МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ГРАМОТНОСТИ НА УРОКАХ ТЕХНОЛОГИИ
методическая разработка (технология) по теме

МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

ФОРМИРОВАНИЯ  ГРАФИЧЕСКОЙ

ГРАМОТНОСТИ НА УРОКАХ ТЕХНОЛОГИИ

Концепция технологического образования школьников в общеобразовательных учреждениях Российской Федерации основывается на том, что отечественная школа выступает в роли института общества, удовлетворяющего потребность в подготовке молодежи к жизни и реальной трудовой деятельности.

Одной из граней такой подготовки всегда являлась графическая грамотность.

Расширение требований к технологической культуре общества, выдвигаемых окружающей техносферой, еще более подтвердило значимость «языка техники» для углубления знаний о технологическом мире.

Между тем в программах общеобразовательных школ из года в год происходили подвижки: предмет «черчение» переносим сначала из VII в VIII, а затем в IX класс. Объективных причин, объясняющих это обстоятельство, нет. Все понимают, что графическая грамотность стала таким же элементом общечеловеческой культуры, как компьютерная, и поэтому требует формирования элементарных умений чтения чертежей с самого раннего школьного возраста. С необходимостью прочитать чертеж и понять содержащуюся в нем информацию школьник сталкивается уже с первых занятий по трудовому обучению. И такая потребность должна восполняться учителем технологии еще и по той причине, что невозможно провести грань между этими учебными дисциплинами, так как в трудовой подготовке школьников они представляют органическое единство понятий, умений и навыков.

Складывается парадоксальная ситуация. С одной стороны, в программе технологии в V—VII классах заложены обязательные элементы графической грамотности, а с другой стороны, в той же программе графика как элемент, интегрированный в технологию, изучается лишь на последних этапах.

Таким образом, можно констатировать, что фактически основы графической грамотности школьников закладываются на занятиях технологии.

ЭТАПЫ СИСТЕМАТИЗАЦИИ ГРАФИЧЕСКИХ ПОНЯТИЙ

(ПО КЛАССАМ)

Сегодняшнее состояние техносферы характеризуется необходимостью обеспечения взаимозаменяемости деталей в массовом производстве, расширением объема технической информации, передаваемой чертежами. Установленные международными стандартами условности и упрощения используются практически во всех развитых странах.

Выше неоднократно подчеркивалась важность и необходимость целенаправленной системной деятельности учителя технологии. Это в равной степени относится и к графическим знаниям. Одним из показателей профессиональной подготовленности специалиста в любой производственной сфере является способность абсолютного владения информацией, содержащейся в технической и технологической документации. Развитые пространственные представления и образное мышление, понимание графического представления информации — это качества, без которых немыслим специалист, подготовленный к преобразовательной деятельности. Понятно, что чем раньше начинается развитие таких способностей, тем быстрее формируются основы графических знаний, тем шире графические умения и навыки могут быть использованы школьниками в учебной практике. Они востребуются на уроках математики, физики, естествознания и других и будут применены в производительном труде.

Анализ программы технологии показывает, что системность в ознакомлении школьников с вопросами графики предусмотрена на всех этапах трудового обучения в учебных мастерских.

В V классе Технические сведения:

0. виды изделий и представление о конструкторской документации;
1. понятие о чертеже, техническом рисунке, эскизе;
2. представление об европейской системе расположения изображений;

0. понятия о линиях чертежа и особенностях их начертания; •знакомство с основной надписью и ее содержанием;
1. правила нанесения размеров на чертеже;

0. первоначальные представления о кинематических схемах и простейшие обозначения в них;
1. сборочный чертеж. Правила чтения сборочных чертежей.

Практические работы:

•        составление технического рисунка или эскиза детали призма-
тической формы с одним-двумя элементами;

•        чтение чертежей и инструкционно-технологических карт изготавливаемых
деталей.

В шестом и седьмом классах формирование системы графической грамотности продолжается. Углубление и расширение знаний плавно переходит от темы к теме, возрастая по мере усложнения изучаемого материала.

