Техническая документация на уроках технологии. Формирование чертежно-графической грамоты младших школьников

Учебные вопросы:

1. Развитие чертежно-графической грамоты у младших школьников.

2. Особенности работы с технической документацией в начальных классах.

Чертежно-графической грамотой принято называть умение чи­тать и выполнять техническую документацию, выраженную в нагляд­но-графической форме, и использовать ее в практической работе при конструировании и изготовлении изделий.

В начальной школе используются следующие виды технической документации: чертежи, эскизы, схемы, технические рисунки, учеб­но-инструкционные карты.

Смысл использования подобной документации на уроках практи­ческого труда заключается отнюдь не в самоцельном освоении чертежно-графических знаний и умений, а в интенсификации с ее помо­щью познавательных процессов у школьников. Обозначенные выше виды технической документации представляют собой специфическую наглядность, работа с которой позволяет развивать, прежде всего пространственные представления, воображение, абстрактное мыш­ление. В отечественной психологии принципиально разрешен вопрос о тесной связи словесно-логических, наглядно-образных и действен­но-практических компонентов в единой психической деятельности человека. Многими исследованиями доказано, что не только младшим, но и старшим школьникам, и взрослым специалистам даже при реше­нии чисто логических задач необходима опора на наглядные образы (Б. Г. Ананьев, П. П. Блонский, Н. А. Менчинская, С. Л. Рубинштейн, Ф. Н. Шемякин, И. С. Якиманская и др.). Важнейшим достоинством перечисленных видов наглядности является их условность, что позво­ляет сделать переход от чувственного познания к абстрактному мыш­лению более простым. В них, по замечанию Т. В. Кудрявцева, «с одной стороны, образ обладает многими достоинствами «живого созерца­ния», с другой - уже заключает в себе некоторую абстракцию, так как существенные признаки объекта могут быть отдифференцированы в какой-то мере от несущественных и выступать на передний план»(Кудрявцев Т. В. Психология технического мышления. - С. 110.).

Рассмотрим подробнее особенности работы с технической документацией в начальных классах.

Чертеж - это условное графическое изображение предмета, выполненное с помощью специальных (чертежных) инструментов с точным соблюдением размеров в определенном масштабе. Чертеж содержит данные о форме, конструкции и размерах предмета. При изображении трехмерного объекта в чертеже обычно даются виды его отдельных сторон, которые располагаются на строго определенных местах. В начальной школе преимущественно используются черте­жи не трехмерных предметов, а их разверток; причем, изображаются развертки только таких образцов, поверхности которых образованы многоугольниками.

Рис.24.

В чертеже используются определенные условные обозначения, которые являются общепринятыми и в основном соответствуют госу­дарственным стандартам (ГОСТ) по Единой системе конструкторской документации (ЕСКД). Разумеется, в начальной школе нет необходи­мости давать информацию обо всех типах условных обозначений, по­этому младшие школьники знакомятся только с теми из них, которые встретят в процессе своей работы.

Линия видимого контура - сплошная, толстая. Обозначает контур изделия или заготовки, а также надрезы, вырезы, разрезы.

Все остальные линии на чертеже примерно в два раза тоньше.

Линию сгиба в настоящее время принято изображать штрих-пунктиром с двумя точками.

Осевая, центровая линия служит для обозначения оси симметрии в симметричных деталях; обозначается штрих-пунктиром.

Выносная и размерная линии - сплошные тонкие - являются вспомогательными. Они служат для обозначения размеров детали или изделия. Размерная линия ограничена с обеих сторон стрелками, которые острыми концами упираются в размерные линии. Размеры обозначаются над серединой размерной линии. Размеры круглых де­талей или отверстий обозначают с помощью радиуса

Размерные числа обычно указывают в миллиметрах. В начальной школе допустимо все размеры обозначать в сантиметрах, но в этом случае - с обязательным указанием наименований.

