Глава 1. Нужды человека и технология

Человеческие нужды как источник развития технологических систем (2 часа)

Развитие потребностей человека от первобытных времен до наших дней. Классификация нужд и потребностей. Исторические вехи технологии. Классификация систем.

Цель создания технологической системы, ее главная полезная функция (2 часа)

Системы: потребности и функции. Классификация бытовых электроприборов. Технологические системы и их аналоги. Нетрадиционное использование технологических систем.

Элементы технологических систем (2 часа)

Типовые элементы технологических систем, их функции. Связи между элементами. Понятие структуры.

Итоговое занятие. (2 часа).

Лабораторно-практическая работа. Элементно-структурное исследование бытового электроприбора (настольной лампы).

Основные понятия:

Нужда – осознанная нехватка чего-либо.

Жизненно–необходимые нужды – отсутствие голода и жажды, отсутствие боли и угрозы.

Социальные нужды – принадлежность к группе, признание и любовь окружающих, самоутверждение.

Человеческая потребность – конкретное выражение нужды.

Назначение технологической системы – то, для чего мы ее, технологическую систему, используем (возможный синоним термина - цель: с какой целью использует человек технологическую систему).

Функция – внешнее проявление свойств технологической системы.

Элемент – относительно неделимая часть целого, объект или операция.

Основные идеи:

1. Технология призвана решать осознанные человеком проблемы, то есть удовлетворять его потребности. Технологическая система является средством достижения цели: позволяет человеку решить проблему. Однако ее использование подчас создает новые проблемы, требующие решения.

2. Формирование понятия "технологическая система" осуществляется преподавателем совместно со школьниками. При изучении настоящей главы последовательно рассматриваются проявления технологических систем, а по завершении каждой очередной темы исходное определение дополнятся.

И если сначала технологическую систему мы будем рассматривать, как нечто целое, материальный объект, используемый человеком с целью удовлетворения какой-либо потребности, то в дальнейшем определим ее, как выполняющий заданную функцию комплекс взаимодействующих элементов, созданный человеком для удовлетворения потребности.

Говоря о технологической системе, необходимо добиваться, чтобы определение включало термин "взаимодействие": это позволяет подчеркнуть, что технологическая система проявляет себя только в работе, при использовании, функционировании.

Тема 1. Человеческие нужды как источник развития технологических систем. Одно занятие два урока.

Начать занятие следует с описания конкретного окружения школьников в классной комнате. Все предметы, окружающие детей от одежды и обуви, до стен помещения и установленного в нем оборудования искусственного происхождения. Они являются технологическими системами, конкретными представителями тех или иных технологий.

Через подобное обсуждение необходимо подвести учащихся к определению технологии, как процесса удовлетворения человеческих нужд с помощью искусственно созданных материальных объектов.

Закончить вводную часть следует классификацией систем, попутно предложив школьникам привести примеры для каждого из членов классификации.

Системы

Естественные (природные) системы

Искусственные системы

Минеральные системы

Биохимические системы

Социальные (общественные) системы

Технологически системы

Строительные системы

Механические системы

Электротехнические системы

Электронные системы

Химические системы

Например:

• Минеральные системы (объекты неживой природы) – пустыня, атмосфера, вулкан, алмаз…

• Биохимические системы (объекты живой природы) – дерево, корова, дрожжи, человек…

• Социальные системы - различные сообщества людей от семьи до человечества в целом.

• Строительные системы – здание школы, квартира, мост, стол…

• Механические системы – качели, кусачки, ворот колодца…

• Электротехнические системы – светильник, трансформатор, холодильник, фен…

• Электронные системы – компьютер, калькулятор, телевизор…

• Химические системы – установка для производства минеральных удобрений, электрический аккумулятор…

Однако следует помнить, что в строгом соответствии с приведенной классификацией однородные системы встречаются нечасто: обычно мы имеем дело с их комбинированными образованиями.

Так социальная система, являясь искусственной, образована природными биохимическими объектами – людьми.

Современное человеческое жилище – это сложный комплекс разнообразных технологических систем: строительных (собственно здание), электротехнических (освещение, лифты, вентиляция…). Охранные системы содержат электронные устройства. Водоснабжение и канализация относятся к гидравлическим системам, все насосы которых приводятся в действие от электротехнических систем – электродвигателей.

Достижения науки дали возможность активно вмешиваться в развитие природных биохимических систем. Появились, микроорганизмы, растения, животные с новыми, ранее не известными свойствами. Это направление называется биотехнологией.

Дополнительную информацию можно найти:

• Перегудов Ф.И. и Тарасенко Ф.П. "Введение в системный анализ" Москва "Высшая школа" 1989

• Хубка В. "Теория технических систем" Москва "Мир" 1987

• Бронштейн Б. Учебное пособие по работе с конструктором "STRUCTURES" тема 2 "Жилище", ОРТ Москва 2000.