В VI классе Технические сведения:

2. содержание чертежа деталей цилиндрической формы. Выбор числа видов на чертеже;
3. элементарные понятия о разрезах и сечениях;
4. знакомство с понятием базовой поверхности и особенностями простановки размеров от базы;
5. ознакомление с видами у деталей призматической формы. Изучение содержания чертежей деталей из сортового проката;
6. определение по чертежу конструктивных элементов деталей;
7. ознакомление с условными обозначениями шероховатости поверхности;
8. элементарные понятия особенностей простановки размеров на сборочных чертежах изделий.

Практические работы:

•        чтение чертежей;

•        выявление технических требований, предъявляемых к детали;
•чтение сборочных чертежей изделий с шиповыми соедине-
ниями;

•        чтение технологических карт.

В VII классе Технические сведения:

9. первоначальные представления о содержании чертежей деталей, форма которых образована сочетанием цилиндрических, конических и фасонных поверхностей;
10. понятия об обозначениях резьбы на чертеже, умение определять ее параметры по условным обозначениям;

•ознакомление с обозначениями отклонений от правильной геометрической формы и взаимного расположения поверхностей;

•ознакомление с техническими требованиями на чертежах и особенностями их содержания;

•        понятие о сборочных чертежах и их чтение.

Практические работы:

•        чтение чертежей и составление эскизов деталей с конической
и фасонной поверхностями;

3. простановка размеров с учетом базовых поверхностей;
4. составление эскизов деталей с конструктивными элементами: уступами, пазами и т.п.;
5. составление эскизов изделий с наружной и внутренней резьбой;
6. составление технологических карт.

Из анализа программы по технологии четко просматривается, что изучаемые вопросы органически связаны с умением глубоко воспринимать содержание чертежа, все заложенные в его графическом образе сведения. Спрессованная в конкретные уроки программа по технологии не предусматривает специального выделения часов для ознакомления учащихся с вопросами технического черчения. Поэтому речь может идти только о попутных, в процессе изучения технологии, сообщениях учителем сведений, которые должны вместе с тем, однако, формировать стройную, последовательную систему представлений. В таком случае они должны быть четко продуманы, привязаны к изделиям, способным служить иллюстрацией объясняемым понятиям.

Все сказанное выше требует от учителя технологии целенаправленных систематических действий по формированию фундамента графической грамотности школьников. Такая возможность совершенно официально предоставляется учителю технологии в соответствии с решением коллегии Министерства образования Российской Федерации (Приказ МО РФ от 5 июля 2000 г. № 2043: «О проблемах и перспективах развития образовательной области «Технология» в общеобразовательных учреждениях Российской Федерации и подготовке учащихся к трудовой деятельности»). Разрешается обучение черчению осуществлять в двух формах: в виде самостоятельного учебного предмета в VIII или IX классах основной школы и — на протяжении всех лет обучения в процессе изучения предмета «Технология». При работе по последнему варианту задача учителя технологии по системному формированию графической грамотности школьников будет решаться более продуктивно.

МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ НАЧАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГРАФИЧЕСКОЙ ГРАМОТНОСТИ

Известно, что в технике чертеж является наиболее экономичным средством передачи информации, конкретной и четкой. Она будет таковой и в понимании учащихся, если при изучении технологических вопросов будет достигнута теснейшая увязка с информацией, заключенной в чертеже изделия (детали). Следовательно, учитель технологии должен быть подготовлен к ознакомлению школьников с элементами графической грамотности. Эта проблема выдвигает на передний план несколько методических проблем.

Во-первых, графические понятия (выраженные в международном стандарте) одинаковы для вуза и школы, следовательно, необходимо учитывать возрастной фактор. Учитель технологии должен владеть методикой простого и доступного изложения сложных для восприятия детьми вопросов.

Во-вторых, необходимо отдавать себе отчет в том, что у младших школьников еще недостаточно развито пространственное воображение. Это также важное направление работы учителя технологии. Многие пятиклассники еще неорганизованны, нетерпеливы, а техническое черчение очень специфичный предмет. Он содержит относительно небольшой объем теоретического материала, который важно уметь реализовать в прикладном, практическом варианте.

