Копировать или творить? Педагогический выбор
В техническом творчестве всегда стоял вопрос: что ценнее — точно воспроизвести существующую модель по готовым чертежам или создать что-то принципиально новое, отталкиваясь лишь от общей идеи? Для любителей оба подхода интересны — у каждого свой вкус. Однако для педагогов этот выбор имеет принципиальное значение. От него зависит, какой метод работы со школьниками лучше развивает творческое мышление, конструкторские навыки и способность к новаторству.
Спор о пользе моделизма
Дискуссия о роли технического творчества в образовании ведется давно, с момента становления политехнической школы в нашей стране. Одни специалисты скептически относятся к классическому моделизму, считая его малополезным для развития творческих способностей. Другие, напротив, видят в нём мощный инструмент для воспитания интереса к технике с ранних лет. Мы не будем углубляться во все аспекты этой сложной проблемы, но приглашаем читателей поделиться своим мнением на страницах журнала. А в качестве примера эффективного подхода рассмотрим опыт Валентина Фёдоровича Шилова, аспиранта НИИ общего и политехнического образования.
Защита проектов: от теории к практике
Всё началось с, казалось бы, обычной школьной научно-технической конференции. После вступительного слова учителя и стандартных докладов наступил ключевой момент. Ученик 10-го класса Виктор Ситчихин вышел защищать собственный проект — фотореле на транзисторах, схему которого он разработал и собрал самостоятельно. Объявление о защите проектов, созданных самими ребятами, вызвало живой интерес в аудитории.
Сначала Виктор волновался, но, погрузившись в рассказ о своём приборе и демонстрируя его в работе, он обрёл уверенность. Его энтузиазм передался другим. После Виктора свои проекты защитили ещё несколько учеников. Конференция прошла настолько увлекательно, что в итоге все её участники единодушно высказались за то, чтобы такие мероприятия проводились чаще.
Отзывы школьников были красноречивы. Юра Якурнов отметил, что конференция позволила им показать своё творчество и доказать рациональность своих разработок. А слова Толи Житлухина стали итогом: «Пусть многие из нас взяли свои проекты из книг, но мы нашли им новое применение... Конференция зажгла в них искру творческого исследования. И мы бы хотели, чтобы всегда вот так шли рядом учеба и исследовательская работа».
Как соединить учёбу и исследование?
Желание, чтобы учёба и исследование шли рука об руку, — верная и важная мысль. Но как этого добиться на практике? Традиционные методы часто сводятся к «натаскиванию» и простому копированию готовых образцов, что не развивает творческое начало. Мы решили пойти другим путём, особенно во внеклассной работе, поставив перед собой задачу сформировать у школьников потребность осваивать новейшие достижения науки и техники и развивать навыки решения практических конструкторских задач.
Методика: от знания к проекту
В 9-х и 10-х классах, параллельно с изучением курса физики, ученики получали специальные задания. Например, после прохождения раздела «Постоянный электрический ток» им было предложено за две недели разработать проект автоматического или контрольно-измерительного устройства (фотореле, реле времени и т.д.), описать принцип его действия и найти ему практическое применение. Для этого требовалось не просто знать теорию, но и понимать параметры датчиков и усилителей.
Выполнению таких сложных заданий предшествовала подготовительная работа: повторение материала (устройство микрофона, принцип электромагнитной индукции), изучение справочной литературы по основным компонентам. Ученики могли консультироваться с учителями и пользоваться специально подобранной литературой в школьной библиотеке.
Отбор и реализация лучших идей
После проверки учителем из 90 представленных проектов было отобрано 10 наиболее оригинальных и перспективных. Специальный совет, куда входили педагоги и руководители кружков, оценил возможность их практической реализации. Авторам лучших проектов было предложено самостоятельно собрать работающие приборы по своим схемам.
Здесь ребята столкнулись с реальными трудностями конструирования. Например, в своих проектах они указывали только принципиальную схему, но не рассчитывали номиналы деталей. Было решено позволить им определить эти значения экспериментальным путём, в процессе сборки и наладки, что, хотя и противоречит классическому подходу «расчёт перед экспериментом», стало ценным опытом.
Пример: эволюция реле времени
Рассмотрим один из реализованных проектов — реле времени на неоновой лампе, созданное Виктором Чашниковым. Первоначальная схема (Рис. 1) работала, но звук щелчков в телефоне был слишком тихим для использования в качестве метронома.
Рис. 1. Реле времени на неоновой лампе — первый вариант схемы, с которой началось собственно исследование.
В процессе испытаний Виктор заметил, что частота зависит от напряжения питания. Это потребовало его стабилизации. Путём проб, размышлений и доработок (замена телефона на динамик через реле, добавление стабилизатора) схема была усовершенствована и воплощена в окончательную рабочую конструкцию (Рис. 2).
Рис. 2. Схема, которая была воплощена в практическую конструкцию.
Сложный проект: высокочувствительное фотореле
Другой пример — высокочувствительное фотореле на фотоумножителе ФЭУ-19М, разработанное Толей Житлухиным (Рис. 3). В своём проекте Толя подробно описал принцип умножения электронов в фотоумножителе и необходимость дополнительного лампового усилителя для управления реле.
Рис. 3. Принципиальная схема фотоэлектронного умножителя.
Эксперимент показал впечатляющие результаты: реле срабатывало от пламени спички на расстоянии 5–7 метров. Более того, в процессе работы автор обнаружил возможность использовать схему для измерения тока вторичной эмиссии, проведя дополнительные исследования.
Практические советы: от индивидуальных проектов к коллективному творчеству
Важный совет педагогам: уже на этапе отбора проектов стоит думать о их дальнейшем синтезе в более сложные системы. В нашем случае некоторые проекты стали основой для создания кибернетической модели «черепаха», автомата школьного звонка и полуавтомата для кинопроектора.
Групповая работа над сложными конструкциями, как правило, эффективнее индивидуальной. Она позволяет распределить нагрузку (расчёты, моделирование, эксперименты), найти более оптимальные технические решения и быстрее достичь практического результата. Руководителю же необходимо заранее проработать возможные пути решения задачи, чтобы грамотно направлять творческий поиск учащихся, обеспечивая их максимальную самостоятельность.
Итоги и значение проектного метода
Решение конструкторских задач заставляет школьников не только углублять знания, но и учиться применять их в нестандартных ситуациях. У них вырабатывается умение анализировать, устанавливать связи между явлениями и понимать работу устройства как целостной системы. Степень осмысления материала достигает уровня, при котором ученики самостоятельно ищут информацию, разрабатывают узлы и, объединяясь в группы, создают сложные приборы.
Таким образом, проектный подход воспитывает стремление к исследованию, что является основой для будущего новаторского и рационализаторского подхода в любой профессиональной деятельности. Он превращает учёбу из пассивного усвоения информации в активный, увлекательный процесс творческого открытия.
В. ШИЛОВ