Возможные пути решения проблем преподавания черчения - Использование пространственного мышления в черчении

Оглавление:

Черчение как область изучения имеет следующие обязанности:

1) научить выполнять различные геометрические построения с использованием чертежных инструментов; строить иллюстрации объектов как с помощью чертежных инструментов, так и от руки; изображать объекты в прямоугольных проекциях на чертежах;

2) научиться самостоятельно читать чертежи и делать эскизы и чертежи несложных деталей и узлов; разрабатывать пространственные представления.

Важность чертежей в науке и технике очень велика. По чертежам строители строят дома, заводы, фабрики, дороги, мосты и другие инженерные сооружения, инженеры-механики по чертежам изготавливают машины, оборудование, турбины, монтажники по чертежам собирают и устанавливают оборудование на заводах, фабриках, электростанциях и других объектах.

При изучении многих дисциплин используются чертежи для объяснения устройства, машин, агрегатов, элементов зданий, инженерных сооружений и других предметов.

Необходимость представлять объекты возникла у людей очень давно. Уже в древности люди изображали на скалах диких зверей, охоту и т.д.. Позже подобные изображения появились на бытовых объектах, таких как сосуды, вазы и другая посуда. Таким образом, появились первые изображения объектов и явлений, которые люди наблюдали в своей среде.

В процессе трудовой деятельности человека возникла необходимость изображать объекты и структуры, которых еще не существовало. Например, такая задача ставилась перед архитекторами при строительстве храмов, театров и дворцов.

Рисунки планов и фасадов зданий были известны еще в Древнем Египте, о чем свидетельствуют сохранившиеся иллюстрации зданий на папирусах. Однако прошло много времени, прежде чем отдельные представления плана и фасада объекта были объединены в систему двух типов, то есть в чертеж объекта в современном понимании.

Методы представления объектов на плоскости развивались по-своему — от примитивных и обычных эскизов до более совершенных, приближенных к современным проекционным рисункам.

Индустриализация нашей страны, создание отечественных машиностроительных и других отраслей промышленности, строительство новых заводов, фабрик и городов привели к более широкому использованию чертежей, разработке конструкторских решений.

Использование пространственного мышления в черчении

Проблема формирования у учащихся пространственного мышления, пространственного воображения, результатом вышеуказанных процессов являются пространственные представления, без которых освоение этого предмета просто невозможно. Развитие воображения является основной предпосылкой для овладения умением создавать и читать рисунок, а также графической деятельностью в целом. В то же время процесс обучения рисованию служит одним из основных средств развития воображения[21].

Важнейшим условием формирования представления о технических деталях является обучение студентов приемам разглядывания и запоминания деталей, а также приемам их воспроизведения из памяти. На уроке учащиеся учатся технике анализа детали, мысленно разбивая ее на составляющие ее геометрические твердые части и выявляя все ее элементы (выступы, вырезы, отверстия и т.д.). Это, в свою очередь, требует умственных границ каждого геометрического тела (хотя эти тела не разграничены детально).

Кроме того, поиск геометрических твердых тел предъявляет требования к методам абстракции: Учащиеся должны мысленно определить в каждой геометрической твердой части ее основные черты. Например, под руководством учителя ученики осматривают стержень прямоугольной формы с канавкой. Они отмечают, что этот стержень представляет собой сочетание нескольких прямоугольных призм и демонстрирует их основные характеристики (два основания равны и параллельны, стороны прямоугольны); они также учитывают форму паза и общую форму стержня.

Основной принцип обучения заключается в следующем: в начале изучения нового материала на курсе рисования студенты обучаются элементарным техникам, характеризующимся дополнительной поддержкой визуального материала, а затем методология должна предусматривать перестройку техник таким образом, чтобы студенты создавали образы без дополнительной поддержки, т.е. мысленно, через изобретательскую деятельность. Переход учащихся от действий с дополнительной поддержкой к умственным действиям в формировании образных образов показывает ту закономерность, что в приобретении знаний и умений важную роль играет переход от реальных действий или действий с визуальным материалом к умственным действиям, т. е. действиям в сознании.