Практическими работами в пятом классе могут стать упражнения по выполнению эскизов, с тем чтобы у детей выработалось осмысленное сочетание теоретических знаний с практическими. Неукоснительным методическим требованием этого периода учебы является обязательное использование эталонной детали (изделия) с целью развития пространственного воображения школьников. Прикладывая деталь к проекциям, можно пояснять детям, какие линии определяют изображение тех или иных элементов детали, создавая у школьников более четкое представление.

Понимание через сравнение с натуральным образцом — вот методическое правило, которое должно обязательно выполняться на первых занятиях по технологии.

Именно так легче достигнуть деятельностно-параметрического подхода, предусмотренного программой. Параметры качества (шероховатость, степень приближения к заданной форме, размеры) легче всего воспринимаются в комплексе, когда учащиеся уясняют технологические пути их достижения.

Может показаться, что на занятиях технологии чтение и составление чертежей неразделимы. В действительности же необходимость в чтении чертежей возникает раньше, так как пятиклассникам нужно представить уже для самого первого изделия его внешний вид, форму, определить заданные размеры.

При чтении чертежей учитель и учащиеся должны придерживаться такой последовательности:

•изучить основную надпись, назвать наименование детали и материал, из которого ее нужно изготовить;

0. назвать общую форму детали и сопоставить ее габаритные размеры с заготовкой;
1. назвать элементы детали (отверстия, прорези, пазы, фаски и т.п.) и их размеры с отклонениями (если допускаемые отклонения показаны);
2. указать количество таких деталей, необходимых для изготовления изделия.

По третьей позиции этого плана необходимо сделать пояснение. Дело в том, что многие элементы деталей детьми не всегда понимаются правильно, так как до этого с их названиями (а не с ними самими) школьники могли-

не встречаться. Поэтому, учитывая важность осмысленного представления того или иного элемента детали, обязательно следует разъяснять учащимся техническую терминологию. Для изделий из древесины это могут быть различные элементы с непривычными на первых порах названиями, которые воспринимаются только наглядно (рис. 22). Аналогично следует разъяснить элементы валика и т.д., причем эта тенденция должна сохраняться при изучении всех тем программы.

Элементы деталей

Школьникам полезно объяснять еще и происхождение терминов. Термины «эскиз» и «профиль» в переводе с французского означают соответственно «набросок», «вид сбоку», а слово, от которого образован термин «шип», в переводе с немецкого имеет несколько значений, одно из них — «средняя часть». Такое переплетение графических и технических понятий более понятно школьникам.

Вот почему учитель технологии должен понимать, что при формировании элементов графической грамотности необходим глубокий, хорошо продуманный подход, учитывающий возраст и уровень развития учеников.

Вместе с тем молодой учитель должен отдавать себе отчет, что стандарты постоянно совершенствуются, обновляются и за этими изменениями профессионал должен следить. Особенно не допустимо, если «по-старинке» начерчены элементы изображений, условные знаки для уточнения формы изделия и сокращения количества изображений, изменения масштаба и т. п. К сожалению, школьная учебная литература, изданная в прошлые годы, не всегда может достаточно правильно ориентировать учащегося в этом мире условностей, поэтому учителя технологии и черчения должны непременно учитывать эти аспекты в своей работе.

СОВМЕЩЕНИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ПО ГРАФИКЕ С ИЗУЧЕНИЕМ ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ

Графические средства отображения информации широко используются во всех сферах жизни общества. Графические изображения характеризуются образностью, символичностью, компактностью, относительной легкостью прочтения. Именно эти качества графических изображений обусловливают их расширенное использование. По анализу мировой тенденции развития прогнозируется, что около 60 — 70% информации будут иметь графическую форму предъявления. Следовательно, графический язык делового общения окончательно признан в качестве международного, а потому должен реализовываться по единым правилам. Таковые разработаны международной организацией по стандартам ИСО (ISO); (аббревиатура английского наименования организации — International Organization for Standardization) и действительно стали непреложным условием выполнения чертежей, правил подготовки конструкторской и технологической документации и многого другого. ГОСТы (государственные общероссийские стандарты) — документы, имеющие силу закона и обязательные к выполнению во всех отраслях, во многом основываются на стандартах ISO. Последние разработаны для того, чтобы заменить существовавшие до этого национальные системы, между которыми были существенные различия, и содействовать развитию международной торговли и экономического сотрудничества.

