Подготовка занятий, связанных с техническим моделированием, в целом ведётся так же, как и по предыдущим двум разделам. Вместе с тем особенность содержания третьего раздела вносит новые элементы в планирование и организацию учебной работы.
Техническое моделирование проводится в конце I и II полугодий. В зависимости от выбранных моделей и пособий для изготовления может преобладать в данной группе работа с древесиной или работа с металлом. Чаще всего модели и учебные пособия, изготовляемые школьниками, содержат детали из различных материалов. В связи с этим важно, во-первых, продумать, в какой мастерской, на каких рабочих местах учащиеся будут выполнять соответствующие задания, и, во-вторых, если в школе трудятся два педагога, необходимо распределить работу между ними, связав работу в мастерских с занятиями девочек по домоводству и обеспечив одновременную работу класса. Из опыта известно, что разобщение во времени работы двух групп (мальчиков и девочек) одного класса серьезно осложняет организацию учебно-воспитательной работы.
Далее требуется учесть указанное ранее положение о подготовке учащихся к решению задач по конструированию. Желательно, чтобы в процессе изучения приемов обработки древесины и металлов школьники изготовляли такие предметы, по которым в дальнейшем они будут решать отдельные конструкторские задачи по разработке деталей, узлов или аналогичных предметов в целом. Об этом приходится заботиться при планировании всех занятий в учебных мастерских.
Наконец, подготовка материалов, технической документации, некоторых специальных инструментов и приспособлений также отличается от обычной подготовки по первому и второму раз-* делам.
В восьмилетних школах с небольшим числом классов, где работает один учитель труда, занятия по техническому моделированию являются естественным продолжением работы по первому и второму разделам. Здесь не возникают организационные вопросы, связанные с распределением работы в двух мастерских: по дереву и металлу. В таких восьмилетних школах весьма удобно работать в мастерских, оборудованных комбинированными рабочими местами, т. е. приспособленными для работы с различными материалами.
В восьмилетних и средних школах с большим количеством классов, обслуживаемых двумя преподавателями труда, рекомендуется принять за правило: техническое моделирование проводят в равной мере оба учителя. Об этом приходится напомнить, потому что в практике школ можно нередко встретить обратное положение: техническое моделирование поручается одному учителю, преимущественно по обработке металлов. Это приводит к перегрузке одного учителя и недогрузке другого.
Успешная работа по техническому моделированию связана с предварительной подготовкой учащихся. На занятиях, посвященных изучению приемов обработки древесины и металлов, применяются разнообразные методы закрепления технологических знаний и умений, а также развития технологического творчества. Начиная с первых занятий учитель подводит учащихся к продумыванию технологического плана, т. е. порядка выполнения трудового задания. Сначала учитель добивается усвоения наиболее рационального порядка выполнения отдельных деталей, простого предмета, затем школьники с помощью учителя коллективно разрабатывают технологию изготовления предмета, состоящего из нескольких деталей. Параллельно с этой работой учащиеся изучают применяемые материалы, инструменты, приспособления. На занятиях по техническому моделированию возникает впервые новая задача: каким должен быть предмет, какова его конструкция? Затем продолжается решение уже знакомых задач: как этот предмет изготовить, какой для этого взять материал, какие использовать инструменты и приспособления? Технологические планы, составляемые в V и даже в VI классе, сравнительно невелики. Дети могут их запомнить и по памяти записать в тетрадь. Зафиксировать задачу, «каким должен быть предмет», нельзя без чертежа (эскиза) или технического рисунка. Следовательно, даже самое элементарное конструкторское творчество связано со знаниями и умениями в области черчения, так как ученик должен составить «проект» своего предложения, мысленно представить себе будущее изделие.
В творческих работах учащихся начальных классов не наблюдается этого элемента — первоначального проектирования. В этом возрасте «проектирование» протекает в других формах: путем комбинирования кусочков бумаги, картона, деревянных полуфабрикатов, деталей конструкторов, рисунков, вырезаемых из специально издаваемых для этой цели альбомов и книг. В некоторых работах учащихся IV класса встает уже в элементарном виде задача о проектировании.
Начиная с V класса вопрос о «проекте», выраженном в чертеже (эскизе) или в техническом рисунке, становится актуальным. Задача заключается, во-первых, в конструировании предмета, удовлетворяющего определенным требованиям, и, во-вторых, в решении вопроса о целесообразной технологии. Как указывалось выше, конструкторское творчество неразрывно связано с технологическим. На занятиях по труду эта связь должна систематически разъясняться для развития политехнических знаний учащихся о производстве.
