Концепция и примерная рабочая программа модульного курса технологии. 5 – 9 классы
Авторы С. А. Бешенков, М. И. Шутикова, Э. В. Миндзаева, В. Б. Лабутин

Пояснительная записка

Вклад учебного предмета в достижение целей общего образования

Общеобразовательный курс технологии имеет свою давнюю историю и сложившиеся традиции. Они связаны, прежде всего, с решением фундаментальной задачи развития личности учащихся посредством трудовой деятельности, а также подготовки школьников к жизни в индустриальном, а позднее — в информационном обществе. В данном направлении была проделана большая теоретическая, методическая и организационная работа, которая сделала курс технологии одним из самых интересных и востребованных школьных предметов.

Ситуация резко изменилась с конца 1990-х годов, когда в короткие сроки была утрачена организационная структура и материально-техническое обеспечение общеобразовательного курса технологии, что самым негативным образом отразилось на качестве обучения. Последовавшее за этим изменение социальных ориентиров вообще сделало курс технологии одним из «аутсайдеров» школьного образования.

Понимание исключительной важности этого предмета для общего и профессионального образования возникло в связи с потребностью в модернизации отечественного инженерного корпуса, его приведение в соответствие с новыми технологическими реалиями. Более того, технологический образ мышления становится в современном обществе общепрофессиональным и общекультурным феноменом, который необходимо поддерживать на уровне общего образования.

Общезначимым компонентом деятельности человека в современном социуме являются программные средства. Эти средства не только «вплетаются» в технологические процессы, но все больше становятся самостоятельными технологиями, которые «конвергируют» с остальными технологиями.

Все это говорит о том, что современный курс технологии, наряду с курсами математики и информатики становиться важнейшим метапредметом в системе общего образования.

Согласно ФГОС, фундаментальной задачей общего образования является освоение учащимися наиболее значимых аспектов реальности. К таким аспектам, несомненно, относится и преобразовательная деятельность человека.

Деятельность по целенаправленному преобразованию окружающего мира существует ровно столько, сколько существует само человечество. Однако современные черты эта деятельность стала приобретать с развитием машинного производства и связанных с ним изменениях в интеллектуальной и практической деятельности человека.

Идейная сторона этих изменений была отчетливо сформулирована Р. Декартом в основополагающем труде «Рассуждения о методе». По мысли Декарта всякая деятельность должна осуществляться в соответствии с некоторым методом, причем эффективность этого метода непосредственно зависит от того, насколько он окажется формализуемым. Это положение стало основополагающей парадигмой той социальной структуры, которую традиционно называют «индуствильным обществом» и, которая «по наследству» перешла в общество информационное.

Стержнем названных общественных формаций является технология как логическое развитие декартова «метода», в следующих аспектах:

• процесс достижения поставленной цели формализован настолько, что становится возможным его воспроизведение в широком спектре условий при практически идентичных результатах; 

• открывается принципиальная возможность автоматизации процессов изготовления изделий (что постепенно распространяется практически на все аспекты человеческой жизни).

Развитие технологии тесно связано с научным знанием. Более того, конечной целью науки (по крайней мере, последние 400 лет) является именно создание технологий, а все вместе это рассматривалась как обретение силы и могущества (Ф. Бекон, Т. Гоббс и др.).

В XX веке сущность технологии была осмыслена в различных плоскостях:

• в рамках математики были выделены абстрактные структуры, соотносимые с содержательным понятием технологии: понятия алгоритма и исчисления (А. Черч, А. Тьюринг, Э. Пост и др.), абстрактные структуры управления (Н. Винер, А. Н. Колмогоров и др.);

• философии техники и технологического общества в целом (М. Хайдеггер, К. Ясперс и др.);

• в рамках социальных и цивилизационных аспектов технологии (М. Вебер, В. Зомбарт и др.).

В конце XX—начале XXI веков расширилась база технологии: появились информационные, когнитивные, биологические и другие технологии. Стали появляться также конвергентные технологии. Наиболее впечатляющими являются НБИКС — технологии (нано-, био-, информационно- , когнито- , социо-технологии).

Общий тренд этих изменений можно охарактеризовать одним словом: интеллектуализация. Современные технологии — это, прежде всего, интеллектуальные технологии. Спектр этой интеллектуализации очень широк — от использования информационных продуктов до робототехники, информационно-когнитивных технологий и искусственного интеллекта.

Весь названный выше контекст целесообразно, так или иначе, отражается в содержании общеобразовательного курса «Технология», однако для этого необходимо прояснить сущность и структуру самого понятия технологии.

