У процесі творчої технічної діяльності можна створити спеціальну обстановку навчання, викликати інтерес та прагнення учнів удосконалювати свою діяльність. Позитивні емоціональні реакції морального або естетичного характеру благотворно впливають на хід та результати навчального процесу. В ході тривалих занять вони можуть перетворюватись на сталі почуття, риси особистості. У процесі технічної творчості створюються умови для формування вольових якостей учнів, оскільки останнім доводиться зустрічатись з новими незвичайними умовами праці, з великими труднощами в роботі, терпіти часті невдачі в процесі виготовлсння та налагодження виробів. Роботу, як правило, доводять до завершення лише ті учні, які мають достатню силу волі, вміють терпляче, наполегливо добиватися своєї мети, долати труднощі в роботі, не пасують перед невдачами.
Особливе місце й роль у творчості учнів належить технічному мисленню. Як вказує ряд дослідників воно спрямоване на пізнання технічних та технологічних явищ і процесів, на пізнання суттєвих зв'язків між ними. Для технічного мислення характерні такі якості, як гнучкість, оперативність, активність у розв'язанні ряду спеціальних питань. Людина з розвиненим технічним мисленням володіє системою узагальнених знань, навичок, розуміє технічні взаємозв'язки конструкцій, функції окремих деталей. Учні, котрим притаманний технічнй спосіб мисленням, можуть легко читати креслення, визначаючи при цьому кількість деталей, з яких складається виріб. Знаючи властивості оброблюваних матеріалів, вони вміють вибирати такі з них, які найбільше відповідають технічним умовам.
Під час обговорення конструктивного вирішення технічного об'єкту чи його складових, учні вчаться критично аналізувати процес і результати своєї праці, бачити позитивне й негативне. Так виховується вимогливість, принциповість, критичність та інші риси сучасної людини.
Творча технічна діяльність має неабияке значення для вироблення естетичних смаків школярів. Естетичний аспект творчості, як і будь-якої іншої діяльності, має безпосереднє відношення до її якості й ефективності. Естетика допомагає учням відчувати красу й досконалість виробу, пропорції основних його частин, гармонію форм і ліній, формує в учнів культуру трудових дій.
Розвивати естетику праці, формувати в учнів позитивне ставлення до процесу праці та її результату - це вимога часу, вимога соціального прогресу.
1.2 Завдання та основні форми організації позакласної роботи з технічної творчості
Головною метою позакласної та позашкільної роботи в усіх її формах є залучення учнів до активної участі у суспільно-корисній діяльності, стимулювання їх самостійності, ініціативи, розвиток індивідуальних інтересів, нахилів, здібностей.Займаючись в технічних гуртках, учні навчаються конструювати, розробляти технологічні процеси, виготовляти різноманітні технічні об'єкти. Аналогічна робота, щоправда, проводиться й на уроках трудового навчання, однак тут учитель обмежений часом, змістом та обсягом навчальної програми. На заняттях гуртка створюються більш сприятливі умови для виявлення ініціативи учнів. Гуртковій роботі учень може приділити значно більше часу; тут створюються більш сприятливі умови для практичного застосування знань та умінь. Досвід показує, що учні, працюючи в гуртках, надзвичайно захоплені своєю діяльністю, не шкодуючи часу вони здатні приймати й матеріально втілювати оригінальні рішення. Свідченням цьому є виставки технічної творчості, котрі періодично організовують міські та районні загальноосвітні навчально-виховні заклади.
Працюючи в гуртках учні набувають певних теоретичних знань та практичних умінь. Безперечно, у більшості випадків, ці знання та вміння пов'язані з тими, котрі набувають учні в процесі вивчення шкільних навчальних дисциплін, зокрема на уроках трудового навчання, проте тут вони якісно доповнюють, поширюють та поглиблюють їх. В окремих випадках досягається безпосередня наступність між трудовим навчанням та позакласною роботою. Наприклад, під час занять технічних гуртків з столярної, слюсарної та швейної справи, з електромонтажних робіт і обробки матеріалів на верстатах учні закріплюють свої знання та вміння набуті на уроках трудового навчання. Буває і так, що зв'язок між трудовим навчанням та позакласною роботою відбувається більш опосередковано. Тобто знання отримані на уроках є лише відправним пунктом в освоєнні більш складних питань передбачених програмою гуртка. Наприклад, займаючись авіамоделізмом чи судномоделізмом, працюючи над створенням радіотехнічних пристроїв учні використовують свої знання з елементів машинознавства, електротехніки, обробки матеріалів (яких вони набули на уроках трудового навчання), як відправні, в освоєнні нових, більш специфічних.
