Технічні здібності – це поєднання індивідуально-психічних властивостей, які дають можливість людині, при сприятливих умовах, порівняно легко і швидко засвоїти систему конструкторсько-технологічних знань, умінь і навичок, тобто досконало оволодіти однією чи декількома технічними професіями і досягти значних успіхів у них.
Головними компонентами технічних здібностей є: схильність до техніки і технічної творчості (інтерес і нахил), технічне мислення, просторова уява, технічна спостережливість, досвід у галузі техніки, добре виражена зорова і моторна пам’ять, точність окоміру, ручне вміння (спритність), моральні якості.
Виникає питання: на основі яких ознак педагоги і батьки можуть судити про те, що певний учень володіє здібностями (чи їх “паростками”) до техніки і технічної творчості?
Досвід показує, що учень, який володіє деякими основними компонентами технічних здібностей, перш за все звертає на себе увагу оточуючих великою цікавістю в галузі техніки, нахилом до технічної діяльності, вмінням швидко оволодіти основним принципом дії будь-якого технічного приладу. Він багато і з захопленням читає технічну літературу, систематично дивиться телепередачі про техніку і про людей техніки, розпитує педагогів, батьків, дорослих про будову, функції і способи виготовлення різних приладів, машин, механізмів, постійно розшукує в журналах та інших технічних видання задачі-головоломки і з великим інтересом вирішує їх. Його цікавлять виставки технічної творчості, конструювання вдома і на заняттях в технічних гуртках школи, НВК чи ЦНТТУМ. Такий учень постійно і успішно щось майструє, вдосконалює, радіє можливості відремонтувати вдома чи в школі якийсь прилад, швидко знаходячи в ньому несправність. Він впевнено і спритно користується слюсарними і столярними інструментами, комбінуючи з різних деталей і матеріалів конструктора дуже вдалі конструкції виробів, моделей, приладів.
Юний конструктор успішно засвоює програму трудового навчання і набуває необхідних трудових вмінь та навичок. При наявності технічних здібностей учень не лише швидко і легко оволодіває шкільною системою технічних знань, умінь і навичок, але і проявляє спритність при виконанні будь-якого виду робіт.
Розглянемо детальніше основні структурні компоненти технічних здібностей.
І. Технічні інтереси.“Інтерес до техніки, - пише С.С. Газарян, - обов’язкова складова частина технічних здібностей. Без цікавості всі інші складові можуть не проявитися, не розвинутися, не привести до успіху”.
Але не можна категорично стверджувати, що якщо є інші складові (компоненти) здібностей, але немає інтересу, то краще не займатися технічною діяльністю. Досвід показує, що головне – включитися в технічну творчість, а інтерес і навіть здібності можуть з’явитися згодом. Іноді людина починає роботу без інтересу, але добросовісно, чесно, а оскільки вона має потенційні здібності, то й справа піде. Поступово виникає інтерес не лише до результатів, але і до процесу діяльності, і переростає в нахили, тобто стійку потребу в певній технічній діяльності.
ІІ. Технічне мислення.Хоча нахили до технічної творчості, працелюбства та інші якості особистості (компоненти) є дуже необхідними для успішної технічної діяльності, тим не менше, центральною ланкою в системі технічних здібностей, їх головним компонентом є технічне мислення. Воно виконує регулюючу, об’єднуючу функцію стосовно інших компонентів.
Як й інші види розумової діяльності, технічне мислення – це психічний процес, завдяки якому людина відображає суттєві ознаки і зв’язки предметів і явищ оточуючої дійсності, вивчає закономірності розвитку оточуючого світу, передбачає майбутнє і діє цілеспрямовано та планомірно.
Конкретним проявом технічного мислення є розуміння техніки: швидке розуміння структури технічних пристроїв, принципу їх дії, виявлення недоліків, недосконалостей в них, знаходження неполадок, дефектів в технічних приладах і механізмах, вловлювання суті технологічних способів створення технічних об’єктів і т.п. Без участі технічного мислення стає неможливим конструювання нових і вдосконалення вже діючих машин і технологічних процесів, тобто немислима технічна творчість.
Подібно до інших видів мислення, технічне мислення реалізується за допомогою одних і тих же операцій порівняння, аналізу, синтезу, абстрагування, узагальнення, класифікації, конкретизації. Тим не менш технічне мислення характеризується своїми особливостями.
