Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Динамика развития пространственного мышления в школьном возрасте 9
1.1 Развитие пространственного мышления в онтогенезе 9
1.2 Развитие пространственного мышления и школьное обучение 20
1.3 Гипотеза исследования 44
Глава 2. Организация и методы проведения экспериментального исследования 47
2.1 Методы диагностирования уровня развития пространственного мышления и обоснование их использования 47
2.2 Определение предполагаемых параметров выравнивания, необходимых для создания однородных групп испытуемых 49
2.3 Методы математической обработки экспериментальных данных 53
2.4 Обоснование выбора возрастных групп испытуемых 56
2.5 Краткое описание групп испытуемых 58
2.6 Пилотажное исследование 61
2.7 Адаптация теста пространственного мышления для школьников младшей возрастной группы 72
Глава 3. Основное экспериментальное исследование 86
3.1 Задачи основного экспериментального исследования 86
3.2 Процедура и ход основного экспериментального исследования 86
3.3 Результаты основной части экспериментального исследования 93
3.4 Анализ результатов основного экспериментального исследования 96
3.5 Сравнительный анализ полученных результатов 100
3.6 Сравнительный анализ динамики возрастного развития пространственного мышления
3.7 Графическая интерпретация результатов первой, второй и третьей серий основного экспериментального исследования 104
Глава 4. Общее обсуждение полученных результатов 114
Библиография 132
- Развитие пространственного мышления в онтогенезе
- Методы диагностирования уровня развития пространственного мышления и обоснование их использования
- Задачи основного экспериментального исследования
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Развитие пространственного мышления, происходит в процессе овладения ребенком накопленными человечеством знаниями и является одной из существенных характеристик онтогенеза психики ребенка. Высокий уровень развития пространственного мышления является необходимым условием успешного усвоения разнообразных общеобразовательных и специальных технических дисциплин на всех этапах обучения. Пространственное мышление является существенным компонентом в подготовке к практической деятельности по многим специальностям (инженера, архитектора, строителя, оператора и т.д.).
Якиманская И.С. (1980) называет свободное оперирование пространственными образами тем фундаментальным умением, которое объединяет разные виды учебной и трудовой деятельности. По утверждению многих исследователей практика обучения постоянно обнаруживает слабое развитие пространственного мышления учащихся, начиная с начальной школы и кончая вузом.( П.С. Моденов 1950, С.В.Петров 1972, B.C. Павлович 1975, А.В. Озерский 1977, З.И. Моисеева 1978, И.Я. Каплунович 1978, В.С.Столетнев 1979, И.С. Якиманская 1980, Х-М X Кадаяс 1985 ). Кроме того, опыт работы преподавателей средних и высших учебных заведений, а также психологов и педагогов-исследователей показывает, что учащиеся часто не справляются с задачами как теоретического, так и практического характера, требующих для своего решения сформированности специфического вида мыслительной деятельности, обеспечивающего анализ пространственных свойств. Недостатки в данной области образования сказываются на успеваемости учащихся по таким школьным предметам как геометрия, черчение, география и т.д.
Все это свидетельствует о том, что средняя общеобразовательная школа не создает достаточных условий для развития пространственного мышления, так как школьное обучение строится таким образом, что словесно-логическое мышление получает преимущественное развитие. Хотя это и соответствует тенденциям развития детского мышления, но обедняет интеллект ребенка. В
работах И.Я. Кашгунович.,1978, B.C. Столетнева., 1979, И.С. Якиманской, 1980 и др. достаточно детально изучены многие аспекты формирования и развития пространственного мышления (далее - ПМ) в процессе школьного обучения. Получен широкий спектр данных, описывающих уровень развития ПМ на различных этапах школьного детства. При этом в работах, исследовавших возрастные и индивидуальные особенности развития пространственного мышления, чаще всего рассматривался какой-либо один конкретный возрастной этап, а не сравнительно- возрастная динамика развития ПМ на протяжении всего школьного возраста. Можно сказать, что в настоящее время процесс становления пространственное мышление изучен не полностью. Неизвестны в полной мере условия его полноценного формирования в школьном возрасте. До сих пор не было проведено достаточно полного сравнительного исследования уровня развития ПМ в зависимости от характера учебной деятельности на различных возрастных этапах. При достаточно большом количестве психолого-педагогических исследований по обсуждаемой проблеме в их числе нет работ, сопоставлявших бы анализируемые показатели у школьников, живущих в различных регионах, отличающихся характером информационной активности, и обучающихся в различных типах учебных заведений.