Тому позакласну роботу не слід розглядати лише як продовження роботи започаткованої на уроках. Вона може виходити за межі освітніх предметів, передбачених навчальним планом школи. У зв'язку з цим створюються додаткові умови для розширення уявлень учнів про основи сучасного виробництва. У цьому аспекті, особливу увагу заслуговують виробничі екскурсії. Усі промислові підприємства, мають багато спільного в організації виробництва. Разом з тим вони можуть мати зовсім різне устаткування і технологію залежно від характеру продукції, ії кількості. Тому чим ширше учні ознайомлюються з роботою промислових підприємств, тим краще виконується завдання їх політехнічної освіти.
Позакласну роботу будують за принципами, до певної міри відмінними від принципів організації роботи в класі. До таких принципів належать добровільність, самодіяльність та колективність.
Участь у позакласній роботі не є обов'язковою. Тут займаються учні, які виявили бажання глибше вивчити той чи інший навчальний предмет, детальніше ознайомитися з певною галуззю народного господарства. Тому при визначенні змісту позакласної роботи велику увагу слід приділяти індивідуальним нахилам учнів. Тільки в такому випадку можна забезпечити результативність її функціонування , високу активну участь школярів.
Саме на врахуванні особистого інтересу учнів ґрунтується і другий принцип позакласної роботи - самодіяльність. Дуже часто учні приходять у гурток із своїми планами, намірами, самі пропонують об'єкт роботи, над яким хотіли б працювати. Звичайно, слід по можливості задовольняти бажання учнів, проте не варто забувати, що учні, особливо середнього шкільного віку, не завжди здатні об'єктивно оцінити свої можливості. Як свідчать результати педагогічних спостережень, світоглядні пізнання підлітків хоч і досить обширні, проте характер їх (змістова наповненість) є поверхневим. Часто школярі (не підозрюючи цього) готові братися за роботу, яка їм не під силу. Тому завдання вчителя (керівника гуртка) допомогти учням правильно дібрати об'єкт роботи, який відповідав би їх бажанням і водночас був посильним для практичного виконання.
Як правило, робота над проектуванням та виготовленням відносно складних технічних об'єктів (діючі моделі літаків, макети-копії суден, радіоелектронні автоматичні пристрої та ін.), викликає у школярів більшу захопленість та зацікавленість. Щоб зробити можливим виготовлення складних об'єктів у процесі гурткових занять, останні повинні грунтуватися на колективній діяльності учнів. Іншими словами, обсяг робіт, пов'язаний з виготовленням об'єкту підвищеного рівня складності, повинен бути доручений для виконання групі учнів відповідно до їх побажань та здібностей. Це сприятиме згуртуванню колективу, виховує почуття взаємоповаги, відповідальності за доручену справу.
Систематична та цілеспрямована робота з юними техніками в позаурочний час, розвиток їх внутрішніх творчих потенцій можливі лише при вдалому використанні та поєднанні відповідних форм організації цієї роботи. При цьому, обов'язково, слід враховувати специфіку кількісного та вікового складу учнів, стан матеріальної бази, кваліфікацію педагогічних кадрів тощо.
Розрізняють три основні форми організації позакласної роботи: масову, групову та індивідуальну.
До масової форми відносять такі заходи, які охоплюють значну кількість учнів. Це, насамперед, виставки, лекції і доповіді, виробничі екскурсії, тематичні вечори та ін.
Найхарактернішою ознакою групової форми організації позакласної роботи є гурток - добровільне об'єднання учнів, які проявляють підвищений інтерес до певного виду науково-практичної діяльності. Основу роботи такого об'єднання складає колективне вивчення питань проектування та конструювання технічних об'єктів, експериментування, раціоналізаторська діяльність. Гурток може бути поділеним на підгрупи (бригади), в яких учні працюють над вирішенням споріднених завдань. В окремих випадках виникає потреба самостійної роботи учнів (підготовка доповіді, реферату). Це і є індивідуальна форма організації позакласної роботи.
Безперечно, такий поділ форм організації позакласної роботи є дещо умовним, оскільки на практиці всі вони перебувають в тісному взаємозв'язку, взаємодоповнюють, підсилюють та збагачують цілісний процес навчально-виховної роботи школи.
Характеристика діяльності основних видів технічних гуртків.
Загальнотехнічні гуртки. Основним видом трудової діяльності учнів є виготовлення широкого спектру саморобок (починаючи від іграшок та нескладних моделей-прототипів технічних об'єктів до виробів чисто практичного призначення - совки, дитячі стільчики тощо). Об'єм теоретичних знань, отримуваний гуртківцями, здебільшого, обмежений відомостями необхідними для виконання практичних робіт. Основним конструкційним матеріалом, з яким доводиться працювати гуртківцям є деревина, листовий матеріал, дріт. Школярі виконують столярні та слюсарні роботи, користуючись ручними інструментами.