Для гармоничного перехода к понятию нужды и последующей классификации нужд полезной может оказаться упражнение "Робинзон", в рамках которого школьникам предлагается фантастическая ситуация: в одно прекрасное утро они, в чем спать ложились, просыпаются под кустом в незнакомой местности.

Условия:

• первое время тепло, хищники и аборигены отсутствуют;

• есть живность, растительность, вода и т.п.;

• смогут ли найти и вернуть в наш мир детей неизвестно;

• из предметов нашего мира есть только то, в чем спали.

Далее необходимо предложить каждому из них назвать по 5-6 первоочередных проблем, которыми необходимо заняться.

Эта часть занятия может быть завершена практическим заданием по решению проблем, выдвинутых школьниками.

Для этого:

• Предложить учащимся объединиться по двое в рабочие группы.

• Выдать рабочим группам по одной значимой проблеме из ранее предложенных. Дублирования проблем опасаться не следует – главное, чтобы отличались решения.

• Обеспечить школьников картоном, бумагой, фломастерами, клеем, ножницами и т.п. и предложить изготовить модель технологической системы, позволяющей решить выбранную проблему, а также подготовить короткий (2-3 минуты) доклад – презентацию о проделанной работе.

• Дать возможность каждой рабочей группе выступить и ответить на вопросы товарищей.

После окончания презентации вернуться к работе с проблемами, сформулированными школьниками до начала практической работы.

Из названных школьниками проблем составить массив с весовым ранжированием предложений учащихся. Формируя массив, необходимо активно уточнять вместе с учащимися формулировки названных ими проблем, сводя их к классификации Маслоу:

Жизненно-необходимые нужды:

• нужда в воздухе, воде, продовольствии (свобода от голода и жажды);

• нужда в безопасности, защите от климатических воздействий (свобода от угрозы, боли).

Социальные нужды:

• нужда в принадлежности к группе;

• нужда в признании и любви, уважении окружающих;

• нужда в самоутверждении.

Общие рекомендации по проведению подобного упражнения можно найти в разделе "Введение в экспертные оценки" учебно-методического пособия для преподавателя технологии "Основы технического творчества", термины и их взаимосвязь (Б. Бронштейн, ORT Москва, 1996).

Далее следует обратить внимание учащихся на то, что нужды сами по себе, в чистом виде, не наблюдаются, а могут проявляться только в виде потребностей, их конкретном выражении.

Например, нужда в принадлежности к группе может проявляться, как потребность в общении, информационных коммуникациях. Вместе с учащимися проследите развитие этой потребности:

Жесты - речь – письменность – гонец (в наше время фельдъегерь для особо важной документации, здесь, как фрагмент, появляется развитие транспортных технологий) – голубиная почта. Затем почта – телеграф (от сигнальных костров и семафоров к электрическому телеграфу 19 века) – телефон – факсимильный аппарат - электронная почта – аудио и видео связь через электронные адреса в интернете – можно и пофантазировать, сделав прогноз на будущее.

Говоря о технологическом развитии, важно, как его основной признак, выделить колесо. Это единственный материальный объект, функционирующий аналог которого отсутствует в естественных, природных системах.

В качестве домашнего задания целесообразно предложить школьникам, разбившись на рабочие группы (навыки такой деятельности они получили ранее в 5-6 классах), подготовить короткие обзоры по развитию техники (средств удовлетворения конкретной потребности) от момента появления до наших дней. Это могут быть различные технологии:

• сухопутный, водный или воздушный транспорт;

• фиксация графической информации;

• хранение продуктов питания;

• жилище;

• освещение.

Перечень бесконечен, главное при обсуждении выбранной темы договориться об ограничениях, позволяющих детям успеть выполнить законченные работы к следующему занятию.

В качестве источников информации предложить воспользоваться различными детскими энциклопедиями по истории науки и техники, которые есть в школьной библиотеке, предоставить возможность поиска в Интернете. Литература по истории техники может быть найдена в детской библиотеке по месту жительства, в домашних библиотеках учащихся. При утверждении тем, необходимо напомнить, что указание источников информации является обязательным условием выполнения работы.

Примечание.

Следует обратить внимание школьников, что в переводных детских технических энциклопедиях имеются неточности, ошибки, умолчания (практически отсутствуют упоминания о Российских и советских ученых и конструкторах).

В качестве домашнего задания предложить детям для закрепления материала занятия прочесть введение и первую тему главы, ответить на вопросы, а также ознакомиться с темой 2 первой главы учебника, которая будет рассматриваться на следующем занятии.