Научная новизна проведенного исследования заключается в том, что в нем показана возрастная динамика развития пространственного мышления школьников 3-х - 9-х классов в зависимости от базовых параметров жизнедеятельности школьников таких как: место проживания (столица-город-село) и связанная с ним различная информационная активность, тип обучения
(общеобразовательная школа, классы с углубленным изучением изобразительного искусства и геометрии).
Теоретическая значимость исследования состоит в разработке методики экспериментального исследования, которая позволяет изучить динамику возрастного уровня развития ПМ учащихся (3-9 классы) в зависимости от базовых параметров жизнедеятельности школьников таких как: место проживания (столица-город-село) и связанная с ним различная информационная активность, тип обучения (общеобразовательная школа,
классы с углубленным изучением изобразительного искусства и геометрии) и выявляет специфику этой динамики. Описаны качественные и количественные отличия ПМ на разных возрастных этапах.
Практическая значимость диссертации состоит в том, что выявленные различия в динамике уровня развития ПМ учащихся позволяют дать научно-обоснованные рекомендации для дифференциации обучения учащихся города и села, для внесения изменений в общеобразовательные программы и составления некоторых коррекционных программ, для написания учебных пособий. Разработка методики исследования динамики возрастного уровня развития ПМ учащихся (3-9 классы) в зависимости от базовых параметров жизнедеятельности школьников таких как: место проживания (столица-город-село) и связанная с ним различная информационная активность, тип обучения (общеобразовательная школа, классы с углубленным изучением изобразительного искусства и геометрии), ее апробации и подборе способов обработки полученных данных, в организации и проведении самого исследования, в анализе, обработке и представлении его результатов в диссертации.
Цели исследования: 1) изучение возрастной динамики развития пространственного мышления у школьников; 2) проведение сравнительного анализа возрастной динамики развития пространственного мышления в зависимости от базовых параметров жизнедеятельности школьников таких как: место проживания (столица-город-село) и связанная с ним различная информационная активность, тип обучения (общеобразовательная школа, классы с углубленным изучением изобразительного искусства и геометрии). Задачи исследования.
1. Выявить уровень развития ПМ школьников разных возрастов.
2. Проанализировать сравнительную специфику возрастно-психологической динамики развития ПМ:
а) детей, проживающих в городе и детей, проживающих в сельской местности;
б) детей из общеобразовательной школы города с детьми того же города, занимающимися в изостудии;
в) детей, проживающих в сельской местности с детьми города, занимающимися в изостудии;
г) детей, проживающих в городе с более высокой информационной активностью, с детьми, проживающими в городе с более низкой информационной активностью.
Предметом исследования выступил сравнительно-возрастной анализ динамики развития пространственного мышления школьников 3-9 классов в зависимости от базовых параметров жизнедеятельности школьников.
Объектом исследования являлись школьники третьих - девятых классов общеобразовательных школ г.Самары и сел Самарской области, г.Москвы и г.Видное Московской области, школьники дополнительно занимающиеся изобразительным искусством, а также школьники г.Самары, изучающие с 5 класса геометрию и черчение,
Методологической основой работы являются теоретические представления о психологической природе и сущности мышления (С.Л.Рубинштейн), теоретические положения отечественной психологической науки о конкретной исторической обусловленности содержания умственного развития (Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев, Д.Б.Эльконин, Давыдов В.В., И.С.Якиманская и др.), теоретические положения современной психологии об онтогенетическом и функциональном развитии мышления ребенка (Ж.Пиаже, П.Я.Гальперин).
