Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Научно-теоретическое обоснование проблемы формирования пространственного мышления школьников
1.1 Теоретический анализ исследований по проблеме формирования пространственного мышления школьников 12
1.2 Психолого-педагогические основы развития пространственного мышления школьников 32
1.3 Формирование пространственного мышления школьников в практике обучения черчению 62
Глава 2. Исследование методической системы развития подструктур пространственного мышления школьников на уроках черчения
2.1 Исследование пространственного мышления школьников в современной графической подготовке (констатирующий эксперимент) 89
2.2 Методика диагностики и формирования уровня развития пространственного мышления и его подструктур (поисковый эксперимент) из
2.3 Проверка эффективности методической системы формирования пространственного мышления учащихся через комплекс средств, направленных на развитие его подструктур (формирующий эксперимент) 130
ЗАКЛЮЧНИЕ 160
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 166
ПРИЛОЖЕНИЕ 183
- Теоретический анализ исследований по проблеме формирования пространственного мышления школьников
- Психолого-педагогические основы развития пространственного мышления школьников
- Исследование пространственного мышления школьников в современной графической подготовке (констатирующий эксперимент)
Введение к работе
Актуальность исследования. Проблема исследования и её актуальность.
Главная задача общеобразовательной школы состоит в том, чтобы не только дать детям общее образование, но содействовать выявлению и развитию имеющихся у них способностей. Одной из важнейших человеческих способностей является способность мыслить пространственными образами. Возникая как практическая потребность ориентации в пространстве среди объектов материального мира, пространственное мышление в ходе онтогенеза становится важной составляющей интеллекта человека (Б.Г. Ананьев, Б.Ф. Ломов, С.Л. Рубинштейн, Б.М. Теплов, Н.А. Тих, Ф.Н. Шемякин, И.С. Якиманская и др.), оно служит средством познания самых разнообразных предметов и явлений действительности, а также является необходимым условием развития его потенциальных способностей (Л.М. Веккер, К.М. Гуревич, Е.А. Климов, Т.В. Кудрявцев, Д.А. Ошанин, В.Н. Пушкин, Д.Н. Завалишина, В.В. Чебышева, Н.Ф. Шемякин, И.С. Якиманская, Ж. Пиаже, М. Дональдсон и др.). Сформированное пространственное мышление рассматривается как база развития специальных способностей (Б.М. Блюменфельд, Л.Л. Гурова, М.Р. Дружинин, Д.Н. Завалишина, В.И. Зыкова, Е.Н. Кабанова-Меллер, В.А. Крутецкий, Т.В. Кудрявцев, B.C. Кузин, В.К. Лебедко, Н.П. Линькова, В.Н. Пушкин, Р.М. Ребус, O.K. Тихомиров, А.И. Фетисов, И.С. Якиманская и др.), является предпосылкой успешного овладения научно-технической, изобразительно-художественной и другими видами деятельностей, связанных с конструкторским мышлением и техническим творчеством (А.В. Гервер, И.А. Ройтман, Т.В. Кудрявцев).
Известными учёными отмечено, что творческое воображение, оперирование пространственными образами лежат в основе всех истинных достижений науки (Бройль Луи де, Б.М. Теплов).
В своих наиболее развитых формах пространственное мышление формируется на графической основе (А.В. Запорожец, Б.Ф. Ломов, В.П. Зинченко, И.Я Каплунович, Е.И. Рогов, И.С. Якиманская и др.). Следовательно, в общеобразовательной школе одним из главных предметов, способствующих его развитию, является черчение.
Ученые-методисты Н.Н. Анисимов, Л.Н. Анисимова, А.Д. Ботвинников, В.Н. Виноградов, В.А. Василенко, И.А. Воротников, В.А. Гервер, СИ. Дембин-ский, Е.Т. Жукова, Ю.Ф. Катханова, Л.Н. Коваленко, В.И. Кузьменко, А.А. Павлова, Н.Г. Преображенская, Л.М. Пыжевич, И.А. Ройтман, В.В. Степанова, О.П. Шабанова, В.И. Якунин и др. в своих исследованиях подчеркивают важность и значимость изучения предмета черчения в школе и указывают на его роль в интеллектуальном развитии личности школьника, в развитии его творческих способностей, технического мышления, пространственных представлений, логики, способности к конструированию и моделированию. В процессе изучения школьниками черчения воспитывается точность, аккуратность, развивается внимание, наблюдательность, зрительная память, формируется активная жизненная позиция и другие лучшие личностные качества. Являясь международным языком общения, графический язык предмета расширяет познавательные возможности школьников, увеличивая диапазон их миропонимания.