В программе общеобразовательной области «Технология» предусмотрено поглощение графики технологией. Однако было бы корректнее говорить о безграничном проникновении графических понятий во все, без исключения, направления технологической деятельности, касается ли это графических символов и знаков электрических схем, условностей на сборочных чертежах или построения графиков и диаграмм (правила для которых описаны в ГОСТ 2.219 — 81). Следовательно, речь идет о комплексном подходе.

В Концепции содержания образования по черчению и графике в 12-летней школе этому обстоятельству уделено самое пристальное внимание. Поэтому учителю технологии следует строить свои занятия по всем темам учебной программы по принципу совмещения различных представлений.В самом деле, разве можно отдельно от черчения дать классификацию сталей, если в самом условном их обозначении на чертежах уже предусмотрены различия:

сталь Ст.З — сталь обыкновенного качества;

сталь 45 — углеродистая качественная конструкционная сталь;

сталь У12А — высококачественная инструментальная сталь.

Ни один технолог не может получить качественную резьбу, не приняв во внимание все характеристики, заложенные в условном обозначении, предусмотренном стандартом по черчению. Из него следует и направление витка, и профиль, и поле допуска среднего диаметра, и другие данные.

Действительно, в краткой записи «М 12 х 1 LH — 6 Н — 11» содержится информация: крепежная внутренняя метрическая резьба с мелким шагом 1 мм, левая, с полем допуска 6 Н, с длиной свинчивания 11 мм.

А маленький значок i говорит технологу о том, что данная поверхность должна быть обработана исключительно со снятием слоя металла, а если над знаком проставлены цифры — это еще и ясная подсказка, каким видом резания лучше воспользоваться.

Мы не ставим перед собой цель показать все возможные случаи совмещения информации по графическим понятиям с изучением общетехнических вопросов. Это практически невозможно из-за неограниченности вариантов, да это и не нужно. Главный вывод из показанного заключается в следующем. Черчение с его специфическими условностями, с его обозначениями, едиными для всех развитых стран, — неотъемлемый компонент изложения общетехнических вопросов при изучении всех вариативных и инвариантных направлений технологии. Касается материал технического или обслуживающего труда, связан ли он с чисто теоретическими вопросами или с практическими действиями, методическое правило непреложно: только в органическом сочетании дисциплин достигается успех в трудовой подготовке школьников.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ

КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ОБУЧЕНИИ

ГРАФИЧЕСКОЙ ГРАМОТНОСТИ

Изменяющийся современный мир прежде всего накладывает отпечаток на функции человека в труде. За жизнь одного поколения изменилась целая цепочка подготовки технической документации, когда конструктор чертил карандашом так называемый белок (прообраз чертежа будущей детали, иногда выполненный не самым тщательным образом), затем девушки-копировщицы тушью при помощи рейсфедеров чертили на кальке строгий чертеж этой детали, который копировался, и так называемая синька поступала к непосредственному изготовителю. Долгий и архаичный путь подготовки документации сегодня повсеместно заменяют системы автоматизированного проектирования (САПР). В школах имеется реальная возможность подготовки учащихся к жизни и труду на занятиях технологии с учетом этих тенденций в проектно-конструкторских процессах. Оснащенность образовательных учреждений компьютерной техникой возрастает, процесс внедрения ЭВМ в школьные технологии необратим, поэтому все зависит по существу от двух факторов — компетентности самого учителя и наличия подходящей к местным условиям обучающей графической программы. Такие сейчас разработаны, и их особенности будут рассмотрены ниже.