Методы исследования. В соответствии с целью и задачами работы использовались следующие методы,
1.Опрос учителей, который использовался для подбора однородных групп испытуемых.
2. Изучение школьной документации
3. Анкетирование преподавателей и учащихся для выявления возрастной динамики развития пространственного мышления у школьников и определения индивидуальных особенностей при выполнении теста пространственного мышления (ТПМ), который был модифицирован нами для детей 3-9 классов .
4. Лонгитюдинальный эксперимент, направленный на выявление возрастной динамики уровня развития пространственного мышления школьников с использованием теста пространственного мышления (ТПМ).
Апробация результатов исследования. Результаты исследования докладывались на заседании кафедры психологии Самарского государственного педуниверситета, на семинарских занятиях, в лекционном курсе для слушателей строительной академии, на конференции студенческого научного общества, в тезисах различных конференций "Актуальные проблемы современного обучения"(Пенза); Ломовские чтения, "Ломоносов-96" (Москва) и др., а также в докладе на конференции "Преемственность в обучении математике между средней и начальной школой"(Самара), на заседании кафедры возрастной психологии факультета психологии МГУ.
Достоверность результатов, полученных в диссертации, обеспечена целостностью использованных теоретико-психологических концепций, а также корректным применением современных методов математической статистики и корреляционного анализа с использованием адекватных компьютерных программ.
Публикации. Основное содержание работы отражено в шести публикациях автора.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы и приложения. Библиография содержит _ наименований, из них на иностранных языках. В работе имеется 20 таблиц и 12 рисунков.
Развитие пространственного мышления в онтогенезе
Одна из центральных проблем возрастной и педагогической психологии — проблема развития и формирования у ребенка различных видов мышления. Несмотря на многочисленные исследования словесно-логического, наглядно-образного, наглядно-действенного видов мышления, изучение их становления и взаимосвязи до сих пор не теряет своей значимости. Так, актуальным остается вопрос о возможностях и специфике тех задач, которые решаются с помощью того или иного вида мыслительной деятельности, о специфике той работы, при которой из объекта как бы вычерпывается все новое содержание в нем выявляются все новые свойства.
Принципиальным моментом в общем анализе развития мышления является то, что образовавшийся на более высоком этапе развития вид мышления не вытесняет возникший ранее, а преобразует его. Так, когда развивается теоретическое мышление, то наглядно-действенное и наглядно-образное виды мышления не исчезают, а преобразуются, совершенствуются.
Специфическим видом мышления является образное мышление. Оно обладает такими особенностями, которые существенно дополняют понятийные формы мышления. В частности, многие понятия о пространстве фиксируют наиболее стабильные, инвариантные свойства объектов, а образное мышление представляет объект конкретно. По мнению Р. Хольта, если даже в процессах мышления образы играют второстепенную роль, они все равно в него входят, по крайней мере, если иметь в виду большинство людей, а иногда образ выступает как наиболее выразительный компонент мышления.(Р.Холт,1981, с.65). Другой известный американский ученый Р. Арнхейм утверждал: "Наши идеи и опыт имеют тенденцию быть общими, но неглубокими или, наоборот, глубокими, но не общими. Мы отрицаем дар понимания вещей, который дается нам нашими чувствами. В результате теоретического осмысления процесса восприятия и наша мысль движется в абстракции. Наши глаза превратились в простой инструмент измерения и опознавания - отсюда недостаток идей, которые могут быть выражены в образах, а также неумение понять смысл того, что мы видим. Естественно, что в этой ситуации мы чувствуем себя потерянным среди предметов, которые предназначены для непосредственного восприятия. Поэтому мы обращаемся к более испытанному средству - к помощи слов"( Р.Арнхейм,1974, с. 19).