Все это указывает на острую необходимость укрепления и расширения графической подготовки школьников как базы развития пространственного мышления. На практике же мы видим обратное - происходит сокращение часов на изучение курса черчения в учебных планах не только общеобразовательных школ, но и на художественно-графических и индустриально-педагогических факультетах педагогических вузов, занимающихся подготовкой учителей черчения. Тем самым ликвидируется реальная основа, способствующая развитию пространственного мышления российской молодёжи.
Представители методической науки активно отстаивают базу графической подготовки школьников, борются за сохранение статуса черчения как самостоятельного школьного предмета, много внимания уделяют исследованию проблемы теории и методики обучения черчению в школе и вузе.
Несмотря на значительный вклад учёных-методистов в теорию и практику обучения черчению, в методической науке спектр развития пространственного мышления остаётся недостаточно изученным. Этот факт объясняется тем, что пространственное мышление является сложным психическим образованием, состоящим из подструктур, формирующихся в психологически обусловленной последовательности: топологических (способствующих установлению общей формы объекта по его внешнему контуру), проективных (позволяющих распознавать, представлять, оперировать и ориентироваться среди пространственных объектов или их графических изображений с любой точки отсчета), метрических (позволяющих определять числовые значения величин объектов и совершать их количественные преобразования), порядковых (выявляющих местоположения пространственных свойств в объекте). В процессе взаимодействия друг с другом подструктуры определяют общий уровень его развития. Формирование подструктур должно также соответствовать закономерным этапам их становления в онтогенезе. В методике обучения черчению формирование пространственного мышления с учётом развития его подструктур не получило должного внимания исследователей.
Отсюда возникает первое противоречие, заключающееся в важности и значимости развития подструктур пространственного мышления школьников на уроках черчения и отсутствии методической системы, направленной на их развитие. В связи с тем, что каждая подструктура пространственного мышления выполняет вполне определённую функцию в дифференциации пространственных свойств и отношений объектов и оперировании ими, необходимы упражнения и задания, целенаправленно их развивающие, но таковых в практике обучения черчению не имеется.
Как следствие этого порождается второе противоречие, состоящее в потребности развития отдельных подструктур пространственного мышления школьников и отсутствии специальных упражнений и заданий, стимулирующих их развитие.
Третье противоречие обусловлено несоответствием между целенаправленным введением комплекса упражнений и заданий, обеспечивающих корректировку и развитие отдельных подструктур пространственного мышления, и отсутствием системы диагностических заданий, выявляющих слабо сформированные подструктуры пространственного мышления школьников.
Четвёртое противоречие вытекает из необходимости использования разнотипной информационно-образной основы пространственных образов (представляющей собой графически и вербально выраженные характеристики пространственных свойств и отношений объектов, различающиеся по степени абст рактности содержания) и отсутствии в школьных учебниках систематизации заданий и упражнений в соответствии с ней.
Важность, научная обоснованность и значимость пространственного мышления во всех сферах жизни человека и вместе с тем низкое его развитие у школьников, слабое состояние научно-исследовательской базы проблем, касающихся методики формирования пространственного мышления с учётом закономерного развития его подструктур, а также отсутствие методической системы, направленной на формирование отдельных подструктур, способствующих гармоничному их развитию на уроках черчения, и совокупность указанных выше противоречий объясняет наше обращение к проблеме формирования пространственного мышления школьников на занятиях по черчению.
Изучение закономерных психологически обусловленных этапов развития подструктур пространственного мышления; выявление педагогических условий и средств, способствующих их гармоничному развитию; разработка и экспериментальная проверка методической системы формирования пространственного мышления, направленной на развитие разнородных его подструктур посредством введения в учебный процесс графической подготовки школьников тренировочных упражнений и задач, предъявляемых в виде разнотипной информационно-образной основы, а также методика их введения составляют цель нашего исследования.
Исследуемая проблема формулируется следующим образом: формирование пространственного мышления школьников на уроках черчения.
Объект исследования - процесс обучения черчению в общеобразовательной средней школе.
Предмет исследования - пространственное мышление, его формирование и развитие у школьников на уроках черчения.