Провідний спеціаліст з дослідження технічного мислення Т.В. Кудрявцев виділяє три особливості технічного мислення.
1.Однією з головних є його теоретико-практичний характер, тобто нерозривна єдність понять і дій. Це значить, що теорія повинна безперервно перевірятися практикою, а практика – теорією. Неможливо отримати задовільне рішення більш чи менш складної технічної задачі лише шляхом теоретичних розрахунків, які не отримали практичної перевірки і коректування. Іншими словами, в техніці майже ніколи не буває так, щоб нова складна машина “зійшла з паперу в життя” і виявилася успішно діючою і такою, що задовольняє якусь важливу громадську потребу. Нова машина, як і будь-який новий виріб, ніколи не запускається у виробництво без попередньої перевірки конструкції на практиці і її налагодження на дослідному зразку.
Успіх вирішення технічних задач у великій мірі залежить від того, як поєднуються в діяльності людини теорія і практика.
Перед трьома групами учнів була поставлена задача – зібрати декілька механізмів перетворення і передач обертового руху з ряду взаємозамінних деталей. Одна група працювала за методом попередніх теоретичних дій, тобто в чисто розумовому плані, друга – за методом попередніх практичних дій (шляхом проб і помилок), третя поєднувала те й інше. Учні третьої групи постійно корегували свої теоретичні задуми, застосовуючи ескізування, аж до проб в процесі реального збирання. В свою чергу, практична діяльність тут же вносила поправки в теоретичні пропозиції. Саме ця група відмінно справилася з завданням.
Висновок: технічне мислення в учнів неможливо сформувати і розвинути, якщо їх навчати чисто теоретично, без постійного виконання лабораторних робіт, проведення дослідів і вирішення конкретних виробничо-технічних задач.
2.Друга важлива особливість технічного мислення – тісний взаємозв’язокі взаємодія понять і образів. В технічному мисленні, на відміну від інших видів розумової діяльності, понятійний і образний компоненти є рівноправними одиницями.
Ця особливість проявляється в праці людини на виробництві і в трудовому навчанні, де важливу роль відіграє оперування схематичними технічними зображеннями та уявленнями про них і технічні об’єкти. Високий розвиток першої сигнальної системи(образного мислення) дозволяє виразно уявляти собі зовнішній вигляд і внутрішню структуру не лише в статиці, але і в динаміці, тобто в русі і переміщенні різних деталей, в зміні їх просторових відношень між собою і т.п. А високий розвиток другої сигнальної системи(абстрактно-словесного мислення) дає можливість швидко з¢ясувати логіку технічних пристроїв і технологічних процесів, зрозуміти основний принцип дії тих чи інших пристроїв.
3.Третьою особливістю технічного мислення є його оперативність. Спеціалісту в галузі техніки часто треба вирішувати ту чи іншу виробничу задачу в обмежений час. Його ідеї, на відміну від ідей, які висуваються спеціалістами з гуманітарних галузях знань, із сфери нематеріального виробництва, вимагають швидкого практичного втілення. Такі вимоги, наприклад, висуваються до операторів і налагоджувальників автоматичних пристроїв, пілотів, водіїв, операторів енергосистем, космонавтів та ін. Умови їх діяльності вимагають швидкого орієнтування, вміння швидко сприймати і розуміти інформацію, яка поступає з зовні, точно і за призначенням використовувати наявні знання, реагувати на раптові ситуації.
Велике значення оперативності технічного мислення особливо яскраво проявляється в аварійних ситуаціях.
Підсумок. Таким чином, в технічному мисленні поняття, образи і практичні дії займають рівноправне місце і знаходяться в складній і динамічній взаємодії між собою. Добре розвинуте технічне мислення дає можливість людині швидко і легко переводити словесні технічні задачі в образи і схеми, образи і схеми – в практичні задачі. Таке мислення дає змогу конструктору, інженеру, техніку без особливих складностей переходити із внутрішнього, розумового плану дій у зовнішні, практичні дії і операції з матеріальними об’єктами праці.
ІІІ. Просторова уява.З технічним мисленням нерозривно пов’язана просторова уява – психічний процес створення образів технічних виробів, технологічних процесів шляхом комбінування наявних у людини уявлень про технічні об’єкти і технологічні процеси. Уява дозволяє подумки побачити результат праці до його початку. Вона створює модель проміжного і кінцевого продуктів діяльності, що забезпечує її планомірність.