Места нанесения клея - это особое условное обозначение, не предусмотренное ГОСТом, которое, однако, часто бывает необхо­димо при изготовлении объемных изделий из разверток. Участки, на которые наносится клей, обозначают штриховкой. При этом ино­гда различают нанесение клея с лицевой стороны (сплошные линии штриховки) и с изнаночной стороны детали (штриховка прерывисты­ми линиями).

Младшие школьники сами чертежей не строят, а только учатся их читать и использовать в своей работе. При этом, вычерчивая по чер­тежу какую-либо деталь изделия, ученики не повторяют указанных условных обозначений: в их разметке все необходимые линии обо­значаются сплошными и должны быть не слишком толстыми, чтобы не испачкать и не порвать бумагу.

Эскиз - предварительный набросок к картине, рисунку или про­екту; может изображать внешний вид целого комплекса предметов, отдельного изделия или его детали, а также их устройство. На уроках технологии в начальных классах чаще всего имеют дело с эскизами разверток изделий. В отличие от чертежа, эскиз выполняется от руки, без соблюдения точного масштаба, но передает общие соотношения размеров.

Эскизы младшие школьники не только учатся читать, но и сами вы­полняют их в процессе анализа устройства изделия или в процессе кон­струирования (доконструирования, переконструирования) изделий.

Технический рисунок - менее условное (в отличие от чертежа) наглядное изображение предмета. Технический рисунок показывает внешний вид и форму предмета в целом с соблюдением пропорций и указанием размеров.

Рис.25.

Схема - условное графическое изображение конструкции или принципа ее действия, в котором закодированы определенные вза­имосвязи при помощи специальных символов. Например, схема устройства простейшей электрической цепи показывает, из каких именно элементов она состоит, и позволяет в общих чертах понять принцип действия.

По сравнению с вышеперечисленными видами технической до­кументации такая схема, пожалуй, обладает наибольшей степенью абстракции в изображении предмета. Однако в современной прак­тике уроков технологии в начальной школе схема в ее настоящем виде используется крайне редко. Главным образом, ученики знакомятся со схемами и схематическими изображениями, принятыми в технике оригами; кроме того, в схематическом виде им предлагают­ся условно-графические инструкции, демонстрирующие, например, поэтапное изготовление изделия. Подобные учебные схемы как раз обладают значительно большей степенью наглядности по сравнению, скажем, с чертежом или эскизом конструкции.

Рис. 26.

Учебно-инструкционная карта комплексный документ, который в полном виде включает в себя следующие компоненты: 1) изображе­ние и описание готового изделия (образца), 2) описание всех матери­алов и инструментов, необходимых для работы, 3) последовательное описание всех операций по изготовлению деталей и сборке изделия.

Ранее мы уже упоминали о том, что подобный документ разработан по аналогии с одним из видов производственной документа­ции - технологической картой для рабочего, изготавливающего изде­лие по готовой инструкции. В связи с этим наибольшее применение инструкционная карта обычно находит в случаях организации репродуктивной работы учащихся по воспроизведению образца. Оценивая образовательный смысл таких карт, мы уже отмечали, что их посто­янное использование может существенно затормозить развитие познавательных процессов у учеников, поскольку подробно расписан­ные действия не способствуют ни самостоятельному мышлению, ни самостоятельной организации работы. Учебно-инструкционная кар­та даже в репродуктивной деятельности детей должна применяться лишь в тех случаях, которые связаны с еще не освоенными способамии приемами действий.

Кроме того, учебная инструкционная карта должна отличаться от производственной тем, что она не всегда и не во всем упрощает про­цесс изготовления изделия, а в каком-то смысле может намеренно (в дидактических целях) усложнять его. Например, в поэтапной инструкции могут быть пропуски отдельных «шагов», чтобы заставить учеников думать самостоятельно. Далее, не всегда имеет смысл включать в нее полную и детальную информацию о предмете; лучше поставить перед учениками вопросы, требующие самостоятельного анализа конструкции и проч.