Чтобы проверить, насколько учащиеся V класса подготовлены к решению новых трудовых задач, включающих вопрос о том, каким должен быть предмет, мы проделали следующие эксперименты.
Во второй четверти мальчики V класса изготавливали совок, состоящий из четырех деталей: корпуса совка, ручки и двух заклепок. Перед нами возник вопрос: смогут ли школьники в начале четвертой четверти повторить эту работу при двух условиях:
- Учитель делает чертеж на доске, объясняет его, но не рассказывает о порядке изготовления. Учащиеся должны это знать по предыдущей работе. Учитель рекомендует делать работу самостоятельно.
- Чертеж совка не дается. Учитель напоминает учащимся, как они делали совок, показывает образец и рекомендует каждому ученику сделать самостоятельный эскиз.
Естественно, допускаются отклонения от размеров и в конструкции образца. Обращается внимание школьников лишь на то, чтобы изготовляемый совок был таких же габаритов, как и сделанные во второй четверти. После объяснения образец убирали в шкаф.
На решение задачи в обеих группах выделялось 4 часа. Во второй четверти на изготовление данного совка разными учащимися было затрачено 4—6 уроков. Опыт показал, что в V А классе, работавшем с чертежом совка на доске, 7 учеников из 13 выполнили работу без помощи учителя. В V В классе два ученика сделали работу самостоятельно. Остальные 12 получили от учителя необходимую помощь. Какие же моменты затрудняли школьников? Самым трудным оказалась в первом случае разметка, во втором — составление чертежа, а затем разметка.
Как видно из опыта, знания и умения, относящиеся к чертежу и разметке, полученные во II четверти, еще не закрепились. Обработочные операции запомнились. Учащиеся уверенно закрепляли ножницы в тисках и вырезали развертку корпуса совка. Они не испытывали трудностей в изготовлении ручки из листовой тонкой стали, в пробивке отверстий бородком и в соединении ручки с корпусом совка двумя заклепками.
Можно было подвергнуть подробному анализу процесс изготовления и его результат. В данном случае нас интересует один момент. Самостоятельное повторение работы, ранее выполненной под руководством учителя, недоступно всем учащимся V класса. Мы, конечно, понимаем, что совок в V классе — сложный объект. Мало времени для упражнения, нет возможности закрепить эти знания и умения, особенно в области разметки сравнительно сложных разверток. Здесь, кстати, нужно заметить, что учителя труда мало используют в своем методическом творчестве повторные работы. К сожалению, в методических пособиях по труду, изданных в последние годы, этот вопрос не подвергся серьезному анализу. Между тем повторение некоторых работ имеет важное значение в трудовом обучении. Например, повторное изготовление угольника дает весьма эффективные результаты. Учащиеся учитывают подавляющее большинство ошибок, сделанных в первой работе, и во второй их не повторяют. Стремление придать труду учащихся общественно полезный характер удерживает нас от подобных повторений, но и этот важный принцип должен реализоваться творчески. На первых этапах обучения вполне допустимы некоторые повторные работы-упражнения, позволяющие закрепить полученные знания и умения, освободиться от ранее допущенных ошибок.
Кроме работы по изготовлению совка, мы проделали аналогичные работы по изготовлению ящика для рассады и ящика для хранения гвоздей. Последняя работа содержала серьезную конструктивную задачу: сделать в ящике шесть отделений для хранения гвоздей разных размеров (размеры указывались в требованиях к ящику) и других крепежных и мелких деталей. Самостоятельные конструкторские работы с ящиками прошли значительно успешнее, из 15 учащихся 9 справились с работой хорошо и самостоятельно. Остальные 6 потребовали большей или меньшей помощи от учителя, выразившейся, главным образом в объяснении того, как сделать в ящике отделения для размещения соответствующих крепежных деталей и других мелких предметов.
Какие следует сделать выводы из этих и многих других опытов, выполненных нами с преподавателем школы № 315 Москвы Л. И. Галкиным, А. А. Маховым, А. Г. Катковым и другими? Задачи на самостоятельное конструирование должны относиться к объектам, хорошо известным учащимся. Содержание задачи, характер ее решения должны учитывать имеющиеся знания по черчению, и, наконец, первоначальное развитие конструкторских знаний и умений целесообразно строить на предметах, ранее изготовлявшихся в процессе изучения приемов обработки древесины и металлов.