Просторова уява розвивається в процесі навчання деяким предметам, які вимагають від учня таких дій, як спостереження, вимірювання, графічне зображення різних об’єктів на основі реальних чи уявних зразків, побудові, читанні і виконанні креслень, карт і т.д. Мається на увазі перш за все математика, географія, фізика та ін. Але особливо велика роль у формуванні і розвитку просторової уяви належить кресленню. В процесі навчання кресленню, на уроках трудового навчання в школі та на заняттях в навчально-виробничих комбінатах учень постійно уявно переводить об’ємні (тривимірні) зображення в площинні (двохвимірні) і навпаки, сприймає реальні об’єкти, уявляє їх в графічному зображенні і перетворює в образи знову створені реальні об’єкти.
Приклад. Технічна діяльність вимагає від просторових образів динамічності і оперативності. На основі різних статичних зображень-схем необхідно в процесі вирішення задач створювати динамічні образи реально діючих об’єктів і технологічних процесів. Слюсарю, наприклад, треба уявити певний агрегат в зібраному вигляді, коли він лежить перед ним розібраний, і уявити, як він буде працювати. Токарю необхідно побачити в болванці, заготовці обриси майбутньої моделі. Водієві необхідно уявити простір навколо своєї машини з усіма відстанями і швидкостями, і не лише в поточні секунди, але і в наступні – передбачати, як воно зміниться. В уяві конструктора вимальовується майбутній виріб, коли його немає не лише в деталях, а й у кресленнях.
Вільне оперування просторовими образами, за словами відомого психолога І.С. Якиманської, “є тим фундаментальним вмінням, яке поєднує різні види навчальної і трудової діяльності”. Тому не випадково, що трудове навчання ставить в якості одного з найважливіших завдань (поряд із формуванням в учнів трудових знань, умінь і навичок) розвиток у них просторової уяви, яка відіграє важливу роль у підготовці до діяльності з багатьох спеціальностей (інженер, технік, архітектор, будівельник, топограф, кресляр, геодезист, оператор, диспетчер ті ін.).
Завдання всебічного розвитку просторової уяви в учнів стає актуальною в наш час, коли в науці і техніці широко застосовується графічне моделювання. Воно тісно пов’язане з математизацією і формалізацією багатьох галузей знань, поєднанням їх в системи.
У розвитку графічного моделювання спостерігаються дві тенденції. Перша означає розробку таких наочних засобів зображення, які більш чи менш нагадують собою відображувані об’єкти. Друга – це створення засобів відображення об’єктів за допомогою букв, цифр і умовних знаків, які зовсім не подібні на зображувані об’єкти, але допомагають зрозуміти найсуттєвіші зв’язки і залежності, які приховані від безпосереднього спостереження.
У наш час в багатьох галузях науки і техніки провідного значення набуває друга тенденція. Наприклад, при проектуванні технологічної документації висувається ідея заміни описів типових технологічних операцій умовними знаками і позначеннями, які уніфікуються і стандартизуються (наприклад, умовні позначення зварювальних швів, різьбових з’єднань і т.п.), що дасть можливість створювати єдину систему графічних зображень у всій техніко-технологічній документації. Все це накладає певний відбиток на зміст і методи навчання з різних предметів: поряд з наочними зображеннями конкретних (одиничних) об’єктів широко застосовуються умовні зображення (схеми, графіки, діаграми і т.п.), які відображають загальні структурні, просторово-часові і функціональні закономірності властивостей предметів і відношень між ними. Такі зображення – знакові об’єкти відображають ознаки об’єктів, які безпосередньо (емпірично) спостерігаються, які не виводяться з окремого конкретного об’єкту. Вони сприяють формуванню у школярів творчих узагальнень.
IV-V. Досвід і пам’ять.Слід відмітити, що образи уяви виникають і оформлюються на основі наявних у людини досвіду і уявлень пам’яті. Ці уявлення, особливо зорові і моторні є важливим матеріалом, з якого формується уява. Наприклад, конструктор може в уяві створити технічний прилад, якого ще немає в світі. Це можливе завдяки тому, що він у своїй уяві скомбінував елементи приладу, які зберігалися в його зоровій і руховій пам’яті. Уявлення зорової і рухової пам’яті утворюють той арсенал образів технічних об’єктів, звідки технічне мислення і просторова уява здобувають основний матеріал для створення принципово нових образів технічних об’єктів.