Рис. 27.

В настоящее время в своем полном виде инструкционная карта вообще мало кем используется. В современных учебниках по технологии зачастую присутствуют лишь «фрагменты» таких карт: более или менее развернутое описание (текстовое и графическое) хода работы над изделием.

Завершая краткую характеристику видов технической документации, используемой на уроках практического труда в начальных клас­сах, еще раз заметим, что чертежно-графическая грамота не должна рассматриваться как самоцель этих уроков; она является лишь одним из средств развивающего обучения.

Техническая документация в учебном процессе используется в решении определенных задач. Оперирование чертежно-графическими изображениями включает в себя процессы восприятия, пре­образования и реконструкции тех образов, которые складываются в сознании на основе чтения технических изображений. Работа с по­добными условными изображениями особенно важна для развития у школьников пространственных представлений, умения мысленно трансформировать плоскую фигуру в объемную (и обратно), а также умения мысленно изменять, реконструировать объект - что чрезвы­чайно важно для развития мышления в целом.

В соответствии с этим учитель должен хорошо понимать, что в формировании чертежно-графической грамоты у школьников является главным, а что - второстепенным. В частности, не имеет смысла концентрировать основное внимание лишь на формальной стороне рабо­ты и требовать от учеников, например, неукоснительного следования всем предписаниям ГОСТа. Разумеется, школьники не должны просто заучивать рассмотренные выше условные обозначения, тем более не следует проводить специальные занятия по чертежно-графической подготовке. К тому же следует помнить, что условные обозначения по­тому так и называются, что люди условились, договорились обозна­чать какие-то вещи определенным образом, чтобы проще было понять друг друга при решении тех или иных задач. Условные обозначения со временем могут меняться; они также могут быть разными в разных государствах и проч. - поэтому нет никаких оснований относиться к ним, как к «священной корове». Напротив, чтобы у учащихся изначаль­но вырабатывалось правильное отношение к данной проблеме, а у учи­теля не было соблазна заучивать с ними условные обозначения, в ряде случаев Н.М. Конышева предлагает специально отходить от жестко регла­ментированных обозначений (особенно в 1 классе). В подобных случаях суть работы и смысл заданий в документах переданы вполне определенно - что и является главным для ученика.

Работа с чертежно-графической документацией предполагает и выработку у школьников определенных практических умений и навы­ков: графических, измерительных, разметочных и проч. Все они даются в системе, постепенно усложняясь и совершенствуясь от класса к клас­су. Причем, в практической работе важно учитывать соответствующие знания и умения, которыми младшие школьники овладевают на уроках математики и изобразительного искусства.

Кратко рассмотрим, формирование каких именно знаний, умений и навыков предусмотрено в рамках чертежно-графической грамоты.

1 КЛАСС

Первоклассники получают, главным образом, подготовительные умения и навыки в области чертежно-графической грамоты. Они учат­ся выполнять разметку с помощью шаблона, а также по линейке. В последнем случае линейка используется только в качестве направляющего инструмента, а не измерительного. Ученики осваивают приемы четкого и правильного выполнения этой работы: учатся удерживать шаблон рукой, не сдвигая его во время разметки, обводить точно по контуру, проводить прямые линии по линейке между двумя точками или приложив линейку к краю прямоугольного листа. В процессе разметки они приучаются правильно сидеть, держать линейку, карандаш, кон­тролировать силу нажима и проч.

В учебнике-тетради «Умелые руки» (автор Н.М. Конышева) даются несложные схемы, кото­рые ученики читают под руководством учителя. Так формируются уме­ния читать и использовать в работе условную графическую информа­цию.

Для практической работы в тетради в некоторых случаях предлагаются уже размеченные заготовки, в которых разными линиями обо­значены разные операции - на них первоклассники также учатся понимать условные обозначения.