Этот переход должен быть своевременным. Если учащиеся слишком долго обучаются «визуальным» методам обучения, которые не включают в себя творческую деятельность, это может препятствовать развитию их пространственных репрезентаций.

Приёмы создания образов

По ходу урока учащиеся учатся технике создания образов с помощью деятельности воображения. Вместо того, чтобы давать ученикам картонные углы треугольника, учитель предлагает им мысленно воспроизвести действия, которые они на самом деле выполняли, овладевая визуальным методом: Представьте себе угол треугольника и стоящую в нём техническую деталь, мысленно нарисуйте отвесные линии от его вершин к сторонам угла треугольника, представьте себе проекции этих сторон, мысленно поверните правую и нижнюю стороны.

В этом случае метод создания изображения выражается следующим образом: учащиеся создают изображения проекций, используя дополнительные представления (углы треугольника, спицы). Это достигается благодаря активности воображения. При этом учащиеся совершают переход от реальных действий с визуальным материалом (на предварительном обучении) к ментальным действиям с использованием дополнительных репрезентаций. Затем учеников обучают технике, которая для них более сложна. Учитель просит их научиться изображать проекции заданного образца без дополнительных представлений, то есть не представляя треугольный угол. Метод создания изображения заключается в том, что после изучения формы детали мы постепенно «видим» ее мысленно в трехмерных изображениях. Другими словами, мы последовательно представляем себе три проекции в соответствующих местах на листе бумаги и затем набрасываем их. Переход к этому методу характеризуется исчезновением зависимости от дополнительных представлений, что связано с увеличением сложности образной деятельности. Многим студентам очень трудно освоить этот путь. Они не могут «видеть» объект в «плоской форме», то есть не могут абстрагироваться от третьего измерения. Когда учащимся удаётся визуализировать проекцию объекта, изображение легко исчезает или искажается. Чтобы преодолеть трудности, учащиеся возвращаются к предыдущей технике: они создают изображение с дополнительными представлениями.

Важной частью предмета является овладение техниками, необходимыми студентам для создания изображений при чтении рисунка. Учитель объясняет ученикам, что чтение рисунка включает в себя следующее:

Изучение чертежа (включая все детали и условности) и сопоставление элементов с тремя проекциями;
Строительство изображения объекта из чертежа. Этот последний процесс сложен и имеет две неразрывно связанные стороны.

Во-первых, студент мысленно совмещает три проекции, то есть синтезирует их, а во-вторых, мысленно заполняет проекции третьим измерением.

Роль и значение развития пространственного мышления в обучении черчению

На основе длительных теоретических и экспериментальных исследований для определения того, формируются ли пространственные представления студентов, являются ли они полными, содержательными, реальными и научными, Н.Д. Мацко предлагает взять в качестве критериев оценки следующие навыки:

распознать определенный объект среди объектов реальной реальности. 2. чтобы распознать объект среди фотографий.
установить связь между словом, представлением, изображением и объектом реальности.
воспроизведение объекта в воображении (представление памяти.).
воспроизводить изображения памяти (вербальные, графические, модельные).
создавать новые объекты в воображении (воображаемые представления).
воспроизводить воображаемые представления (устно, графически, в форме модели).

На основе этих навыков он также определяет этапы формирования пространственной репрезентации у студентов.

Уровень I (кумулятивный). Приобретать и распознавать пространственные особенности и отношения. Учащиеся накапливают разнообразные пространственные представления, учатся распознавать различные пространственные объекты, их индивидуальные признаки и взаимоотношения. Они могут дать объекту имя, найти его на рисунке среди объектов реальной реальности. Но различие между разными категориями пространственных признаков нестабильно, часто нет соответствия между изображением и словом и наоборот. Представления студентов являются неполными (навыки 1-4).