Гуртки технічного моделювання. Діяльність учнів в цих гуртках зводиться до побудови моделей відповідних технічних об'єктів (літаків, машин, кораблів), починаючи з виготовлення елементарних моделей згідно інструкції. Тут гуртківці отримуюють початкові уявлення про відповідні галузі техніки, фізичні основи роботи технічних пристроїв, конструкційні матеріали. Школярі набувають практичних умінь у виконанні розрахунково графічних, монтажно-налагоджувальних, регулювальних, оздоблювальних робіт, у вирішенні конструкторсько-технологічнмх завдань.
Конструкторсько-спеціалізовані гуртки (електро-, радіотехнічні, промислової автоматики). На заняттях, гуртківці отримують початкові знання з електроніки, радіотехніки, поглиблюють знання фізичних та технічних основ радіозв'язку, отримані під час вивчення шкільного курсу фізики, набувають певних практичних умінь розрахунку та монтажу електричних кіл, складання електро- і радіосхем, обробки конструкційних матеріалів. Гуртки по створенню діючих технічних пристроїв. Об'єм набутих тут старшокласниками теоретичних знань та практичних умінь сприяє успішному виконанню робіт, повязаних з побудовою функціонально діючих технічних об'єктів. Тому поряд з проектними, розрахунково-графічними та іншими видами конструкторських робіт, великої питомої ваги набувають технологічні, монтажно - складальні, налагоджувальні операції, експлуатаційні випробування. Учні знайомляться з основами дизайну в технічному конструюванні, вимогами ергономіки до технічних об'єктів та ін.
Навчально-технічні гуртки. Трудова дільність гуртківців спрямована на проектування технічних пристроїв які сприяють підвищенню ефективності та якості навчання - це, насамперед, тренажери, контролюючі прилади, екзаменатори та ін. Школярі набувають певних раціоналізаторських знань та умінь, досвіду удосконалення навчальних посібників.
Гуртки виробничих професій (слюсарів, токарів, фрезеровщиків). Основним видом діяльності гуртківців є вивчення виробничої техніки, оволодіння новаторськими прийомами обробки матеріалів, впровадження наукової організації праці на робочих місцях. Гуртківці детальнo ознайомлюються з широким колом вимірного та різального інструменту, особливостями конструкційних матеріалів, основами машинознавства, теорією різання матеріалів; набувають відповідних умінь та навичок, вчаться творчо їх використовувати,
Гуртки художньо-технічного конструювання. Для цих гуртків характерна єдність технічного і естетичного компоненту творчої діяльності учнів. Поряд з вивченням основ дизайну школярі набувають знань про властивості матеріалів, способи їх обробки та оздоблення.
Безумовно, наведена класифікація не претендує на повне охоплення всіх видів існуючих технічних гуртків. Однак, вона відображає основні напрямки у розвитку технічної творчості школярів, визначає зміст роботи окремих гуртків, сприяє максимальному узгодженню змісту цієї роботи з шкільною програмою трудового навчання.
У системі позакласних занять, в області техніки, значне місце відводиться масовим заходам, як ефективній формі впливу на широку аудиторію учнів з метою розвитку у них пізнавального інтересу до техніки, технічної творчості. Традиційними вже стали доповіді, повідомлення, вечори, зустрічі, на яких обговорюються питання використання техніки в умовах сьогодення, необхідність її розвитку та вдосконалення виробничих процесів; проблеми екології, відновлювальних та невідновлювальних джерел енергії тощо. Всі ці заходи, здебільшого, супроводжуються демонстрацією (виставкою) учнівських робіт з технічного конструювання, екскурсіями на виробничі підприємства.
Все це сприяє активному залученню широкого кола учнів до творчої технічної діяльності.
Можливість широкого вибору форм позакласної роботи з техніки дозволяє у різних умовах і різними засобами вирішувати багатоцільові та багатоаспектні навчально-виховні завдання.
Таким чином творчу технічну діяльність учнів слід розглядати не як самоціль, а як один із способів підвищення ефективності навчально-виховного процесу школи.
Головна роль в організації та проведенні позакласної роботи з техніки належить учителю трудового навчання. Успіх, у цій ділянці навчально-виховного процесу школи, великою мірою залежить від рівня його фахової підготовки, організаторських здібностей, вміння захопити учнів, дохідливо пояснити суть проблеми, навчити працювати з літературою, допомогти кожному визначити головний напрям роботи та ін
Розглянуті методичні прийоми і форми організації позакласної роботи, у своїй сукупності, сприяють активному залученню школярів до різних видів технічної творчості, створюють добрі передумови для надання їй суспільної значимості та виробничої скерованості.