Из этих выводов следует, что в процессе изучения обработки древесины и металлов может и должна быть проведена большая подготовительная работа к занятиям по техническому моделированию. Суть этой подготовки в первую очередь заключается в том, чтобы школьники в процессе работы не только уяснили себе конструкцию изготовляемого предмета, но и получили сведения о том, какие могут быть иные конструктивные решения. Например, школьники делают коробочку из жести для мелких деталей. Известно, что учителя труда уделяют большое внимание развитию технологических знаний и творчества, побуждая школьников постоянно думать о том, как делать коробку, как сделать работу скорее, как добиться высокого качества выполнения, как сделать коробку красивой, чистой и т. д. Но учитель, как правило, не беседует о размерах коробки, вытекающих из соответствующих требований, он не разъясняет, какие требования могут быть поставлены перед коробкой, как она меняется при этом конструктивно, какие возникают новые технологические задачи. Между тем учитель имеет возможность расширить знания учащихся о конструкции коробки. Объясняя устройство изготовляемой коробки, учитель рассказывает, что подобные изделия находят широкое применение в нашей жизни. Сколько предметов, продуктов упаковано в коробки из тонкой листовой стали! Одни коробки с крышками, другие без них, консервные коробки герметически закупорены кругом с помощью закатки и оловянным припоем. Целесообразно задавать учащимся вопросы: какую следует сделать коробку из тонкой листовой жести, чтобы она служила в качестве пенала? Укажи примерные размеры этой коробки. Какие известны крышки на коробках из жести?
Было бы очень интересно заставить детей вспомнить, как устраиваются съемные и несъемные крышки, какие им известны их формы, способы удержания в корпусе коробки и т. д. На такого рода беседу можно затратить минут 10-12. Она подготовит детей к дальнейшей работе, Аналогичные вопросы можно поставить учащимся и при изготовлении других предметов.
В процессе фронтального выполнения трудового задания некоторые дети, их обычно немного, вырываются из общего ритма работы, опережая группу, в зависимости от объема задания, иногда на 1—2 часа. Из методики известно, что для таких учащихся мы обычно готовим резервные работы. Было бы правильно в некоторых случаях использовать это освободившееся время для решения конструкторских задач, для развития технического творчества учащихся. Например, при работе над коробками можно предложить в качестве дополнительного задания сделать коробку без крышки для укладки в нее определенного количества кубиков. Форма и размеры коробки могут быть какие угодно. Ученик должен лишь иметь в виду, что кубики должны полностью заполнить проектируемую коробку. Эту задачу мы проделали с большим количеством учащихся IV—VII классов. Чаще всего задача предлагалась в такой редакции: имеется комплект из 20 кубиков с ребром в 50 мм. Какая требуется для них коробка, если учесть, что кубики заполняют ее полностью? Мы наблюдали неожиданные явления: некоторые учащиеся IV класса легко справлялись с этой задачей, их решение правильное, но непрактичное, нежизненное — они предлагают сделать коробку, в которой все двадцать кубиков расположены в один ряд, (получается коробка 1000X50X50). Многие учащиеся VII класса, с этой задачей не могли справиться. Аналогично обстоит дело и с учащимися V и VI классов. На наш взгляд, подобные недочеты в знаниях и умениях учащихся порождаются рецептурностью в методике обучения решению задач по математике, физике и другим предметам, отсутствием в школьных курсах задач с многозначными решениями, из которых следует выбрать одно, практически наиболее целесообразное. Трудовое обучение может внести свой серьезный вклад в устранение недочетов в развитии технического мышления учащихся.
Кроме задач такого типа, можно предложить много других. Следует предупредить увлечение задачами, которые могут потребовать значительного времени на раздумывание и конструирование и серьезно уменьшить время на выполнение обработочных операций.
Следует стараться выбирать задачи, естественно вытекающие из трудового задания или естественно «вписывающиеся» в него. Например, при изготовлении совка учитель школы № 315 Москвы А. А. Махов предлагал учащимся V класса продумать самостоятельно форму корпуса совка. Учитель показал, как в левой руке держат совок, как правой веником подают на него мусор. Перед детьми была поставлена задача, как сделать корпус совка, чтобы удобнее было собирать мусор, как следует отогнуть передний край корпуса, какая форма удобнее: прямоугольная или с расширенной передней стороной и суженной сзади, т. е. трапециевидная форма. Далее учитель предложил подумать, как укрепить деревянную ручку к корпусу совка, сделанного из тонкой листовой стали, как на ручке сделать приспособление для того, чтобы вешать совок на гвоздь.
