Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Психолого-педагогические основы развития пространственных представлений у студентов.
1. Пространственные преставления в теории и практике обучения 21
2 Психолого-педагогические ас- аспекты формирования пространственных представлений у студентов 52
Глава 2. Формирование пространственных представлений в процессе преподавания основ начертательной геометрии.
1. Анализ содержания предмета начертательной геометрии и выявление основных направлений формирования пространственных представлений
2. Методика формирования,! пространственных представлений у студентов в процессе изучения начер-тательной геометрии
Заключение.
Литература
Приложения
- Пространственные преставления в теории и практике обучения
- Психолого-педагогические ас- аспекты формирования пространственных представлений у студентов
- Анализ содержания предмета начертательной геометрии и выявление основных направлений формирования пространственных представлений
Введение к работе
Решение задач в области обучения развития личности, стоящих перед высшей школой, требует постоянного поиска путей и средств повышения эффективности и качества подготовки специалистов высокой квалификации, с развитьш мьпплением, проявляющих 4 творческую самостоятельность во всех сферах жизни.
Смысл подготовки специалистов должен состоять в том/ чтобы максимально способствовать развитию у студентов творческой инициативы, воспитанию у них потребности в образовании, бесконечном, непрерывном овладении знаниями,' умениями и навыками в связи с изменяющимися условиями жизни, ускоряющимся научно-техническим прогрессом. Потому что, "образование,- как указывает Б.Т.Лихачев, - не только сумма знаний, но и основа психологической готовности человека к непрерывности в накоплении знаний, их переработке и совершенствованию" (204,2).
Одним из важнейших путей повышения уровня подготовки будущего инженера, организатора производства, является целенаправленное формирование навыков конструирования, моделирования, творческих способностей. Все перечисленные качества требуются как инженеру -машино стрителю, изобретающему новые станки и машины и совершенствующему старые, или инженеру-строителю, возводящему жилье и другие сооружения, так и конструтору-модельеру, создающему одежду, обувь, дизайнеру, оформляющему внешний вид изделий. Формирование специалиста с высоким творческим потенциалом требует адекватных педагогических воздействий. Планируя последние, необходимо учитывать психологические механизмы творческой деятельности.
Психологические исследования качеств творческой личности рассматриваются в работах Н. Г. Алексеева, А. В. Антонова, Н. А. Берн-штейна, А. В. Брушлинского, Л.С.Выготского, Г. А.Голицина, В.Н.За-рецкого, И. Я. Лернера, Я. А. Пономарева, В. Н. Пушкина, И. М. Розета.
Педагогические исследования способностей к творческой деятельности указывают на необходимость развития психологических компонентов, которые участвуют в творческом процессе и являются условием успешного его протекания. В качестве одного из таких компонентов исследователи Ж. Адамар, Б.Г.Ананьев, С М. Василейский,\ Л.С.Выготский, В.В.Давыдов, В.П.Зинченко, Я.А.Пономарев, С.Л.Рубинштейн, Ф.Н.Шемякин, И.G.Якиманская и др. выделяют хорошо развитые пространственные представления и воображение.
Невозможно приступить' ни к какой, даже самой элементарной деятельности, если мы не будем иметь в голове ясного плана этой деятельности. Широкое использование запаса представлений и наличие богатого воображения дает возможность человеку продуктивно трудиться, создавать огромные ценности, перестраивать природу и общество. "Пространственное мышление, - как указывает И. С. Якиманская, - вид умственной деятельности, обеспечивающей создание пространственных образов и оперирование ими в процессе решения различных практических и теоретических задач" (303,23}. Изучение педагогических трудов показало, что формирование и развитие пространственных представлений и воображения наиболее интенсивно происходит в общеобразовательной школе в процессе изучения геометрии (Г.Д.Глейзер, В.А.Крутецкий, А.Г.Полякова, И.С,Якиманская и др.), черчения (А.Л.Ботвинников, Л.Л.Гурова, Б.Ф.Ломов), рисования (О.И.Галкина), географии (М. В. Гамезо, Е. Н. Кабанова-Меллер, Н.Ф.Шемякин), трудового обучения (Н.Н.Волков, М.А.Галагузова). - Б -
Уровень сформированное пространственный представлений является показателем умственного развития человека. Исследованию проблем, связанных с восприятием пространства, пространственных представлений и воображения, посвящены многие работы. Это работы Б.Г.Ананьева, М. В.Гамезо, И. А. Домашенко, В. П.Зинченко, Е. Н. Каба-новой-Меллер, A.M. Леонтьева, И.П. Павлова, С.Л. Рубинштейна, Е.Ф.Рыбалко, И.М.Сеченова, И.С.Якиманской и многих других психологов, посвященные исследованию механизмов восприятия пространства, роли органов чувств в пространственно-различительной функции, исследованию пороговых величин этих органов, динамики формирования зрительного образа, роли деятельности в процессе формирования представлений, взаимоотношений слова и его наглядно-чувственной основы и других важных вопросов проблемы восприятия пространства, психологии формирования пространственных представлений и воображения.