Аббревиатура САПР (Система Автоматизированного Проектирования) впервые была использована основоположником этого научного направления Айвеном Сазерлендом (США). Начиная с 60-х годов прошлого века, с широким распространением микропроцессорной техники, САПР вошла в практику проектной и графической деятельности. Она охватывает весь спектр проблем, связанных с проектированием (графических, аналитических, экономических, эргономических, эстетических и др.).

В учебной практике шире и чаще применяется одна из разновидностей графического дизайна — компьютерная графика. Строго говоря, это графические редакторы, предназначенные для автоматизации графических работ, которые совместно с компьютером и монитором представляют собой «электронный кульман». Если в САПР высокого уровня обязательно применяют только трехмерные системы, то в учебных программах ранее были распространены только двухмерные, которые оказались вполне достаточными для создания большинства конструкторских документов (чертежей). Вместе с тем возможности графических редакторов расширялись и наиболее эволюционно развившиеся AutoCAD, MiniCAD (США) и КОМПАС-ГРАФИК (Россия) оказались полностью приемлемыми для учебного процесса.

Они позволяют любые самые сложные геометрические построения на плоскости. В возможностях, например, российского продукта КОМПАС (КОМПлекс Автоматизированных Систем), особенно его последней версии — КОМПАС-ГРАФИК 5, реализованы простановка всех типов размеров, автоматизированная простановка предельных отклонений (допусков), подбор по ним квалитетов. Среди объектов оформления чертежа — все виды шероховатостей, линии выносок, линии разреза и сечения, многое другое. Само изображение на мониторе можно редактировать в целой гамме возможностей (сдвиг, поворот, масштабирование, симметрия, деформация и др.).

Мы не ставим задачу показать в этом разделе приемы практических работ с названными графическими редакторами: методика их использования разработана, есть специальные пособия (например: Автоматизация инженерно-графических работ / Г. Красильникова, В.Самсонов, С.Тарелкин. — СПб., 2000).

Следует подчеркнуть, что между графическими системами КОМПАС-ГРАФИК и AutoCAD последних версий много общего, но все же КОМПАС представляется более предпочтительным для использования хотя бы в силу того, что он ориентирован на российские стандарты.

Таким образом, при наличии компьютера в мастерской у учителя технологии появляется возможность решать несколько важных задач.

Это прежде всего во много раз более эффективная (по сравнению с традиционной) возможность выполнения чертежей изделий в строгом соответствии с ЕСКД. Оказываются востребованными знания по информационным технологиям, полученные учащимися ранее. У школьников появляются навыки по моделированию, которые, как показывает опыт использования ЭВМ в технологии, применимы в равной степени при создании швейных моделей и при конструировании и проектировании объектов, которые предметно еще не существуют, а являются пока лишь продуктом интеллектуальной деятельности школьника. И наконец, это продуктивный учебный процесс, направленный на перспективу, так как трудно себе представить возврат к традиционному кульману, исполнению чертежей вручную. Если качество изображения на обычных чертежах во многом зависит от остроты зрения и мастерства исполнителя, то печатающие устройства вычерчивают высококачественные линии и тексты независимо от индивидуальных способностей человека. Учебная версия КОМПАС-Школьник, разработанная профессором А.А.Богуславским (Коломенский педвуз), опирается на учебники «Черчение» для общеобразовательной школы и позволяет с успехом ее использовать при создании чертежей (от простейших до сборочных).

Таким образом, применение современных компьютерных технологий не только активизирует умственную деятельность учащихся, развивает пространственные представления и образное мышление, но и подводит их к пониманию достижений и перспектив современной науки.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Какое место графика занимает в общеобразовательной области «Технология»?
2. В каких темах графики и технологии наиболее полно соединяются формообразование, конструирование, моделирование?
3. Какие вопросы, необходимые для изучения швейного дела, не отражаются в школьном курсе черчения?
4. Покажите на конкретных примерах важность применения компьютерных технологий при формировании графических знаний.