Итак, в процессе изучения приемов обработки древесины и металлов необходимо готовить учащихся к дальнейшей работе по техническому моделированию. Для этого систематически обращают внимание на конструктивную сторону трудового задания и ее связи с технологией и решают технические задачи, включающие элементы конструирования.
Какими методами и приемами реализуется эта цель? Как указывалось, во-первых, более подробным рассказом о возможных конструктивных вариантах изготовляемого предмета. В этой области возможности учителя очень велики. Как показывает опыт, приходится проявлять заботу об ограничении подобных объяснений, чтобы в целом на практические работы, как это требуется программой, учащиеся тратили примерно 75% выделяемого на занятия времени. Поэтому, продумывая занятие, учитель отбирает лишь 1—2 дополнительных варианта предмета и в беседе с учащимися побуждает их назвать еще один вариант. Например, в VI классе предполагается изготовить скамеечку. Эта работа предусматривает соединение деталей с помощью шипов и клея. Учитель рассказывает о складной скамеечке, которую удобнее переносить и перевозить и которой требуется меньше места для хранения. Далее задается вопрос, как, по мнению учащихся, пришлось бы делать скамеечку, если бы имелась возможность соединять детали только гвоздями. Интересно заставить учащихся подумать, какие могут понадобиться дополнительные детали в связи с другими технологическими возможностями. Разговор о новых конструктивных решениях ведется обычно 10—20 мин, когда разъясняется новая работа, один раз в 2—4 занятия, в зависимости от содержания работы. Но именно краткость беседы требует большего внимания к ее подготовке. Рисунки и чертежи на доске, связанные с рассматриваемой частью общего объяснения, не следует детализировать. Лучше обходиться только техническими рисунками, раскрывающими идею новой конструкции, как правило, без размеров и других детализаций. Вызывая ученика к доске для ответа на вопрос конструктивного характера, от него не требуют сложных чертежей и рисунков. Лучше вопрос ставить так, чтобы ему приходилось вводить изменения, дополнения в эскиз или рисунок, сделанный учителем для беседы. Если учащиеся, увлеченные вопросом, вносят несколько предложений, учитель дает им краткий анализ, отмечает достоинства и недостатки отдельных предложений.
Во-вторых, вместе с технологическими задачами учащимся предлагаются технические задачи, требующие конструирования.
Такие задачи предлагают всей группе фронтально. Но могут предлагаться задачи звену или, как говорилось выше, отдельным учащимся. Технические задачи, предлагаемые группе в целом, должны, как правило, содержать и обработочные операции. Учащийся должен не только решить какой-либо технологический или конструктивный вопрос, но и выполнить предлагаемое решение в дереве или в металле.
В школе № 315 Москвы продумывалось содержание контрольной работы для учащихся V класса, проводимой в конце занятий по обработке древесины и металлов. Среди ряда простых предметов из белой или черной жести 0,5—0,3 мм, предложенных учителями для V класса, мы остановились на подставках для кисточек, которыми удобно пользоваться на уроках рисования. Конструирование и изготовление подставки было предложено группам мальчиков и девочек в V классе. Техническая задача формулировалась следующим образом. Ребятам известно, что на уроках рисования или в домашней работе неудобно пользоваться 1—2 кисточками без специальной подставки. Кисточки пачкают стол, они скатываются, например, с парты. Их обычно кладут дома на край блюдца или другой посуды. Надо сделать из жести простую подставочку, которой было бы удобно пользоваться в классе, дома и, конечно, в пионерской комнате и в других местах, где приходится рисовать акварельными красками. Сначала надо сделать чертеж, потом взять кусочек жести, разметить подставочку, вырезать развертку ножницами и согнуть ее согласно чертежу.
В группе девочек учитель показал детям крупные, сделанные из куска картона образцы подставок (рис. 5), но предупредил, что девочки могут придумать и другие подставки. В группе мальчиков образцы не показывались. Имелось в виду, что затрудняющиеся учащиеся будут наблюдать работу соседа. В крайнем случае они повторят (скопируют) «конструкцию». Но они вынуждены будут все же провести все необходимые операции по изготовлению подставки, что в сущности и было главным на этом занятии.
Как и следовало ожидать — это психологическое явление хорошо известно, — девочки в подавляющем большинстве сделали подставки согласно первому, более простому, продемонстрированному образцу.
Мальчики в целом сделали подставки трех вариантов, при этом многие (7 учеников) сделали подставки, заимствуя их форму (рис. 6) у ученика К. Подставки только немного отличались размерами.