Вопросы методов формирования и развития пространственных представлений в процессе обучения школьников исследовались В. Г. Болтянским, И. Г. Вяльцевой, Т. А. Воронько, Г. Д. Глейзером, Г. А. Владимирским, Е.М.Кондрушенко, Г.Н.Никитиной, А. А. Постновым, А.Г.Поляковой, Т.Ф.Фроловой, Н.Ф.Четверухиным и др. В основном все эти работы посвящены исследованию пространственных представлений у школьников в процессе изучения ими курсов геометрии и стереометрии.
В динамику формирования зрительного образа, роли деятельности в процессе представлений, во взаимоотношении слова и его наглядно-чувственной опоры заложены психолого-педагогические основы восприятия пространственных образов и формирование связанных с ними геометрических представлений. Представление являет собой - и - форму чувственной ступени познания, субъективный образ отражаемого предмета. Исследователи указывают, что общая логика формирования геометрических образов может быть представлена как логика перехода от топологических к проективным, а затем к метрическим представлениям. То есть сначала мы имеем дело с чувственно конкретным представлением отдельных предметов и явлений, а затем, благодаря развитию абстрактного мышления, происходит формирование научных понятий.
Образование конкретных представлений происходит двумя путями: 3) непосредственно, то есть представление создается как образ предмета или явления под влиянием прямого воздействия на органы чувств (представление памяти); 2) опосредованно,то есть с помощью слов, вызывающихте или иные конкретные представления в сознании учащихся и переработку их (представление соображения). Однако, и во втором случае источником формирования представлений является в конце концов воздейтсвие предметов и явлений внешнего мира. Во всех случаях представление тесно связано со словом (103).
Формирование пространственных представлений в школе является важным разделом умственного воспитания, политехнического образования, подготовки учащихся к жизни и труду. Развитие пространственных представлений есть результат учебной деятельности детей и вместе с тем эти представления становятся опорой усвоения других знаний и.дальнейшего роста познавательных и конструктивно-технических способностей школьников.
Но несмотря на довольно значительное количество исследований, посвященных изучению восприятия и представления учащимися пространства, формированию у них пространственных понятий в различные возрастные периоды и при изучении, как уже отмечалось, различных предметов школьной программы многие исследователи (Г.Д. Глейзер, Е.Н.Кабанова-Меллер, Б.Ф.Ломов, Г.Г.Маслов, Н,Ф.Чатверу-хин, И.С.Якиманская и др.) отмечают, что выпускники школ не обладают должным уровнем развития пространственных представлений.
Потребности научно-технического развития выдвигают в настоящее время требования к качеству подготовки будущих инженеров с развитыми техническими способностями, творчески мыслящих, обладающих глубокими знаниями, способных не только использовать современную технику, но и создавать технику будущего, а значит,: имеющих навыки в конструировании и моделировании. Следовательно, овладение современными научными знаниями, успешная, работа во многих видах теоретической и практической деятельности неразрывно связаны с пространственным мышлением, с оперированием пространственными образами.
Пространственное представление в некоторой степени является неотъемлемым свойством каждого человека, так как практически нет такого вида деятельности, где бы не пришлось встречаться с графическими изображениями.
Хорошо развитые пространственные представления особенно необходимы студентам всех технических специальностей уже во время учебы в вузе для успешного усвоения ряда общетехнических и специальных дисциплин, в первую очередь - начертательной геометрии и инженерной графики. По результатам проводимых проверок недостаточно развитые пространственные представления в начале учебного процесса имеют две трети студентов (38). Таким образом, имеется противоречие между объективной необходимостью для студентов иметь достаточно развитые пространственные представления для овладения вузовскими дисциплинами, в частности, начертательной геометрией и инженерной графикой, и отсутствие должного уровня их развития у выпускников школ, а также недостаточной разработкой теории и специальной методики по формированию и развитию пространственных представлений в процессе преподавания этого курса в высших учебных заведениях.
Это определило интерес и поиск исследователя, побудило к отысканию некоторых общих путей, выявлению условий продуктивного формирования и развития пространственных представлений у студентов при изучении курса начертательной геометрии и инженерной графики.