VI. Спостережливість.Зорова пам’ять, як і будь-який інший вид пам’яті, тісно пов’язана із сприйняттям і його особливою формою – спостережливістю.Спостережливість – це властивість особистості помічати в об’єктах, які сприймаються, малопомітні, але суттєві для певної мети деталі і особливості. “Технічна спостережливість, - пише М.Г. Давлетшин, - це добре розвинутий окомір”. Вона допомагає критично сприймати технічні об’єкти, бачити в них недоліки і на основі цього визначати завдання з усунення недоліків, вдосконалення технічних об’єктів. Спостережливість розвивається в процесі систематичних занять улюбленою справою і тому пов’язана з розвитком професійних інтересів особистості. Вона успішно формується у тому випадку, якщо спостереження будуть проводитись із дотриманням певних правил і умов. Мається на увазі чітка і конкретна постановка завдань спостереження, систематичність і планомірність його проведення.
При організації екскурсій на підприємства, відвідувань виставок технічної творчості, перегляду відео- та кінофільмів з технічного винахідництва слід спонукати школярів звертати увагу на характерні деталі і різні особливості технічних об’єктів і технологічних процесів, порівнювати їх, знаходити спільне і відмінне, їх зв’язки і відношення. Якщо дітям важко спостерігати за якимось складним і великим об’єктом, то потрібно запропонувати їм розглядати не увесь об’єкт в цілому, а по частинах; діти успішно виконують таке завдання. Потрібно вчити їх розглядати технічні об’єкти в певній послідовності, визначати головне і другорядне. У випадку неправильного сприйняття учнями того чи іншого технічного об’єкту вчитель чи майстер виробничого навчання повинен з¢ясувати, що саме з попереднього досвіду школярів заважає правильному сприйняттю.
VII. Сенсомоторні якості.Сенсомоторика, тобто взаємодія сприйняття і руху (див. тему 1.4.), також відіграє важливу роль у більшості технічних професій (токар, слюсар-збірник, монтажник, будівельник та ін.). Сенсомоторні процеси входять до структури технічних здібностей і тому виявлення, оцінка рівня і тренування цих процесів – необхідне завдання профдіагностики.
В умовах автоматизованого виробництва фізичне навантаження на людину знижується, але підвищується відповідальність працівника за якість його рухових дій. Тобто, сучасна науково-технічна революція змінила вимоги до сенсомоторики людини. З одного боку, спростився зміст рухових завдань: при керуванні верстатами, операторськими системами, транспортними засобами робітник лише вмикає тумблер, натискає кнопку, повертає ручку і т.п.; з іншого – при виникненні серії сигналів, на які слід швидко реагувати, робітнику часто важко, а іноді і взагалі неможливо дати вірну відповідь. Перш ніж відтворити потрібну дію, працююча людина повинна переробити інформацію, яка надходить, від якості переробки якої залежить успішність наступної моторної дії.
Практично будь-який вид “швидкісної” діяльності вимагає від її виконавців добре налагодженого сенсомоторного апарату, тобто добре скоординованих дій рухового аналізатора з іншими аналізаторами людини. В таких професіях (оператор великих енергосистем, пілот надзвукових літаків) несвоєчасні чи неточні дії людини тотожні помилці, яку дуже важко, а часом і взагалі неможливо виправити.
Слід зазначити, що моторні (рухові) якості можна розвинути до високого рівня вправами. Люди, які систематично займаються технічною діяльністю, володіють певною спритністю рук, вміло виготовляють моделі, деталі, вузли для конструкцій. Ручне вміння є результатом добре узгодженої діяльності рухового і зорового аналізаторів.
VIII. Моральні якості.Для продуктивної роботи в галузі техніки, крім згаданих раніше якостей, необхідними також є цілеспрямованість, організованість, наполегливість, вміння не падати духом у випадку невдачі і долати перешкоди на шляху до мети; велика цікавість, яка спонукає дізнатися і з¢ясувати все, що стосується техніки; бажання заслужити повагу і визнання спочатку у своїх друзів, а згодом – у відомих спеціалістів технічного напряму діяльності; прагнення стати таким, яким є твій ідеал в галузі техніки.