Характерно, что ученик К. не думал о том, как ему удастся вырезать полукруглые углубления, в которые укладывались кисточки. Эти затруднения испытывали все восемь учеников. В дальнейшем учителя, предлагая техническую задачу с элементами конструирования, постоянно обращали внимание учащихся на то, что, конструируя предмет, его детали и соединения, надо постоянно думать об их изготовлении, что надо брать такие формы, такие виды соединений, которые можно выполнить.
После проведения данного занятия мы пришли к выводу, что в V классе целесообразно предлагать в качестве контрольной двухчасовой работы две подставки. Именно две одинаковые подставки являются очень хорошим содержанием, позволяющим учащимся раскрыть свои технологические знания и умения, сметку, трудовую сноровку. Этот пример показывает, как техническая задача с конструированием может явиться, содержанием занятия по первому или второму разделу.
Используя принципы построения данной задачи, учитель может составить ряд аналогичных задач, подходящих для изучения и освоения других приемов и операций.
Что касается задач с конструированием, предлагаемых звеньям и отдельным учащимся, то в данном случае могут иметь место задачи, решаемые в чертеже и с вычислениями и в дальнейшем не осуществляемые в материале. Однако и здесь следует стараться подбирать задачи с обработочными операциями, если позволяет время. Лучше, если эти задачи вытекают из жизни школы, микрорайона или шефствующих предприятий, колхозов, совхозов.
Учитель школы М: 315 Москвы Л. И. Галкин на занятиях по обработке древесины предложил двум учащимся VІІ класса, закончившим изготовление кормушки для кур, следующую задачу: «Заведующий хозяйством обратился к нам с просьбой сделать 10 штук урн для бумаги и другого мусора. Урны будут стоять по углам в коридорах. Подумайте, пожалуйста, какие следует изготовить урны. Сделайте чертеж, мы потом его обсудим».
Или другая задача, тоже учащимся VІІ класса: «Директор школы просит изготовить 20 штук палок с крючками для открывания и закрывания фрамуг в классах. Как сделать эти приспособления? Составьте чертеж, покажите его мне и сделайте образец для окончательного решения вопроса о конструкции палок, которые будут изготавливаться всей группой».
Ученику VI класса предлагают сделать укладку для кабинета химии, подобную образцу для хранения 15 измерительных наборов, взятому в кабинете физики. Укладка предназначена для хранения 15 штук спиртовок. Ученику приходится определить размеры укладки, высоту бортиков. Он самостоятельно предлагает укрепить ранее изготовленные в V классе проволочные ручки с накладками.
Эти примеры показывают, как учитель может вводить в содержание занятий по первому и второму разделам программы для учащихся V-VII классов задачи с элементами конструирования, постепенно подготавливая школьников к более успешной работе по техническому моделированию. Некоторые задачи решаются отдельными учащимися или звеньями, и учителю приходится заботиться о том, чтобы такие задачи доставались постепенно всем учащимся группы.
Наконец, большое значение для подготовки школьников к техническому моделированию, связанному с более широким проявлением технического творчества, имеет раздел «Комплексные работы по дереву и металлу в VII классе». Комплексные работы имеют своей задачей закрепить и углубить умения в области обработки древесины и металла. Поэтому работы в этой теме строятся на типичных для столярного и слесарного дела объектах.
Более сложное содержание, разнообразие технологических приемов, применяемых на занятиях, связанных с выполнением комплексных работ, позволяет вводить в содержание занятий решение различных технических задач, в том числе и включающих конструирование.
В заключение следует отметить, что некоторые учителя практикуют внеурочные поручения учащимся по разработке конструкции предметов или отдельных деталей и узлов, связанных с выполнением в мастерских различных заказов. Необходимо заметить о некоторых методических особенностях этой подготовительной работы. Учащиеся, получив задачу с некоторым конструкторским содержанием, спешат обычно с решением. Эта спешка не только приводит к неудовлетворительным решениям в отношении предлагаемых конструкций, а главное, она выражается в графической небрежности. Трудовое обучение не ставит перед собой задачу обучить черчению. Преподаватель должен научить школьников читать чертеж и переносить его данные на материал. Однако решение многих технических задач связано с выполнением простейших чертежей или технических рисунков. Поэтому приходится объяснять и систематически учить, как сделать чертеж, и требовать соблюдения основных правил черчения. Учащиеся, как правило, свои конструкторские соображения должны оформлять в масштабе. Это позволяет лучше представить целесообразность решения, содействует воспитанию графической и общетрудовой культуры.