительные представления, что связано с усложнением деятельности воображения. При овладении этим способом многие учащиеся испытывают, серьезные затруднения. Они не могут «увидеть» предмет в «плоскостном виде», т. е. они не могут отвлечься от третьего измерения. Если учащимся все же удается представить мысленно ту или иную проекцию предмета, то этот образ легко исчезает или искажается. В целях преодоления трудностей учащиеся возвращаются к предыдущему приему: они создают образ с помощью дополнительных представлений.

Важное место в курсе черчения занимает овладение приемами, которые  нужны учащимся для создания образов  при чтении чертежа. Учитель объясняет  учащимся, что чтение чертежа включает:

- рассмотрение чертежа (включая  все его детали и условные  обозначения) и соотнесение его  элементов по трем проекциям;

- создание образа предмета на  основе этого чертежа. Этот  последний процесс является сложным  и имеет две неразрывно связанные  стороны. 

Во-первых, учащийся мысленно объединяет три проекции, т.е. синтезирует их, и, во-вторых, он мысленно наполняет  проекции третьим измерением.

Учащиеся должны знать:

- правила оформления чертежей;

- приемы работы чертежными инструментами; 

- приемы построения сопряжения;

- основные сведения о, чертежном  шрифте;

- основы прямоугольного проецирования  на одну, две и три перпендикулярные  плоскости и иметь понятие  о способах построения аксонометрических  изображений. 

Учащиеся должны уметь:

- анализировать форму предмета  по чертежу и с натуры, анализировать  графический состав изображений; 

- читать и выполнять комплексные  чертежи (эскиз) и наглядные  изображения несложных предметов; 

- выбирать оптимальное количество  видов на чертеже, осуществлять  некоторые преобразования формы  и пространственного положения  предметов и их частей.

Обновление содержания школьного  образования в условиях его модернизации, введение нового базисного учебного плана инициируют новые подходы  к графическому образованию учащихся.

Курс черчения направлен на формирование графической культуры учащихся, творческого  потенциала личности. Понятие «графическая культура» широко и достаточно многогранно. Применительно к обучению учащихся под графической культурой подразумевается  достигнутый ими уровень освоения графических методов и способов передачи информации, который оценивается  по качеству выполнения и чтения чертежей.

Черчение является той учебной  дисциплиной, в процессе изучения которой  учащиеся овладевают технологическими приемами оперирования различными видами графических изображений и графической  деятельности.  
Через графическую деятельность реализуются одновременно такие познавательные процессы, как ощущение, восприятие, представление, мышление и др., благодаря чему у школьников создается общность многих психических функций.

Школьный графический компонент  образования должен обеспечить:  
- формирование у учащихся основ графической грамоты, навыков графической деятельности;

- осуществление связи обучения  с практикой (производством, технологией  и др.), знакомство школьников  с устройством машин, механизмов  и т.д.;

- подготовку учащихся к конструкторско-технологической  и творческой деятельности, различным  видам моделирования; 

- развитие пространственных представлений  школьников, их наблюдательности, глазомера,  измерительных навыков и др.;

- формирование эстетического, художественного  вкусов, элементов общей культуры.

Цель обучения предмету конкретизируется в основных задачах:

- формировать знания об основах  прямоугольного проецирования на  одну, две и три плоскости проекции, способах построения изображений  на чертежах (эскизах), а также  построения прямоугольной изометрической  проекции и технических рисунков;

- научить читать и выполнять  несложные чертежи, эскизы, аксонометрические  проекции, технические рисунки деталей  различного назначения;

- развивать статические и динамические  пространственные представления,  образное мышление на основе  анализа формы предметов и  ее конструктивных особенностей, мысленного воссоздания их пространственных образов по проекционным изображениям, словесному описанию и пр.;

- научить самостоятельно пользоваться учебными материалами;

- формировать умения применять  графические знания в новых  ситуациях.  
Реализация многообразия связей черчения с другими курсами образовательной области «Технология» проводится в рамках единой системы графического образования учащихся. На уроках черчения приводятся в систему и обогащаются графические знания, приобретенные ими в процессе трудового обучения: виды графических изображений, типы линий, технологические базы, изображение и обозначение резьбы и др. Кроме того, связь с трудовым обучением выражается в применении таких общих приемов работы, как чтение чертежей, изготовление и контроль по чертежам изделий, выполнение эскизов, исполнение измерительных инструментов, работа со справочной литературой. Специфическим видом мыслительной деятельности, объединяющим черчение и труд, являются преобразования (масштабные, пространственные, конструктивные и др.).

В процессе изучения методов графических  изображений следует опираться  на опыт учащихся, приобретенный на занятиях по изобразительному искусству. Необходимо использовать знания о форме, перспективном методе ее изложения, техническом рисунке и др.

При ознакомлении с геометрическими  построениями используются знания и  умения, полученные на уроках математики в 8-х классах. К началу изучения курса  черчения учащиеся знакомы с такими понятиями, как точка, прямая, луч, угол, полуплоскость, треугольник, четырехугольники и их свойства. Умеют измерять отрезки  и углы; знают равенство треугольников. Имеют представления о перпендикуляре и могут построить серединный перпендикуляр отрезка. Знают признаки параллельности двух прямых и их свойства, знакомы с понятием поперечного масштаба и др.

 

3.Методики развития проекционного мышления на уроках черчения

На основе длительных теоретических  и экспериментальных исследований для определения сформированности у учащихся проекционного представления, их полноты, осмысленности, действительности, научности, в качестве критерия оценки Н.Д. Мацько предлагает принять следующие умения:

1. Распознавать данный объект  среди объектов реальной действительности.

2. Распознавать объект среди  изображений. 

3.Устанавливать взаимосвязи между  словом, представлением, изображением  и объектом реальной действительности.

4. Воспроизводить в воображении  объект (представления памяти.)

5. Воспроизводить представления  памяти (словесно, графически, в виде  модели.)

6.Создавать в воображении новые  объекты (представление воображения) 

7. Воспроизводить представления  воображения (словесно, графически, в виде модели.)

На основе этих умений ею же определяются уровни сформированности проекционного представления у учащихся.

Уровень I (Аккумулятивный). Накопление и узнавание проекционных признаков и отношений. Учащиеся накапливают разнообразные проекционные представления, учатся узнавать разнообразные поекционные объекты, их отдельные признаки и отношения. Они могут дать название объекту, найти его на рисунке среди предметов реальной действительности. Но дифференцированость между различными категориями проекционных признаков неустойчива, часто отсутствует соответствие между образом и словом и наоборот. Представления у учащихся неполные (умение 1-4).

Уровень II (Репродуктивный). Воспроизведение  представления памяти. У учащегося  развита способность воспроизводить (в представлении, словесно, на рисунке, в виде модели) известные им проекционные признаки и отношения. У них значительно расширился запас проекционной терминологии, накоплены разные виды проекционного представления и отношений: учащиеся, умеют устанавливать связи между пространством, количествами и временными представлениями. Слово уже приобретает сигнальное значение и вызывает у учащегося соответствующее представление (умение 1-5).

Уровень III (Конструктивный). Самостоятельное  конструирование проекционного образа. Учащиеся активно используют как опору в мыслительной деятельности уже оформленные представления в синтезе с количественными и временными отношениями. Они умеют давать словесное описание поекционных признаков и отношений, опираясь на отдельные элементы поекционных понятий (о форме, величине, расстоянии и др.) На основе сформированных поекционных представлений они создают новые представления и оперируют ими, пользуясь словесным описанием, числовыми данными, рисунками (умение 1-5, частично 6,7).