В образном мышлении слова используются лишь, как средство выражения или интерпретация выполненных в образах преобразований, а в словесно - дискурсивном мышлении словесные знания являются основным содержанием. Словесные знания, в образном мышлении, используются в виде определений, суждений и умозаключений. Различие между образным и словесно-логическим возможно проследить на примере решения задачи разными способами. (Р.Арнхейм, 1981). В данной работе рассматривается задача решаемая двумя мальчиками (Петром и Павлом), но различными путями (использовалось образное и дискурсивное решение). Необходимо было определить время, после того как пройдет тридцать минут от указанного первоначально. Петр решает задачу , используя словесные знания в виде развернутых суждений, определений и умозаключений, словесные знания для него являются основным содержанием. Второй мальчик решает задачу "визуально". Для Павла час - это круглый циферблат часов. Поэтому, полчаса половина круга, то есть целое, это простая законченная форма. Половина это одна вторая этой формы, а ход времени это не увеличение арифметического количества, а круговое движение в пространстве. Павел мысленно разрезает диск пополам и попадает в точку, которая находится в двух делениях справа от вертикали, на противоположной стороне. Так он получает ответ и переводит его в числовую форму. Арнхейм показывает, что оба мальчика решили эту задачу мысленно. Но Петр решал ее оперируя количествами, не связанными с чувственным опытом. Он рассуждал по правилам, усвоенным с детства, производя вычислительные операции с числами, а Павел же применил в этой задаче соответствующий визуальный образ. РАрнхеймом подчеркивалось, что образное и дискурсивное мышление могут решать одни и те же задачи, но различными путями. Таким образом, "в образном мышлении само движение мысли, поиски и нахождения решения осуществляются в виде чередования образов, их преобразования, получения новых " (И.С.Якиманская , 1980, с. 78).
Методы диагностирования уровня развития пространственного мышления и обоснование их использования
Проведение сравнительного анализа динамики возрастного развития пространственного мышления школьников различных групп, а также отсутствие результатов проведения такого анализа ранее, предполагает тщательный подбор соответствующего инструментария. Для определения уровня развития пространственного мышления школьников нами были выбраны следующие методы: I. "Тест на овладение уровнем развития пространственного мышления" (ТПМ); П. Анкетирование учеников и учителей (при проведении пилотажного исследования).
"Тест на овладение уровнем развития пространственного мышления" (ТПМ) Выбор ТПМ был обусловлен несколькими факторами. Прежде всего это многоплановость данной методики. Кроме того, ТПМ обладает высокими показателями валидности и надежности (0,7 и 0,8). Авторы этой оригинальной методики (Якиманская И.С., Зархин В.Г., Кадаяс Х.Х.) апробировали ее на большой группе учащихся и студентов. При разработке экспериментальных заданий создателями теста учитывались следующие моменты
1. Использовались только графические изображения;
2. Содержание заданий позволяет выявить своего рода различия в создании пространственных образов и оперировании ими;
3. Предусмотрена возможность осуществления испытуемыми пространственных преобразований;
4. Решение задач не требует от учащихся школьных знаний по предмету и сложных умений в выполнении графической работы.
Используемый нами ТПМ представляет собой 15 экспериментальных заданий, разработанных на материале геометрии , рисования и черчения. В ТПМ, опубликованном в 1993 году, содержатся два варианта (форма А и форма Б). В исследовании, проведенном в 1985-86 гг., Х.-М. X. Кадаяс, использовался этот же тест, но только в одновариантном исполнении. Степень сложности вариантов А и Б одинакова. Каждое задание состоит из 2-х частей: часть "а" и часть "б". Эти части представляют собой отдельно взятое самостоятельное задание, одно из которых практически во всех заданиях связано с работой с плоскостными фигурами, другое - с работой с объемными фигурами. Все задания разработаны на разном материале; однако все они требуют от испытуемых в процессе создания образа оперирования с одними и теми же его компонентами, такими как величина, форма. Каждое задание предполагает учет содержания трех предметов: геометрии, рисования, черчения. Все задания разделены на две группы.