Розділ 2. ОКРЕМІ АСПЕКТИ ОРГАНІЗАЦІЇ РОБОТИ ШКІЛЬНОГО РАДІОТЕХНІЧНОГО ГУРТКА
2.1 Місце розділу «Елементи цифрової техніки» в програмі радіотехнічного гуртка, та методичні рекомендації щодо його вивчення
З огляду на те, що цифрова обробка інформації практично вже стала основною складовою роботи пристроїв не лише електронної автоматики, але й усієї радіоелектронної апаратури, ця тема набуває особливого значення. Ознайомлення з основами роботи цифрових електронних пристроїв, з фізичною суттю процесів, що проходять при цьому, слід проводити в школі на уроках математики, фізики, інформатики, трудового навчання. Особливої уваги, в реалізації цього завдання, заслуговують шкільні технічні гуртки і, насамперед, гуртки радіоелектронного напрямку. Саме тут, на наш погляд, найбільш невимушено (нагадаємо, що гурток є добровільним об'єднанням учнів за інтересами) проходитиме засвоєння азів роботи цифрової техніки, набуття практичних умінь з конструювання цифрових електронних блоків.
Аналіз існуюючих програм технічних гуртків радіоелектронного напрямку показує, що усі вони, без винятку, передбачають вивчення вказаного розділу. Кількість годин - залежить, насамперед, від специфіки гуртка і становить 8-40% від загальної кількості. При цьому, співввідношення годин, відведених на теоретичні та практичні заняття становить 1 до 2. Це свідчить про відносну складність теми та неможливість її опанування без знання теоретичних основ функціонування цифрової техніки. Тому програми передбачають, насамперед, ознайомлення учнів з основами математичної логіки, двійковою системою числення, різновидами логічних операцій та їх технічною реалізацією, принципом роботи логічних елементів І, АБО, НЕ, їх електричними і часовими параметрами, навантажувальною здатністю тощо.
Рис. 1. Логічні елементи на комутаційних пристроях:
а, б - таблиця істинності елемента І; елемент І;
в, г - таблиця істинності елемента АБО; елемент АБО;
д, е - таблиця істинності елемента НЕ; елемент НЕ.
В процесі вивчення розділу, особливу увагу слід приділити логіці обробки інформації функціональними вузлами, практиці отримання синтезу електронних схем на основі законів алгебри логіки, набутті практичних умінь роботи з інтегральними схемами.
Наявність великого числа функціональних вузлів цифрової техніки, необхідність послідовного та глибокого вивчення принципу їх роботи вимагає від керівника гуртка не лише ретельного планування, а й визначення найбільш доцільних форм та метотів проведення гурткових занять.
Підвищити ефективність навчального процесу, надати йому більшої динамічності та колоритності можна за умови добре продуманої та організованої дослідно-експериментальної роботи гуртківців. Пояснення логічних операцій доцільно супроводжувати їх моделюванням на основі коммутаційних пристроїв (кнопок та вимикачів), ввімкнених у найпростіше электричне коло (рис.1).
Це необхідно, насамперед, для того, щоб учні краще зрозуміли зв'язок між математичним описом логічної послідовності і його електричним еквівалентом, засвоєли принцип побудови таблиці істинності.
В аналогічній послідовності слід будувати процес вивчення законів алгебри логіки. Тут доцільно подати спрощений алгоритм синтезу однотактних автоматів, вказати на потребу мінімізації їх структурної формули. Практичну частину заняття слід присвятити синтезу схем найпростіших автоматів та їх реалізації на комутаційних пристроях.
В ході вивчення елементів цифрової техніки, доцільно ознайомити гуртківців з історією виникнення цифрової електроніки, перспективах розвитку елементів цифрової електроніки, основних факторах, що стимулюють цей розвиток.
При вивченні кожної підгрупи цифрових ІС необхідно, після пояснення теоретичного матеріалу, проводити лабораторну роботу, спрямовану на закріплення отриманих знань та фронтальну практичну роботу з застосуванням ІС досліджуваних функціональних підгруп та видів.
При проведенні лабораторних та практичних робіт доцільно використовувати спеціальні модулі, призначені для імітації логічних рівнів вхідних сигналів та забезпечення візуального контролю за станом виходів цифрових ІС.
Модуль СЛР - статических логічних рівнів (рис.2), у початковому стані, має рівні логічного 0 на виходах XI, ХЗ, Х5, Х7 та рівні логічної 1 на виходах Х2, Х4, Х6, Х8. При замиканні контактів кнопок SВ1--SВ4 стани виходів змінюються на протилежні. При їх розмиканні - на виходах ХІ-Х8 відновлюються вихідні стани. У модулі використано малогабаритні кнопки типу КМТ-1.