Уровень II (Репродуктивный). Воспроизведение Изображений Памяти. Студенты развили способность воспроизводить знакомые им пространственные особенности и отношения (в представлении, в устной форме, в рисунке, в виде модели). Их словарь пространственных терминов значительно расширился, и накопились различные типы пространственных представлений и отношений: Учащиеся могут устанавливать связи между пространством, количеством и временными представлениями. Слово уже имеет сигнальное значение и вызывает соответствующее представление у учащегося (Квалификация 1-5).

Уровень III (конструктивный). Самостоятельное построение пространственного снимка. Учащиеся активно используют в качестве опоры своей мыслительной деятельности уже сформировавшиеся представления в синтезе с количественными и временными отношениями. Они способны описать пространственные особенности и отношения в устной форме, опираясь на дискретные элементы пространственных понятий (о форме, размере, расстоянии и т.д.). На основе сформированных пространственных представлений они создают новые представления, используя словесное описание, численные данные, рисунки (навык 1-5, частично 6,7).

IV уровень (интеллектуальный). Психические операции с пространственными представлениями. Студент имеет богатый запас пространственных представлений и концепций, он может легко различать пространственные знаки и отношения. Этот этап уже характеризуется способностью мысленно перемещать пространственные объекты (симметрия, перемещение, вращение), находить на чертеже положение фигуры в соответствии с ее движением, характером движения и т.д. (Навыки 1-7)

Обучение графике

Основные задачи обучения — развитие образного мышления студентов и знакомство с процессом проектирования с помощью графики.

В процессе изучения графики необходимо научить студентов работать аккуратно, правильно организовать рабочее место, рационально использовать чертежные и измерительные инструменты, освоить простейшие методы работы с цветами.

Большая часть учебного времени отводится на упражнения и самостоятельную работу. В дополнение к репродуктивным методам обучения необходимо использовать проблемно-ориентированные методы обучения, которые вовлекают учащихся в процесс совместного творчества.

Изучение теоретического материала должно гармонично сочетаться с обязательной графической работой. Преподаватель подбирает для них конкретный материал, руководствуясь указанным в программе распределением часов в качестве условия. Учитель также определяет последовательность и время работы.

В процессе обучения графике необходимо широкое использование наглядных учебных пособий: Столы, модели, детали, различные изделия, чертежи и т.д. Рекомендуется также использовать клипы, слайд-фильмы на чертежах и другие современные технические средства обучения (по возможности, программы управления и обучения автоматизированных обучающих систем с широким использованием компьютерной графики).

Все графические работы должны выполняться в соответствии с правилами и техникой составления, определенными стандартами.

Отдельные графические работы выполняются на отдельных листах с использованием соответствующих стандартных форматов. Затем они переплетаются и записываются в альбом. Тренировки и фронтальные упражнения выполняются в рабочих тетрадях формата А4 (на квадратной бумаге).

Оптимальным условием обучения является гармония политехнической и эстетической, гуманистическая направленность преподавания графики, реализация творческих способностей личности студента. Такой подход позволяет выявлять и развивать разносторонние таланты и способности учащихся. Желательно, чтобы в процессе обучения на отдельных кафедрах графики студенты выполняли заказы школ, различных организаций и предприятий по их художественному и графическому оформлению. Необходимо создать условия для того, чтобы студенты могли украшать свои дома, квартиры и комнаты. К квартире следует относиться не как к «утилитарной среде», а как к объекту эстетического саморефлексии и отражения жизни. Поэтому полезно поручить студентам выполнение дизайн-проектов домашних интерьеров или различных машин и механизмов, зданий и сооружений (для тех, кто интересуется инженерными, графическими, художественными и отделочными работами).

На странице курсовые работы по педагогике вы найдете много готовых тем для курсовых по предмету «Педагогика».

Здесь темы рефератов по педагогике

Читайте дополнительные лекции: