Введение

Графические средства отображения информации широко используются во всех сферах жизни общества и характеризуются образностью, символичностью, компактностью, относительной легкостью прочтения. Именно эти качества графических изображений обуславливают их расширенное использование.
Большое значение графический язык приобретает в рамках национальной доктрины образования, стратегические цели которой тесно связаны с задачами экономического развития страны.
Предмет «Черчение» наиболее эффективно и целенаправленно развивает наглядно-образное мышление. Активизируя познавательную деятельность, совершенствуется репродуктивное и продуктивное воображение, проявляющееся в создании объемных образов реального мира и построении новых (конструирование, переконструирование, совершенствование, преобразование и т.д.). Перечисленные интеллектуальные операции, задействованные в названных процессах носят универсальный характер и могут быть применены в других формах и видах деятельности. Этот предмет способствует созданию пространственных представлений большей или меньшей степени обобщенности и схематичности. Развитие пространственных представлений позволяет сформировать у школьников эффективные способы переработки информации – визуализации, что способствует огромной экономии времени. При этом способе работы информация практически одновременно трансформируется в некую модель, содержащую необходимые и достаточные элементы для понимания формы, ситуации, явления и др.
Активизация познавательной деятельности учащихся направлена на обеспечение должного уровня графической подготовки и является актуальной в настоящее время, т.к. чертеж является проводником человека любой профессии. «Войти в число 50 конкурентоспособных стран мира» Казахстан сможет, имея хорошо образованных, технически грамотных граждан. В своем Послании к народу Казахстана от 28 февраля 2007 года Президент Н.А.Назарбаев поставил задачу перед системой образования: развитие программы на внедрение высоких технологий и поддержку инноваций.
Поскольку общеобразовательная школа готовит учащихся быть ориентированными на жизнь в обществе, построенном на системе рыночных отношений, поэтому для
них необходима основательная графическая подготовка, обеспечивающая их трудовую мобильность, повышение
квалификации и смену профессий.

Чертеж является международным языком техники, средством графического выражения инженерной мысли. Как известно ни одно здание, сооружение не создаются без чертежа. Умение понимать рисунок и чертеж в огромной степени облегчает изучение инструмента, станка, машины и разных сложных агрегатов. При изображении предмета на плоскости приходится использовать геометрические построения, умения представить форму предмета, его устройство, размеры и др. Этому и посвящена тема моей работы.
Целью данной работы является классификация способов и методов познавательной деятельности учащихся на уроках черчения. Поставленная цель определяет задачи данной работы расширить круг использованных мыслительных средств для повышения адаптивных возможностей учащихся; раскрыть возможности индивидуальных заданий, способствующих формированию графических умений и навыков. Исследование данной темы построено по двум направлениям:
1. Изучение исследования психологов: «Роль и значение познавательной деятельности в формировании пространственного мышления»;
2. Творческие задания с элементами проектной деятельности через компьютерную программу «AutoCAD».

Глава 1. Роль и значение познавательной деятельности в формировании пространственного мышления

В жизни, реализуя свое поведение, человек должен планировать собственные действия. Для этого ему необходимо опираться на разнообразные сведения об окружающем мире. Их мы получаем с помощью различных познавательных процессов. К ним относятся: ощущения, восприятие, память, воображение и мышление.
Например, можно ли ориентироваться в действиях, если не видишь? Нет. А видим мы окружающий нас мир с помощью психического процесса восприятия. Можно ли планировать свои поступки, жизнь, если не прикидывать вперед? А эту деятельность обеспечивает нам процесс воображения. Человек что-то спланировал. Но в процессе реализации плана возникают препятствия, трудности. Приходится остановиться и задуматься. Обдумывая ситуацию, мы опираемся на знание отношений между различными предметами, людьми, с которыми приходиться взаимодействовать, и не только на них. А это уже процесс мышления. Наша ближайшая задача – разобраться в содержании этих познавательных процессов личности вообще и применительно к реальному физическому двух-, трехмерному пространству в частности.

Мир широк, разнообразен, сложен, запутан. С чего-то надо начинать ориентацию в нем. Психологам удалось выделить психологический процесс, выполняющий функции ориентации человека в самых простых, в самых элементарных, непосредственных свойствах бытия, который они назвали ощущениями. Например, ощущение света, звука, давления, вкуса, запаха, горячего и холодного… Все «складывается» из этих элементарных, непосредственных «кирпичиков»: музыка, речь – из совокупности звуков, изображение – из света и цвета и т.д. Посредством ощущения звуков, цветов, запахов, температуры, наших осязаний складывается картина, чувственный образ окружающего мира. На основе этого фундамента – наших ощущений – возникают восприятия, представления, на которые опирается мышление.
Однако знания о звуках вообще, запахах в целом, не относящихся к какому-либо определенному предмету, не устраивают нас. Мы же не просто слышим звук, а конкретную речь, мелодию, шум водопада… В сущности, ощущения в «чистом» виде мы можем представить в ситуации, когда человек находится в темной комнате и впереди видит нечто (неопределенное) красное. Но в жизни мы видим не нечто красное, а красную розу, красную кофточку, красную книгу. Дело в том, что, хотя ощущения позволяют нам чувственно отразить отдельные свойства действительности, в жизни мы этих отдельных свойств никогда не отражаем. Мы чувствуем реальные объекты и ситуации. Посмотрите на книгу. Мы видим нечто, но как целостную вещь, обладающую определенным цветом, формой, размером, температурой, наконец. Даже издали мы отметим, что эта вещь твердая, тяжелая, хотя не брали ее в руки. По опыту знаем. Вещи, предметы, мы всегда чувствуем в целостности их свойств и частей как конкретный, определенный предмет (или похожий на известный предмет) благодаря важному познавательному процессу – восприятию. Его основная оперативная единица – чувственный образ. Восприятие представляет собой следующую после ощущений, более высокую ступеньку (уровень) познавательной деятельности.
С указанных психологических представлений об уровнях познавательной деятельности, обозначенных в предыдущем разделе, попытаемся определить уровни познания пространства. С одной стороны, они являются для нас исходными и базовыми в дальнейшем обсуждении проблемы формирования пространственного мышления учащихся процессе обучения черчению.
Пространственное мышление, в своей наиболее развитой форме оперирует образами, содержанием которых являются воспроизведение и преобразование пространственных свойств и отношений объектов: их форм, величины, взаимного положения частей. Под пространственными отношениями понимаются отношения между объектами пространства или между пространственными признаками этих объектов. В число этих отношений входят:
- топологические – изучает география - (компактность, замкнутость, связность, непрерывность)
- порядковые – изучает математика – (больше-меньше, ближе-дальше, часть-целая, пересекается - не пересекается, направление движения, форма, конструкция и т.д.)
- метрические – изучает геометрия – (размеры, углы, расстояния, протяженность, удаленность, и т.д.)
- алгебраические – изучает алгебра – (мысленные повороты, параллельные переносы, симметрии и т.д.)
- проективные – изучает черчение и начертательная геометрия – (проецирование фигуры на изображение и наоборот; установление соответствия между ними).
Для определения пространственного размещения объектов (их взаимного расположения) необходима система отсчета. В качестве ее чаще всего используется исходная позиция наблюдателя. Ее изменение нередко влечет за собой перестройку всей системы пространственных соотношений (наглядную картину), то есть при изменении точки отсчета пространственная размеренность предметов объективно остается неизменной, но их мысленное отражение в образе будет меняться.
Пространственное мышление есть такое психологическое образование, которое формируется в различных видах деятельности (практической и теоретической). Для его развития большое значение имеют продуктивные формы деятельности: конструирование, изобразительное (графическое), научно-техническое творчество. В ходе овладения пространственным мышлением, целенаправленно формируются умения представлять в пространстве результаты своих действий и воплощать их в рисунке, чертеже, поделке, постройке и т.д.; мысленно видоизменять их и создавать на этой основе в соответствии с созданным образом (замыслом), планировать результаты своего труда, а также основные этапы его осуществления, учитывая, не только временную, но и пространственную последовательность их выполнения.
В процессе деятельности (игровой, учебной, трудовой, спортивной) человек выделяет пространственные соотношения в воспринимаемом пространстве, отражает их в представлениях или понятиях.

Глава 2. Творческие задания с элементами проектной деятельности через компьютерную программу «AutoCAD».
Курс черчения в общеобразовательной школе в Республике Казахстан преподается по учебнику «Черчение», автором которого является Есмуханов Ж.М., который в 1969 г. защитил в г. Москва кандидатскую диссертацию по начертательной геометрии. Поэтому, я считаю учебник Есмуханова Ж.М., сократил классический, советский учебник Ботвинникова А.Д., Виноградова В.Н. путем увеличения объема темы проецирования, как вводной начертательной геометрии. При этом удалены часы на темы: «Аксонометрия», «Чтение сборочных чертежей», «Конструктирование», «Строительные чертежи». Курс черчения, который ведется сейчас только в 9 классе, всего 68 часов, когда как раньше он проводился в 7,8 классах, всего более 100 часов. Восполнение этих пробелов, я нашла в составлении индивидуальных тестов, карточек, творческих заданий. Решение задач с элементами конструирования есть высшая и наиболее интересная для учащихся форма работы со сборочным чертежом. Речь идёт об изменениях или дополнениях, вносимых в заданную конструкцию, либо о создании новой, работа связана с выполнением чертежей, а не с их чтением. Обязательной особенностью творческих задач является вариативность их решения, ибо только в этом случае возникает индивидуальный поиск, творческим завершением которого является субъективно новый результат.
Учебник – это необходимый, но недостаточный материал для усвоения курса, это основополагающий теоретический материал. Свой вклад в преподавании курса черчение в своей гимназии, я вижу в применении огромного количества дидактического материала: тестов, карточек, наглядных пособий, плакатов; часть из которых я разрабатывала самостоятельно.
Развитие пространственного мышления у детей и прививания навыков графического отображения, проецирования на плоскости и наоборот прочтения плоскостных изображений в 3-х мерном, объемном виде, я увидела в освоении компьютерной программы «Автокад», курс которого я прошла и вижу необходимость ведения элективного курса в гимназии «Графическое компьютерное проектирование». Т.к. освоение компьютера детьми проходит самостоятельно и на уроках информатики, связи компьютера и черчения дети не видят вообще. Своей основной задачей я считаю ликвидировать этот пробел, дать понятие, что мы живём в век технического прогресса, необходимо шагать в ногу со временем, быть технически грамотным.
Курс «Графическое компьютерное проектирование с помощью программы «AutoCAD» используется при организации пред - профильной подготовки обучающихся 9, 10, 11 классов. (Хотя в 10, 11 классах предмет черчение не проводится). Программа курса рассчитана на 32 часа в год. Курсу присущи практико-ориентированная, профориентированная направленность на технические: строительные, архитектурные, дизайнерские специальности. В основу обучения положена творческая работа.

Цель курса - формирование интереса и положительной мотивации школьников к творческой графической деятельности и будущей профессиональной деятельности.
Предлагаемый курс призван решать задачи создания условий для формирования и развития у школьников:
• творческих способностей и интереса к выполнению творческого проекта;
• стремление проявлять свои способности и добиваться успеха;
• умения самостоятельно приобретать и применять знания на практике;
• коммуникативных навыков, которые способствуют развитию умений работать в группе, защищать творческую работу.
Кроме того, курс представляет обучающимся возможность реализовать свой интерес к образовательным областям «технологии» и «искусству». Он призван способствовать профессиональному самоопределению школьников.
В процессе освоения данного курса обучающиеся приобретают знания о:
• мире современных профессий типа «человек - техника» и «человек художественный образ»;
• этапах выполнения и защиты творческого проекта;
• конструировании и моделировании предметов.

На основе усвоенных знаний формируются умения:
• планировать проектную деятельность;
• выполнять декоративно – прикладные работ.
Выполнение чертежей деталей и их анализ создают предпосылки для развития у школьников склонности к изучению техники, архитектуры. Тесная связь обучения черчению с жизнью, производительным трудом, широкое применение межпредметных связей, включение в процесс обучения черчению возможно более широкого круга познавательных и занимательных задач повышает интерес к изучению предмета.
Курс состоит из двух модулей:
I. Занимательные задачи –15 часов
II. Творческие задания с элементами проектной деятельности – 17 часов.
Структура этой деятельности значительно шире может быть представлена следующей цепью её компонентов:  осознание целиорганизованный поиск
применение и расширение графических знанийовладение сопутствующими способами действия и сопутствующими приёмами мышленияграфический результатсамоконтрольразвитие творческих качеств личности.
Система AutoCAD предназначена для автоматизации графических работ и выпуска документации. С помощью AutoCAD может быть построен чертеж, который можно нарисовать вручную. Областями использования программы являются машиностроение, архитектура и строительство, проектирование интерьеров, чертежи для приборостроения, электроники и других приложений.
Чертеж строится из набора графических примитивов (отрезков, кругов, дуг, полу линий и др.), они отрисовываются по командам. В ортогональном режиме строятся только горизонтальные и вертикальные линии. Изометрические чертежи позволяют дать общее представление о пространственной геометрии объекта. Они являются плоскими чертежами, в которых изображение строится на трёх изометрических плоскостях – правой, левой и верхней. Координатные оси X,Y,Z для изометрии направлены соответственно под углами 30, 90 и 150 градусов.
Компьютерная программа основана на создании динамических блоков, представляющих из себя организованные группы примитивных объектов чертежа: отрезков, кругов, дуг, полу линий и др.
Нет, наверное, смысла говорить о возможностях компьютера, как инструмента, который значительно сокращает время создания чертежа, при этом создает его чисто, с возможностью исправления, дальнейшего использования, копирования и транспортировки.
Элективный курс: «Графическое компьютерное проектирование» имеет прикладное значение, владеющих школьным курсом предмета «Черчение». Курс проходит из расчета 32 часа обучения, с выполнением и защитой творческой работы.

Содержание курса
«Графическое компьютерное проектирование»

Введение (1 ч.)
Структура и особенности спецкурса.
Назначение системы AutoCAD. Основные понятия.
Упражнение 1. Запуск программы. Настройка программы. Настройка меню. Справочная система.

Модуль I. Задачи, при выполнении профессиональных чертежей, их последовательность и порядок действий(15 ч.)
Настройка чертежа (1).
Установка лимитов чертежа.
Упражнение 2. Настройка параметров чертежа. Условные единицы. Назначение функциональных клавиш. Сохранение и восстановление чертежей. Создание шаблона чертежа.
Технология создания чертежа (2).
Упражнение 3. Построение отрезков. Команды использование экранного меню. Загрузка типов линий. Выполнения сопряжения в чертеже детали.
Построение примитивов (1).
Создание пользовательских операций.
Упражнение 4. Вычерчивание рамки, штампов, кругов. Построение эллиптической дуги. Рисование точек. Закрашивание круга. Построение линий, полос, фигур. Создание спирали.
Построение чертежа детали (1).
Упражнение 5. Объективная привязка. Вычисление при выполнении команд. Ввод размеров.
Редактирование объектов чертежа (1)
Упражнение 6. Создание прямоугольного и кругового массива. Выполнение команд (масштаб, перенести, повернуть, соединить, увеличить).
Блоки и внешние ссылки (1).
Упражнение 7. Вставка в чертеж рисунков из других файлов. Создание блока.
Работа с текстом (1).
Упражнение 8. Однострочный текст. Многострочный текст. Работа с таблицами. Вставка таблицы в текст.
Штриховка (1).
Упражнение 9. Типы штриховок. Градиентные заливки.
Размеры и размерные стили (1).
Упражнение 10. Установка линейных размеров. Длина дуги. Простановка размеров диаметра, радиуса. Выноски.
Управление видами в пространстве модели (2).
Упражнение 11. Изометрическое черчение. Построение видов в пространстве модели.
Печать чертежей (2)
Упражнение 12. Параметры печати. Печать а масштаба из пространства модели.

Модуль II. Творческие задания с элементами проектной деятельности (17).

Творческая работа «Мой дом» (17)
1. Организационно - подготовительный этап (2)

2. Технологический этап (13)

2.1. Разработать и выполнить чертеж плана индивидуального дома (3)
2.2. Разработать и выполнить чертеж фасада индивидуального дома (3)
2.3. Интерьер комнаты (3)
2.4. Мини-макет комнаты (на выбор ванной, кухни, гостевой, подростковой комнаты и др.) (4)
3. Заключительный этап (1)

4. Защита творческой работы «Мой дом» (1)

Так как черчение изучается не только в школе, но и в высших технических заведениях, то знания, полученные на курсах, помогут учащимся продолжить обучение. А чертежи являются спутником человека любой профессии.
Тематическое планирование курса
«Графическое компьютерное проектирование» (32 ч.)
№ п/п Тема Кол. час Дата Вид занятия Форма контроля
1 Введение. Структура и особенности спец. курса. 1 Лекция с элементами беседы. Знание материала
Задачи, при выполнении профессиональных чертежей, их последовательность и порядок действий (15)
2 Установка лимитов чертежа 1 Лекция и практика Самооценка способностей
3 Технология создания чертежа 2 Лекция с элементами беседы Разыгрывание ситуаций
4 Построение примитивов 1 Практическое занятие Решение задач
5 Построение чертежа детали 1 Лекция с элементами беседы Разыгрывание ситуаций
6 Редактирование объектов чертежа 1 Лекция и практика Знание материала
7 Блоки и внешние ссылки 1 Практическое занятие Решение задач
8 Работа с текстом 1 Лекция с элементами беседы Знание материала
9 Штриховка 1 Лекция и практика Решение задач
10 Размеры и размерные стили 1 Практическое занятие Решение задач
11 Управление видами в пространстве модели 2 Практика Эскизы деталей
12 Печать чертежей 2 Лекция и практика Знание материала
Творческие задания с элементами проектной деятельности (17)
13 Организационно-подготовительный этап 2 Лекция с элементами беседы Знание материала
Технологический этап 13
14 Разработать и выполнить чертеж плана индивидуального дома 3 Практическое занятие Выставка работ
15 Разработать и выполнить чертеж фасада индивидуального дома 3 Практическое занятие Выставка работ
16 Интерьер комнаты 3 Практическое занятие Выставка работ
17 Мини-макет комнаты 4 Лекция с элементами беседы и практика Выставка работ
18 Заключительный этап 1 Анкетирование Самооценка способностей
19 Защита творческой работы 1 Беседа Защита работ
Возможные критерии оценки работы

1. Конструктивные:
а) прочность, надежность.
б) Соответствие конструкции назначению изделия.

2. Технические:
а) сочетание материалов
б) сложность и объем выполненных работ

3. Экологические:
а) возможность использования отходов производства
б) возможность повторного использования деталей изделия по окончании срока службы

4. Эстетические:
а) оригинальность формы
б) композиционная завершенность
в) цветовое решение
г) стиль

5. Экономические и маркетинговые:
а) потребность в данном изделии
б) возможность массового производства
в) целесообразный вид рекламы

Оценка творческой работы

Фамилия и имя обучающегося ____________________________________________
Дата защиты____________________________________________________
Тема работы_____________________________________________________
Цель работы_____________________________________________________

Достиже - ние целей работы (5 баллов)

Оформ-
ление Защита Процесс работы (5 б)
Представление
(5 баллов) Ответы на вопросы
(5 баллов) Творчество Использование дополнительной литературы

Практическое применение изделия Умение работать в группах
Само
оценка
Оценки
учителя
Оценки
учащихся
Итого

Общее количество баллов за работу________________________________________
Отметка____________________________________________________

Шкала оценок:
100 -120 баллов – «5»,
85 – 100 баллов – «4»,
65-85 баллов – «3».
Меньше 65 баллов - рекомендуется доработать.

Анкета для обучающихся
1. Ф.И.О. ___________________________________________________________
2. Твое отношение к курсу
• мне понравилось заниматься
• было трудно
• это точно не для меня
• другое_________________________________________________

3.Сколько времени занимает эта работа _________________________________
4.Хочешь ли ты знать больше, чем дается на уроке
• да
• нет

5.Какие вида проекты тебе нравятся больше
• индивидуальные
• групповые
• другое_________________________________________________

6. Хотел бы ты продолжить заниматься в данном направлении
• да
• нет
• другое_________________________________________________

7. Твои пожелания и предложения
______________________________________________________________________________________________________________________

Заключение

Использование в процессе преподавания индивидуальных творческих заданий позволяет сделать следующие выводы:
Метод активации познавательной деятельности учащихся обеспечивает подготовку технически грамотных специалистов, способствует развитию интереса к инженерному конструированию.
Дифференциация заданий с учетом индивидуальных способностей учащихся способствует развитию образного мышления, представления, пространственного воображения, а это в свою очередь повышает эффективность обучения. Школьникам представляется возможность переходить с низкого уровня обучения на более высокий.
Развитие пространственных представлений через выполнение конкретных заданий формируют у учащихся способность адаптироваться в мире высоких технологий.
Обновление графической подготовки учащихся с информационных и культурологических позиций, использование дидактического материала позволяют с минимальной затратой времени повысить уровень знаний, умений и навыков учащихся.

Глоссарий

AutoCAD - программная компьютерная система
Графические примитивы - отрезки, круги, дуги, полилинии…
Лимиты - прямоугольные области
Блок - сложный примитив, состоящий из нескольких ранее созданных примитивов
Ссылка - чертеж, хранящий в другом файле и присоединенный к текущему чертежу в виде ссылки
Браузер-меню - командное меню программы
Размерная линия - линия со стрелками, выполняемая параллельно соответствующему измерению
Выносная линия - прямая перпендикулярная размерной линии
Допуски - величина допустимых отклонений от номинального размера
Пределы - верхнее и нижнее допустимые значения размера
Выноски - размерный текст, вынесенный за пределы объекта
Изометрические чертежи - чертежи дающие общее представление о пространственной геометрии объекта
Сплайн - гладкая кривая, которая проходит через заданные точки
Плашечные цвета - заранее подготовленные цвета палитры компьютера, поставляемые в готовом виде
Список использованной литературы:

1. «Новый Казахстан в новом мире» выступление Президента РК Н.А.Назарбаева с посланием народу Казахстана. 28.02.2007; 12.11.2009
2. Якиманская И.С., «Развитие пространственного мышления школьников». - Г.Москва: Педагогика, 1980 г. – с.28
3. И.Каплунович., «Уровни познавательной деятельности». - Г.Москва: Просвещение, 1985 г.
4. В.В.Степанкова., «Методическое пособие по черчению». - Г.Москва: Просвещение, 2001 г.
5. В.В.Часова., «Техническое черчение в школе». - Г.Москва: Просвещение, 1976 г.
6. Л.Левковец., «AutoCAD-2009, Базовый курс». -
БВХ-Петербург, 2008 г.
7. А.Д.Ботвинников., Пути совершенствования, методики обучения черчению: Пособие для учителей. - Г.Москва: Просвещение, 1983 г. – с. 128