Следует подчеркнуть особенность модульного курса технологии. Модульность — ведущий методический принцип построения содержания современных учебных курсов. Она создает инструмент реализации в обучении индивидуальных образовательных траекторий, что является основополагающим принципом построения общеобразовательного курса технологии.

Теоретические основы модульного курса технологии

Понятие технологии возникло в процессе решения возникающих перед человеком задач. В самом общем виде этот процесс можно описать следующим образом.

Первый шаг в решении задачи всегда связан с процессом познания. Необходимо понять и описать реальное положение дел, связанных с возникшей задачей (т. е. описать предметную область данной задачи). Итогом этого процесса является некоторая модель какого-либо объекта, процесса или явления, т. е. некоторое подобие названных объектов, процессов или явлений, в котором отражены их характерные признаки, существенные с точки зрения поставленной задачи.

В процессе решения схожих задач возникали схожие модели, что в конечном итоге привело к выделению некоторых первичных элементов — «примитивов», из которых можно собрать такие модели. Таким образом, приступая к решению какой-либо задачи, человек уже заранее знает набор «примитивов», которые ему понадобятся для ее решения. Суть в том, что познание вещей происходит от общего (вещи, т. е. объекта) через ее модель к частному (первичным элементам- «примитивам»). В свою очередь, конструирование (моделей и вещей) проходит обратные этапы: от набора «примитивов» к созданию нескольких моделей и как итог — рукотворной вещи.

Имея набор «примитивов», человек может действовать двояко:

А) строить (собирать) модель, имея только ее мыслимый образ (или чертеж, эскиз и пр.), т. е. фактически осуществлять некий творческий процесс;

Б) строить (собирать) модель по вполне определенному плану, четко расписывая и последовательно выполняя каждые шаги.

Схема А отражает деятельность человека при изготовлении уникальных изделий или мелкой партии каких-либо изделий (например, в народных промыслах). 

Схема Б содержит описание последовательности шагов, которая, в сущности, и является технологией. Сама же последовательность шагов в этом случае является технологическим процессом. Именно технология является основой массового производства.

Простейшим примером технологии является алгоритм: «Точная и понятная последовательность действий, направленная на достижение поставленной цели или решении поставленной задачи» (А. П. Ершов). Основное свойство алгоритма — возможность его формального исполнения, что позволяет полностью автоматизировать процесс его исполнения.

Технология — это более развернутое описание процесса создания (построения) объекта (модели) с заранее заданными свойствами. Он включает в себя, по крайней мере, три компонента:

• действия с примитивами;

• операции: совокупность действий, выполняемых на одном рабочем месте;

• этапы: каждый этап представляет собой совокупность операций, образующих некую целостность, реализация последовательности этапов ведет к созданию искомого объекта.

Если технологию как описание последовательности этапов, операций и действий пополнить описанием необходимых инструментов и ресурсов, необходимых для осуществления технологического процесса, то можно говорить о проекте, целью которого является создания данного объекта (модели). Таким образом, каждый элемент цепочки: алгоритм — технология — проект, с различной полнотой отражает одну и ту же сущность.

На основе вышесказанного можно сформулировать основной методический принцип модульного курса «Технология»: освоение сущности и структуры технологии идет неразрывно с освоением процесса познания — построения и анализа разнообразных моделей. Анализ модели осуществляется в соответствии с общенаучным принципом редукционизма: от сложного к простому. Это позволяет представить модель в виде композиции простейших «примитивов». Создание модели, в этом случае, сводится ее конструированию из названных примитивов. Выстраивая процесс конструирования в виде последовательности действия можно получать широкий спектр разнообразных объектов (в том числе и упомянутые модели).

Таким образом, каждая технология включает в себя:

• описание «примитивов» (исходных материалов);

• описание инструментов для работы с этими «примитивами» (материалами);

• описание действий, операций и этапов, которые ведут к желаемому результату.

Согласно этой схеме, осваиваются все технологии в рамках данного модульного курса. При этом учитываются следующие обстоятельства.

Все осваиваемые технологии в той или иной мере «кон- вергентны», т. е. их «примитивы» и инструменты являются соединением «примитивов» и инструментов, относящихся к различным технологиям. В частности, все технологии изготовления изделий из какого-либо материала соединяются, «конвергируют» с технологией измерения, т. е. включают в себя «примитивы», инструменты и действия, относящиеся к технологии измерения объекта.