Первая группа заданий способствовала выявлению умений создавать образы и включала задания, предусматривающие в процессе создания образа работу с величиной и формой. Вторая группа заданий способствовала выявлению умений оперировать образами и содержала задания, предусматривающие оперирование образами. Количество заданий, основанных на геометрическом материале и других предметах, было одинаково (пять заданий на черчение, пять на геометрию, пять на рисование). В тесте приводится количественная и качественная обработка заданий. Имеется ключ с ответами и определенная форма бланка для регистрации ответов.
Задачи основного экспериментального исследования
Целью данной серии являлось изучение динамики возрастного уровня развития пространственного мышления у школьников, проживающих в городе. Задача серии заключалась в получении качественных и количественных характеристик развития ПМ на каждом возрастном уровне. Испытуемые: в первой серии принимали участие школьники, обучающиеся в городе Самаре в общеобразовательной школе: 3 класс УВК "Детский сад -Дневной пансион", 5,6, 7, 8,9 классы - школа N 25.
I серия основного эксперимента проходила в естественной обстановке, что обеспечивало положительную мотивацию всех испытуемых и положительный интерес к выполнению экспериментальных заданий. Параллельно с проведением ТПМ в первой серии основного исследования проводился сбор данных по определяемым нами параметрам выравнивания классов.
Так как процедура сбора данных требовала достаточно больших временных затрат, мы начали ее проводить заблаговременно. При проведении ТПМ в классах давалась та же инструкция, что и при проведении неадаптированной методики, в пилотажном исследовании. Дети всех возрастов положительно относились к своему участию в эксперименте. Проблемы эмоциональной неприязни, при проведении эксперимента, нами отмечено не было. Заметим, что в связи с тем, что в 7 классе только начинается систематический курс геометрии, наше исследование по ТПМ проводилось в третьей и четвертой четверти во всех классах, то есть на фоне достаточного продвижения семиклассников в материале этого курса.
Первыми проводилось исследование со школьниками третьих классов в эксперименте школьники 3-х классов. В отличии от пилотажного исследования процедура работы с третьеклассниками была изменена. Так же, как и в отношении более старших детей мы использовали здесь групповую форму занятий. Как и в пилотажном исследовании учащиеся 3-х классов получали все необходимые разъяснения перед проведением тестирования в группе. Тесты с бланками раздавались также всему классу.
В 5-х, 6-х, 7-х, 8-х и 9-х классах процедуры проведения были тождественными между собой и проходили по аналогии с пилотажным исследованием. Единственное отличие состояло в том, что у третьеклассников при выполнении задания возникло значительно больше вопросов по ходу заполнения бланка с ответами, поэтому кроме экспериментатора в классе находился еще и школьный психолог, предварительно ознакомленный с инструкцией проведения исследования.
После того, как дети были обследованы тестом Векслера и оценены учителями, они были скомпонованы в однородные группы с учетом параметров выравнивания для каждого возраста. Затем школьники были обследованы ТПМ.
Способы обработки данных были такими же, что и в пилотажном исследовании. Групповые результаты были сообщены школьникам. По настоятельной просьбе учителей математики, а в некоторых классах и физики, были сообщены итоги не только количественной обработки групповых результатов, но также был проведен индивидуальный анализ результатов в отношении некоторых, указанным учителем испытуемым.
Описание проведения второй серии основного экспериментального исследования.
Целью второй серии основного экспериментального исследования являлся анализ зависимости возрастной динамики пространственного мышления от базовых параметров жизнедеятельности школьников, таких как: место проживания (столица-город-село) и связанная с ним различная информационная активность, тип обучения (общеобразовательная школа и классы с углубленным изучением изобразительного искусства).
В качестве задачи этой серии мы рассматривали получить количественные данные и качественные характеристики развития пространственного мышления в группах детей, различающихся по вышеуказанным параметрам.