Объектом исследования является учебно-познавательная деятельность студентов в процессе общетехнической подготовки.
Предмет исследования - деятельность педагога по формированию пространственных представлений (на примере преподавания графических дисциплин).
Основна проблема данной работы состоит в том, чтобы выявить эффективные психолого-педагогические условия формирования пространственных представлений у студентов 1-го и 2-го курсов технических вузов при изучении ими начертательной геометрии и инженерной графики как основы фундаментального образования будущего специалиста и исследовать процесс и методы их развития с помощью специальных методических разработок.
Цель исследования -разработать содержание, структуру и методику преподавания дисциплины, выявить основные положения этой методики и раскрыть их на примере изучения изучения конкретной темы.
В основу исследования была положена гипотеза; изменение структуры содержания.курса, разработка специальных методик и: упражнений, целенаправленных на формирование и развитие пространс- твенных представлений, поможет студентам в успешном овладении начертательной геометрией и инженерной графикой, а значит и выработке умений и навыков, необходимых для конструирования, моделирования и дальнейшей творческой деятельности специалистов. А это предполагает следующее: систекшый психолого-педагогический подход к анализу познавательной деятельности студентов, позволяющий вычленить и охарактеризовать пространственный компонент этой структуры; выяснить, каким образом влиять на познавательную деятельность студентов, чтобы способствовать развитию у них пространственных представлений; разработать эффективную систему средств и методов обучения начертательной геометрии, позволяющую управлять этим процессом.
В соответствии с проблемой, целью, предметом и гипотезой были определены следующие задачи исследования:
Проанализировать понятие "пространственные представления" и раскрыть роль пространственных представлений в формировании личности, способной к творческой деятельности.
Выявить псохолого-педагогические и методологические аспекты формирования пространственных представлений у студентов.
Проанализировать содержание курса начертательной геометрии и инженерной графики с точки зрения выявления основных направлений формирования пространственных представлений.
Разработать эффективную педагогическую технологию по формированию и развитию пространственных представлений у студентов в процессе изучения начертательной геометрии и инженерной графики. .5. Экспериментально проверить эффективность разработанного технологического процесса - системы специальных методик и упраж- нений при изучении указанных курсов.
Методологические и теоретические основы исследования.
В своей .работе исследователь опирался на труды философов по классической теории познания.
Труды отечественных и зарубежных ученых по психологии чувственного познания (Б. Г.Ананьев; К. А. Абульханова-Славская, Дж.Брунер, А.В.Брушлинский, Л.С.Выготский, П.Я.Гальперин, И. В.Га-мезо, Е.И.Кабанова-Меллер, А.Н.Леонтьев, Б.Ф.Ломов, Я.А.Пономарев, С.Л.Рубинштейн и др. Ь
Труды педагогов по теории деятельноетного подхода в обучении (Ю. К. Бабанский, В.В,Давыдов, Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев, Б.Т.Лихачев, Г.И.Щукина, И,С.Якиманская) и теории поэтапного формирования умственных, действий (П. Я. Гальперин Н. Ф. Талызина).
Исследования в области общей дидактики (В.П.Беспалько, М.А.Данилов, Н. Г. Огурцов, Я. А.Коменский, Ч. Куписевич, В. М. Коро-тов, И.Я.Лернер, Н.М. Магомедов, М.Н.Скаткин, В.Оконь и др.).
Работы по методике преподавания графических дисциплин (И. С. Альтшулер, А. Д. Ботвинников, А. Я. Блаус, Е.Н. Годик, Ю, Г. Козловский, В. С, Левицкий, З.Д.Мерзон, Н.Н.Рыжов, М.Н.Макаров, И. И. Котов, Н. Ф. Четверухин).
Автор опирался также на личный опыт преподавания начертательной геометрии и инженерной графики в Куйбышевском инженерно-строительном институте с 1973 по.1983 годы и в Поволжском технологическом институте сервиса Государственной академии сферы быта и услуг с 1983 года и по настоящее время, а также в Самарском техникуме легкой промышленности и Самарском индустриально-педагогическом колледже сферы быта и услуг. - и -
Методы исследования.