Если эти примитивы относятся к когнитивной сфере, а действия совпадают с универсальными учебными действиями, то можно говорить о конвергенции с когнитивными технологиями. Наиболее важной является конвергенция информационных и когнитивных технологий и образование информационно-когнитивных технологий. Эти технологии играют принципиально важную роль в цифровом социуме. Это связано с том, что процесс познания в современном цифровом социуме приобретает особые, ни на что ранее не похожие черты. Учитывая экспоненциальный рост окружающих человека неструктурированных данных, ключевую роль приобретает информационно-когнитивная технология перехода от «данных» к «информации» и от «информации» к «знаниям», составляющая методическую платформу для формирования знаний, умений и способов деятельности, необходимых члену цифрового социума. Освоение этой технологии является одной из основных задач модульного курса технологии.

Возможны следующие уровни освоения технологии:

А — уровень обучения;

В — уровень пользователя;

C — уровень когнитивно-продуктивный (создание технологий). 

Приведенные ниже модули на различном материале реализуют все названные уровни.

«Инвариантный блок»

В модуле «Производство и технология» в явном виде содержится приведенная выше концепция технологии и подходы к ее реализации в различных сферах. Освоение содержания данного модуля осуществляется на протяжении всего курса «Технология» с 5 по 9 классы. Содержание модуля построено по «восходящему» принципу: от умений реализации имеющихся технологий к их оценке и совершенствованию, а от них — к знаниям и умениям, позволяющим создавать технологии. Освоение технологического подхода осуществляется в диалектике с творческими методами создания значимых для человека продуктов.

В модуле «Технологии обработки материалов, пищевых продуктов» на конкретных примерах показана реализация общих положений, сформулированных в модуле «Производство и технологии». Освоение технологии ведется по единой схеме, которая реализуется во всех без исключения модулях: а) описание материала и простейших форм его организации («примитивов»); б) описание инструментов работы с этими примитивами; в) описание действий с названными формами с применением инструментов; г) выстраивание технологической цепочки, путем описания операций и этапов, которые необходимо осуществить, чтобы получить желаемый продукт. Разумеется, в каждом конкретном случае возможны отклонения от названной схемы. Однако эти отклонения только усиливают общую идею об универсальном характере технологического подхода. Основная цель данного модуля: освоить умения реализации уже имеющихся технологий. Значительное внимание уделяется модификациям технологических процессов в рамках народного творчества.

В модуле «Робототехника» наиболее полно реализуется идея конвергенции материальных и информационных технологий. Как и любая технология, конвергентная технология имеет следующую структуру: описание «примитивов», состоящих из а) механических примитивов; б) примитивов обратной связи (датчиков); примитивов программного управления (примитивов языка программирования). Важность данного модуля заключается в том, что в нем формируются навыки работы с когнитивной составляющей (действиями, операциями и этапами), которые в современном цифровом социуме приобретают универсальный характер.

Блок «Моделирование»

Модуль «3D-моделирование, прототипирование и макетирование» в значительной мере нацелен на реализацию основного методического принципа модульного курса технологии: освоение технологии идет неразрывно с освоением методологии познания, основой которого является моделирование. При этом связь технологии с процессом познания носит двусторонний характер. C одной стороны, анализ модели позволяет выделить составляющие ее «примитивы». C другой стороны, если эти примитивы уже выделены, это открывает возможность использовать технологический подход для построения моделей, необходимых для познания объекта. Именно последний подход и реализуется в данном модуле. Модуль играет важную роль в формировании знаний и умений, необходимых для создания технологий. Данный модуль целесообразно изучать в 8-9 классах.

Модуль «Компьютерная, графика, черчение» выполняет схожие задачи, что и предыдущий модуль: «3D-моделирование, прототипирование, макетирование» — формирует инструментарий создания и исследования моделей, причем сам процесс создания осуществляется по вполне определенной технологии. Как и предыдущий модуль, данный модуль очень важен с точки зрения формирования знаний и умений, необходимых для создания новых технологий, а также новых продуктов техносферы.

Блок «Управление»

Модуль «Автоматизированные системы» знакомит учащихся с реализацией «сверхзадачи» технологии — автоматизации максимально широкого круга человеческой деятельности. Акцент в данном модуле сделан на автоматизации управленческой деятельности. В этом контексте целесообразно рассмотреть управление не только техническими, но и социально-экономическими системами. Эффективным средством решения этой проблемы является использование в учебном процессе имитационных моделей экономической деятельности (например, проект «Школьная фирма»).

Блок «Сельскохозяйственные технологии»

Модули «Животноводство» и «Растениеводство» знакомят учащихся с классическими и современными технологиями в сельскохозяйственной сфере. Особенность этих технологий заключается в том, что «примитивами» в данном случае являются природные объекты, поведение которых часто не подвластно человеку. В этом случае при реализации технологии существенное значение имеет творческий фактор — умение в нужный момент скорректировать технологический процесс.