2 КЛАСС

Во втором классе школьники должны прочно усвоить прием построения прямоугольника с помощью линейки от двух прямых углов. В данном случае их работа связана с аналогичными математическими заданиями, но способ построения прямоугольника здесь существенно иной. Дело в том, что на уроках математики ученики строят прямоуголь­ники на бумаге в клетку, где направляющие линии уже имеются; соот­ветственно, имеются и прямые углы, на их сторонах остается только отложить отрезки нужной длины. При построении прямоугольника на нелинованной бумаге необходимо самостоятельно позаботиться о том, чтобы все углы прямоугольника были действительно прямыми, что возможно лишь при использовании определенного способа построения.

Рис.28.

В данной работе важно научить второклассников прикладывать линейку к листу бумаги, точно и правильно устанавливая ее для ра­боты (нулевая отметка точно совпадает с краем листа, а сама линей­ка точно направлена вдоль другого края). Необходимо научить детей ставить при разметке точки в соответствии с чертежом или эскизом детали, обозначая не только контуры, но и места сгибов, надрезов точно на требуемом расстоянии.

Поскольку специальные чертежно-графические упражнения младшим школьникам неинтересны, подобные задания на построе­ние в учебнике и в рабочей тетради с самого начала связаны с задачами, требующими активизации мышления, пространственного воображения и проч. Но учителю следует помнить, что правильный прием разметки прямоугольника необходимо постоянно закреплять на тех уроках, на которых второклассники строят детали прямоуголь­ной формы.

Во втором классе ученики знакомятся с разверткой, учатся читать чертежи разверток и строить развертки изделий.

Довольно много внимания уделяется работе с использованием технических рисунков, схем.

В процессе работы с этими видами технической документации учащиеся решают задачи, направленные на развитие пространствен­ного воображения, умения мысленно трансформировать предмет. С целью более эффективной организации данной работы в учебнике и рабочей тетради второклассникам предлагаются всевозможные за­дания на выполнение эскизов (рисунков изделий по их разверткам и наоборот).

3 КЛАСС

Третьеклассники осваивают приемы построения разверток и деталей изделий с помощью циркуля. Они не только учатся строить окружности заданного размера, но и использовать циркуль для более точных построений: делить с его помощью окружность на равные ча­сти, откладывать отрезки нужной длины и проч.

Помимо этого в третьем классе школьники учатся строить прямоугольник на листе неправильной формы с помощью угольника.

Все эти новые приемы и виды работ необходимо изначально пра­вильно сформировать и надежно закрепить, для чего в учебнике и рабочей тетради к нему предусмотрена система специальных зада­ний. Как обычно, эти задания не являются простыми упражнениями, а включают в себя технические задачи и направлены на развитие мышления, воображения.

4 КЛАСС

В четвертом классе ученики не осваивают принципиально новых способов работы или инструментов в области чертежно-графической грамоты; их деятельность направлена на углубление и совершенствование ранее полученных знаний и умений. В учебнике «Секреты мастеров» и рабочей тетради предлагается большое количество раз­нообразных заданий на основе использования чертежей, технических рисунков, эскизов и схем. Эти задания не просто более сложные; они требуют от ученика более высокого уровня абстрагирования и умения мысленной реконструкции предмета. Например, дан технический рисунок складной конструкции из бумаги, и к нему предлагаются вопросы: «1. Может ли деталь каркаса внутри такой открытки иметь линию сгиба не посередине? Как тогда ее нужно вклеить? Можно ли прикле­ить так, как показано на рисунке? 2. Какие размеры нужно поставить вместо вопросительных знаков? 3. Может ли длина розовой или зеле­ной части обложки быть меньше 140 мм? А больше 200 мм? Что будет, если эти части будут разной длины? Обоснуй свои ответы. Проверь их практическим путем».

Рис. 29

Практические чертежно-графические приемы работы в четвертом классе также более сложные; они требуют более высокой точности в расчетах и построениях.