Для решения поставленных задач в работе использован комплекс методов, взаимодополняющих друг друга, а именно: метод теоретического анализа, включающий в себя анализ фи-лисофской, псикологической, педагогической литературы, учебной и научно-методической литературы по графическим дисциплинам, теоретическое обобщение, системный анализ, моделирование, разработку исходной концепции исследования; диагностические методы, в том числе тестирование, интервьюирование, анкетирование, собеседование, результаты тематического и рубежного контроля, результаты письменных контрольных и графических работ; экспериментальные методы, в том числе педагогический эксперимент, наблюдение, опрос; - методы статистической обработки данных. Исследование прошло следующие этапы;
Первый этап (1992-1994) - предварительный, поисковый; анализировалась научная литература, на основе систематизации и осмысления накопленного материала уточнялась проблема исследования и был определен его предмет.
Второй этап (1994-1996) - теоретический и экспериментальный одновременно: разработка программы опытно-экспериментального исследования и программы курса "Начертательная геометрия", проведе-ние констатирующего эксперимента, первичная апробация разработанного содержания методического обеспечения -эксперимента.
Третий- этап (1996-1997) - проверка выдвинутой гипотезы, проверка эффективности применения различных методик, активизирующих формирование и развитие пространственных представлений у студен- тов в процессе изучения графических дисциплин, разработанных автором диссертации» оформление и обобщение результатов педагогического эксперимента с применением методов математической статистики.
Исследования проводились в Самарском учебно-научно-производственном центре Поволжского технологического института сервиса Государственной академии сферы быта и услуг. В эксперименте принимали участие 157 человек, из которых после тестирования были образованы экспериментальные и контрольные группы.
На защиту выносятся положения с главенствующей роли пространственных представлений в учебно-познавательной деятельности студентов-инженеров в. процессе графической деятельности как важного раздела общетехнической подготовки: научно-Педагогические основы формирования пространственных предсталений (на примере преподавания графических дисциплин); методические рекомендации по осуществлению процесса формирования пространственных представлений в процессе изучения графических дисциплин (простраственных представлений, геометризация, графический язык); необходимость перестройки преподавания графических дисциплин как фактора формирования пространственных представлений, облегчающих усвоение этих дисциплин студентами и приобретение ими навыков творческой деятельности, конструирования и моделирования.
Научная новизна и теоретическая значимость проведенного исследования заключаются в определении базовых идей, в соответствии с которыми отбирается содержание курса начертательной геометрии, анализ его теоретических положений с точки зрения процесса формирования пространственных представлений-одного из важнейших компо- - ІЗ - нентов усвоения данной, а также других общеинженерных дисциплин.
Сделана попытка показать логическую связь инженерной графики и начертательной геометрии, являющейся "грамматикой технического языка'5, еще и потому, что сформированные на ее основе представления должны получить развитие в инженерной графике, теоретической механике, деталях машин и других специальных дисциплинах.
Экспериментальное исследование привело к теоретическим выводам, состоящим в том, что кроме методик, посвященных преподаванию определенных тем теории начертательной геометрии, вопрос формирования пространственных представлений требует разработки специальной педагогической технологии - совокупности психолого-педагогических установок, определенных методов и специальных упражнений с целью достижения конкретных положительных результатов.
Практическая значимость исследования определяется тем, что: определены дидактические основания для формирования пространственных представлений в процессе изучения начертательной геометрии и инженерной графики; разработана система специальных упражнений и задач по развитию пространственных представлений; предложена технология формирования и последующего развития пространственных представлений в процессе изучения данного курса; — предложена технология процесса формирования и развития пространственных представлений на примере темы "Чтение чертежей"; - все перечисленное выше способствует развитию учебно-позна вательной деятельности студентов, служит выработке умений и навы- ков творческой деятельности, необходимых будущему специалисту.
Результаты исследования создают предпосылки для развертывания цикла научно-методических работ по созданию специальных тех- пологий по развитию пространственнык представлений в процессе изучения графических дисциплин по различной тематике.
Разработанная методика обучения внедрена в учебный процесс ПТИС и может быть использована в других высших учебных заведени ях. -
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивалась четкостью мировоззренческих и научно-педагогических позиций, комплексной методикой исследования, адекватной его объекту, цели, задачам и логике; длительностью изучения педагогической практики и личного опыта работы; репрезентативностью источников базы исследования; сопоставлением .результатов, полученных авторам данного исследования, с массовым педагогическим опытом.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в процессе опытно-экспериментальной работы, в разработке и написании методических пособий. Основные результаты исследования были представлены в качестве докладов на 2-ой Международной научно-методической конференции в г. Пенза (1996 г.), а также на научно-методических семинарах в г. Тольяттти (Поволжский технологический институт сервиса, 1995-1998 гг.). Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры обще^ инженерных дисциплин ПТИС (1997 г.), кафедры педагогики и психологии СамГУ (1996-98 гг.). Материалы и основные результаты исследования были апробированы и внедрены в учебный процесс в ходе изучения графических дисциплин в Поволжском технологическом институте сервиса, Самарском техникуме легкой промышленности, Самарском индустриально - педагогическом колледже сферы быта и услуг.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.
I первой главе "Психологические основы развития пространственных представлений у студентов" рассмотрены закономерности процесса познания, педагогические и психологические закономерности развития пространственного мышления, воздействие дидактических отношений на личность обучаемых, рассмотрены задачи и основные направления исследований.
Педагогическими исследованиями установлено;
Важность задачи формирования пространственных представлений у студентов для развития творческих способностей позволяет выделить ее как самостоятельную.
Развитие личности студентов в педагогическом процессе и, в частности, развитие у обучаемых пространственных представлений, осуществляется эффективно, если в дидактической системе обеспечиваются: отбор содержания геометрической и графической подготовки обучаемых, отраженных в программе и учебных пособиях; выбор методов и средств обучения, организационных форм графической деятельности, позволяющих создавать условия для поэтапного формирования пространственных представлений и самореализации творческих способностей личности.
Общий путь обучению графической деятельности, состоящей из умений построения и чтения чертежей, заключается в постепенном переходе от практических действий к умственным.
Важнейшим условием, обеспечивающим формирование и развитие пространственных представлений, является обучение студентов приемам наблюдения и сравнения, анализа и синтеза, абстракции, рассмотрению одного и того нее объекта с разных точек зрения.
Усвоение указанных приемов означает сочетание восприятия с логическим мышлением, так как согласно психологическим исследованиям, процессы запоминания воспринимаемого материала являются эффективными только в том случае, если они тесно связаны с мыслительными процессами.
Показателем сформированное представления памяти является, во-первых, использование образа в решении заданий по курсу инженерной графики и, во-вторых, перенос приемов запоминания-воспроизведения наглядного материала на новые задания и новые дисциплины.
Во второй главе "Формирование пространственных представлений в процессе преподавания основ начертательной геометрии" проведен анализ содержания предмета начертательной геометрии и выявлены основные направления формирования пространственных представлений у студентов в процессе изучения данной дисциплины.
Проведенный анализ выявил следующее: всеобщий характер пространственных компонентов диктует необходимость единства педагогических требований, методов формирования и развития пространственной ориентации. Для создания оптимального режима развития восприятия пространства и пространственных представлений необходима система, обеспечивающая наиболее эффективные результаты руководства развитием пространственной ориентации студентов.
Составными элементами такой системы являются содержание и структура дисциплины, выбор определенных методов обучения, разработка и внедрение в учебный процесс различных методик преподнесения учебного материала, методических пособий, способствующих лучшему усвоению отдельных тем, разработка диагностических заданий в виде тестов, письменных контрольных и графических работ.
Анализ выявил ряд задач, требующик своего решения при разработке структуры курса начертательной геометрии и инженерной графики. К ним можно отнести следующие:
Целостность отражения в содержании курса задач развития личности. Это обеспечивается возможностью на основе содержания развивать у студентов интуицию, образное (пространственное) и логическое мышление, формировать конструктивно - геометрические умения и навыки.
Соблюдение логики изложения материала и внутренней логики построения курса начертательной геометрии и инженерной графики.
Соответствие сложности содержания реальным психолого-педагогическим возможностям студентов.
Соответствие объема изучаемого материала графических дисциплин времени, отведенному для их изучения по учебному плану.
Предложенная система построения курса начертательной геометрии и инженерной графики позволяет реализовать следующие цели: Ї. Познание мира с геометрических позиций.
Формирование умений студентов создавать динамичные пространственные образы, пространственные отношения, оперировать образом как по положению его в пространстве, так и по его внутренней структуре.
Накопление запаса геометрических образов и пространственные отношений, их обобщение и систематизация.
Дальнейшее развитие логической составляющей мышления.
Развитие рефлексифных способностей студентов: способность отличать видение объекта от его представления; аппроксимация свойств и отношений идеальных геометрических фигур и свойств реальных предметов, различных поверхностей и т.д.
Задача экспериментального исследования состояла в рассмот-# рении процесса формирования и методики развития пространственнык представлений у студентов в процессе изучения графических дисциплин. В ходе опытно-экспериментальной работы были проведены констатирующий и формирующий эксперименты. На этапе констатирующего эксперимента с помощью специально разработанных диагностических
I заданий были определены наличные уровни развития пространственнык
Iе* представлений в момент, предшествующий изучению начертательной
,Л геометрии. Из студентов, прошедших данное тестирование были образованы контрольная и экспериментальная группы.
В соответствии с гипотезой данного исследования в структуре формирования и развития у студентов пространственных представле-
I ний были выделены следующие основные направления: ! 1. Органическая взаимосвязь курсов начертательной геометрии и инженерной графики, выражающаяся в анализе проекций тела, ана- ! лизе его формы, взаимного расположения отдельных его частей, ре- | конструкции самой детали и ее отдельных элементов.
2. Словесные описания чертежей объемных конструкций и умение по словесному описанию воссоздать пространственный объект. $ 3. Различные построения на комплексном чертеже, включающие в себя'разновидности его преобразования. ' 4. Использование геометрической наглядности и систематичес- кое привлечение студентов к моделированию геометрических фигур. 1 5. Конструирование различных поверхностей. і 6. Постоянная опора на геометрические знания, полученные студентами при изучении курсов геометрии и черчения в школе.
С учетом указанных направлений и строилось обучение студен-1" тов экспериментальной группы. Сюда входили как лекции по курсу, так и эспериментальные практические занятия с использованием специальных методик по отдельным темам, методическим пособиям, подготовленным автором. В исследовании приведен метод показа геометрических форм предметов прямо по комплексному чертежу (см. приложение 3). Предлагаемый метод, как показывает практика, способствует быстрому развитию пространственных представлений. Кроме того, представлена методика проведения занятий по теме "Чтение чертежей" (см. приложение 4). Пользуясь предложенной методикой, студенты могут пройти необходимую практику по специально подготовленным плакатам и индивидуальным тестам на практических занятиях, консультациях или по методическому пособию "Формирование пространственных представлений у студентов в процессе обучения их чтению чертежей"..
Результаты экспериментов приведены в таблицах и диаграммах.
В заключении даются обобщающие выводы по сравнительной эффективности предлагаемых методов и средств обучения по сравнению с существующими. Постижение пространственного образа , его полноты, динамичности можно рассматривать как одно из основных свойств личности - а именно: способность вызывать представления и изменять их. Эта способность развивается в деятельности. Подготовка специалистов с высшим образованием на сегодняшний день и ближайшее будущее означает наделение человека такими знаниями, умениями и навыками, которые помогут ему адаптироваться в обществе с многоукладной экономикой.
Список литературы содержит 316 наименований отечественных и зарубежных авторов.
В приложении к диссертации приведены примеры диагностических заданий по определению наличного уровня пространственных преде- тавлений, примеры тестов, применяемых на занятиях после прочтения лекций, серия рисунков, демонстрирующих показ геометрических образов по комплексному чертежу, примеры задач на формирование пространственных представлений, разработанные автором исследования, а также серия обучающих плакатов по теме "Чтение чертежей*'.
Полученные результаты исследования дают основание сделать вывод о том, что выдвинутая гипотеза доказана, поставленные задачи решены. Однако выполненная работа не исчерпывает всех проблем формирования и развития пространственных представлений у студентов. Автор не претендует на всю полноту и законченность исследований в виду сложности полного решения рассматриваемого вопроса. Разработаннные автором педагогические условия, методы проведения диагностики, определения результатов учебной деятельности, педагогические технологии могут служить основанием для продолжения и развития исследований в вопросах формирования пространственных представлений, развития познавательного интереса и других качеств, необходимых творческой личности.
Пространственные преставления в теории и практике обучения
Потребности научно-технического развития, автоматизация.управления сложными системами, наметившиеся перспективы передачи вычислительным устройствам широкого круга умственных операций -все это породило новые подходы к многим традиционным психологическим проблемам, в том числе и к проблеме мышления, обращение к которым соединяется с надеждой на открытие средств, способных повысить творческий потенциал человека - прежде всего ученого и инженера.
По мере возрастания роли науки интерес к творящим ее людям становится все более устойчивым и острым. Поиски новых решений и подходов обусловили потребность в анализе процессов научного творчества, разбудили желание ученых проникнуть в собственную творческую лабораторию и выявить те качества, обладание которыми делает человека способным на решительное преобразование устоявшихся представлений и принципов, на создание нового.
Среди различных способов познавательного взаимодействия человека с реальным миром выделяются процессы продуктивного мышления, благодаря которому осуществляется созидание новых продуктов, новых материальных и духовных ценностей. Продуктивное мышление в отличие от.репродуктивного (воспроизводящего уже добытое знание, либо перерабатывающее его по готовым схемам) отличается рядом особенностей, характеризующих продуктивное мышление субъекта.
Исследованием этих особенностей занимаются представители различных направлений психологии и логики (230), так как творчество в любых его проявлениях представляет собой сложный сплав осознанного и неосознанного, строгого расчета и интуитивных прозрений, научного знания и творческих способностей личности,
Положение о том, что способности формируются в процессе деятельности стала аксиомой в современной психологии. Прямая; зависимость эффективности любой творческой деятельности, в том числе и научного труда, от способностей придает исключительную остроту проблеме выявления творческого потенциала личности до включения ее в соответствующую деятельность.
Но проблема не исчерпывается возможно более ранним выявлени-ем талантов. Способности воспитуемы.Хотя они и не могут быть отождествленых фактическими, достижениями личности, вместе с тем и нельзя считать их неизменными, сохраняющими свои качества безотносительно к образу жизни и деятельности человека.
Наша школа - средняя, и высшая - создает благоприятные .условия для формирования способностей. Однако специальная работа по культивированию творческих свойств и установок личности ведется недостаточно.
Большую остроту приобрел в настоящее время вопрос о проблемном обучении, о внедрении в обучение элементов исследовательского метода, о приобщении учащихся и студентов к сложному и противоречивому процессу добывания нового знания, о приобретений достаточно высокого уровня развития пространственных представлений и воображения, необходимых, в той или иной степени во всех областях человеческой деятельности: производственной и духовной.
"Психология, - как указывает И. С.Якиманская, располагает богатым эмпирическим материалом, свидетельствующим о том, что создание образов, оперирование ими в уме, по представлению, является фундаментальной особенностью интеллекта человека" (303, 5).
Умственная деятельность человека, по определению И. В. Гамезо, делится на перцептивную,, посредством которой формируется целостный образ восприятия предметов или явлений; мнемическую/ которая входит в состав-деятельности запоминания, удерживания, припоминания какого-либо материала; мыслительную, при помощи которой происходит решение мыслительных задач и имажитивную (от франц. image - образ), то есть деятельность воображения в процессе творчества (85,87).
В структуре общего психологического, развития человека особое место занимает образное мышление, обеспечивающее формирование обобщенных и динамических представлений об окружающем мире, его социальных ценностях, формирование эмоционально потребностного отношения к явлениям действительности, их этической и эстетической оценке.
Исходным пунктом всякого познания являются ощущения, восприятия, представления, то есть живое созерцание действительности. "От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него, к практике - таков диалектический путь познания истины, познания объективной реальности" (7,152-153). Основными положениями теории отражения являются, во-первых, утверждение о том, что психика -свойство мозга, его специфическая функция; во-вторых, то, что эта функция носит характер отражения; в-третьих, правильность отражения подтверждается практикой.
Для ощущений, являющихся источником наших знаний о внешнем мире, характерно отражение отдельных свойств предметов. Они служат основными каналами , по которым информация о явлениях внешнего мира доходит до мозга, давая человеку возможность ориентироваться в окружающем его пространстве,
Древние греки различали пять органов чувств и соответствующие им ощущения: зрительные, слуховые, осязательные, обонятельные и вкусовые. Современная наука, значительно расширила представления о видах ощущений человека. В настоящее время насчитывается около двух десятков различных анализаторов систем, отражающих воздействие внешней и внутренней среды на рецепторы (242).
Ощущения человека с одной стороны объективны, так как в них отражен внешний раздражитель, а с другой стороны, субъективны, поскольку зависят от состояния нервной системы и индивидуальных особенностей.
"В ощущении взрослого слиты в единое целое знания и переживания. Отсюда - еще одна особенность образа ощущений - его эмоциональный тон. В механизмах мозга природа дублирует сигнал, давая ему не только познавательную, но и эмоциональную нагрузку. Зто значительно увеличивает значимость раздражителя для организма" (242,184).
Психолого-педагогические ас- аспекты формирования пространственных представлений у студентов
Формирование и развитие пространственных представлений у студентов важно для процесса обучения и воспитания в высшем; учебном заведении, в также для будущей их творческой деятельности. Развитие пространственных представлений есть результат учебной деятельности студентов.и вместе с тем эти представления становятся опорой усвоения других знаний и дальнейшего роста познавательных, конструктивно-технических, творческих способностей студентов.
Представления и образы воображения обычно возникают не мгновенно и в законченном виде, а формируются, постепенно совершенствуются и изменяются под влиянием новых целенаправленных актов восприятия. В зависимости от того, как в ходе той или иной деятельности организовано восприятие, мы имеем больше или меньше материала для усовершенствования и обогащения пространственных представлений и воображения. Это обстоятельство имеет чрезвычайно важное значение для педагогической практики, оно дает возможность преподавателю в процессе обучения формировать и развивать те или иные представления и образы воображения.
Усвоение знаний студентами невозможно без большого запаса правильных и богатых представлений и без развитого воссоздающего и творческого воображения. Невозможно приступить ни к какой, даже самой элементарной деятельности, если мы не будем иметь в голове ясного плана этой деятельности. Широкое использование запаса представлений и наличие богатого воображения дает возможность человеку продуктивно трудиться, создавать материальные и духовные ценности, перестраивать; природу и общество. Основным источником формирования и развития пространственных представлений среди дисциплин инженерного образования являются графические дисциплины.
Анализ содержания предмета начертательной геометрии и выявление основных направлений формирования пространственных представлений
Интенсивное развитие науки требует обновления и реконструкции содержания образования. Проблема соотношения системы научного знания и учебных предметов, их содержания является для педагогики важнейшей. Но как бы рационально ни было определено содержание образования, нельзя забывать о тех, кто будет овладевать этими учебными предметами - о студентах, их психологических возможностях.
Конечной целью образования является формирование личности, соответствующей требованиям современного развивающегося общества, обладающей самостоятельным мышлением, творческим потенциалом. Творческое мышление всегда возникает в ситуации поиска и открытия нового при решении различных задач. В решении мыслительных, творческих задач велика роль наглядных образов, схем, чертежей.
Достаточно высокий уровень развития пространственных представлений, и пространственного воображения необходим в той или иной степени во всех областях человеческой деятельности.
Среди общеинженерных и специальных дисциплин, которые необходимы будущему специалисту, большое значение отводится инженерно-графическим дисциплинам, являющимся тем "языком", с помощью которого происходит общение между технически грамотными людьми.
Инженерно-графическим дисциплинам принадлежит важная роль в воспитании таких необходимых для инженера качеств личности, как способность и стремление к творчеству, созиданию, конструированию и рационализации, поиску нового, совершенствованию и улучшению всего того, что окружает людей в их жизни. Эти качества неразрывно связаны с пространственнными представлениями, творческим техническим мышлением.
Одной из основных целей изучения курса начертательной геометрии и инженерной графики является развитие пространственных представлений у студентов. Решение большинства учебных, технических, а также творческих задач требует верного и четкого представления пространственных условий задач, умение находить новые комбинации тех или иных объектов задачи, что, в конечном итоге, позволяет решить ее. Начертательная геометрия изучает не только способы изображения на комплексном чертеже, эпюре (франц., epure -чертеж, проект) объектов пространства, но и способы получения на комплексном чертеже достаточно точных решений геометрических, технических и других задач. Ответы, полученные в результате таких решений, должны соответствовать реальным пространственным соотношениям элементов будущих объектов труда и творчества.
Задачи, используемые в учебном процессе начертательной геометрии, призваны научить студентов приемам решения графических, технических, творческих заданий, призваны помочь студентам выделить и решить геометрическую часть в таких заданиях. Совершенно очевидно, что важно не механическое умение решать задачи конкретного типа, а умение привлечь, вызвать пространственные представления объектов задачи в геометрической их интерпретации и на основе этих представлений дать логически обоснованное решение.
Пространственное мышление, пространственные представления в своих наиболее развитых формах проявляются в процессе решения графических задач, где происходит создание образов исходных объектов и оперирование ими на основе использования разнотипной наглядной основы. Психологическим механизмом пространственного мышления является деятельность крвдставливакт, обеспечивающая перекодирование образов, использование разных систем отсчета, оперирование в процессе решения задач различными свойствами и признаками: формой, величиной, пространственными отношениями объектов.
"Развитие пространственного мышления в онтгенезе идет по,линии усложнения всех форм ориентации в пространстве, обогащения их теоретическим содержанием, усложнения задач, в которых требуется преобразование наглядной ситуации путем ее восприятия или по представлению, неоднократного и многопланового оперирования такими пространственными свойствами, как удаленность, протяженность, длина, ширина и т.п... Такова логика пространственного мышления в онтогенезе" (303,140).
Вся сложная деятельность осуществляется в основном в образной форме. Восприятие различных видов изображений не является в условиях решения графических задач самоцелью. Оно всегда включено в решение определенной задачи и подчинено ее условиям. Более того, образ, возникший на основе заданного изображения, в процессе решения задачи подвергается неоднократному изменению (преобразованию), а потому пространственное представление мы рассматриваем как разновидность образного мышления.