Гипотеза исследования — пространственное мышление школьников на уроках черчения будет развиваться эффективно, если:
— будет разработана и экспериментально проверена методическая система, направленная на развитие подструктур пространственного мышления, сопровождающаяся постоянным отслеживанием уровней пространственного мышления, осуществляемом за счёт комплекса диагностических задач, и своевременным
корректированием каждой подструктуры посредством разработанной системы заданий и упражнений, развивающих пространственное мышление;
- графическая подготовка будет осуществляться в соответствии с экспериментальной методической моделью развития пространственного мышления, обоснованной психологическими закономерностями развития подструктур пространственного мышления школьников, составляющими и определяющими общий уровень пространственного мышления;
- будет разработан и внедрён в процессе графической подготовки комплекс средств в виде разнотипной информационно-образной основы пространственных объектов и системы тренировочных упражнений и задач, направленных на гармоничное развитие подструктур.
Задачи исследования:
1. Изучить генезис сложного психического явления — формирование пространственного мышления.
2. Предложить и экспериментально проверить методическую систему формирования пространственного мышления, направленную на активное развитие его подструктур в соответствии с закономерными психологическими этапами их становления.
3. Предложить и апробировать систему диагностических задач, выявляющих дисгармонию в развитии подструктур пространственного мышления, и систему средств, корректирующих, наполняющих, обогащающих и развивающих слабо сформированные подструктуры пространственного мышления школьников на базе разнотипной информационно-образной основы.
Теоретическую и методологическую базу исследования составляют труды по философии, психологии, педагогике, возрастной физиологии, методики преподавания черчения; теория деятельностного подхода, основные положения теории гуманизации обучения, положения о развивающем характере обучения, теория поэтапного формирования умственных действий П.Я. Гальперина, Н.Ф. Талызиной.; труды А.В. Запорожца, В.П. Зинченко, Н.Е. Кабановой-Меллер, Н.А. Менчинской, Б.Ф. Ломова, С.Л. Рубинштейна, И.М. Сеченова, И.Я. Каплуновича, Н.И. Чуприковой, И.С. Якиманской и др., в которых вскры ваются механизмы закономерного развития пространственного мышления в зависимости от степени сформированности его подструктур.
Методы исследования: изучение, анализ источников психолого- педагогической и методической литературы, анализ собственного педагогического опыта работы в школе и со студентами ХГФ Курского госуниверситета; изучение и анализ учебных планов, программ, учебных пособий и учебников, средств наглядности, применяемых в учебном процессе графической подготовки школьников; анкетирование, тестирование, диагностический метод; наблюдение за учебным процессом, изучение и анализ продуктов графической деятельности школьников, студентов; педагогический эксперимент, анализ, обобщение и обработка результатов эксперимента.
Опытно-экспериментальная база исследования. Работа выполнялась на базе общеобразовательных школ г. Курска №№ 1,3, 18, 20, 25, 27, 36, 45, 52, 54, 55; в гимназии № 19 и в общеобразовательной школе № 9 г. Липецка. В эксперименте приняли участие учащиеся 8-х классов. На разных этапах исследования было охвачено 580 человек. Исследование проводилось в несколько взаимосвязанных этапов.
На первом этапе (1998-1999 гг.) осуществлялся анализ состояния и степени теоретической разработки проблемы, определялась методология, цели, задачи, предмет исследования, его гипотеза, понятийный аппарат.
На втором этапе (1999-2000 гг.) уточнялись теоретические позиции, определялось содержание опытно-экспериментальной работы, проводился констатирующий эксперимент. Определялась база для лабораторного поискового и обучающего экспериментов, проверялись эффективные педагогические средства обучения, способствующие гармоничному формированию подструктур пространственного мышления учащихся в графической деятельности.
Третий этап (2000-2002 гг.) был посвящен экспериментальной работе, проверке эффективности методики формирования подструктур пространственного мышления учащихся в графической деятельности.
На четвёртом этапе (2002-2004 гг.) проводился анализ и обобщение результатов теоретического и экспериментального исследования. Осуществлялась их статистическая обработка и оформление в виде кандидатской диссертации.
Научная новизна исследования состоит в том, что решена научно-методическая задача развития пространственного мышления школьников на уроках черчения:
- введено понятие «разнотипная информационно-образная основа» применительно к используемым в черчении средствам формирования пространственного мышления в виде графически выраженных и вербально представленных характеристик пространственных свойств и отношений объектов, различающихся по степени абстрактности и информативности содержания;
- разработаны диагностические задачи (на базе разнотипной информационно-образной основы), позволяющие выявлять наличный уровень развития пространственного мышления школьников и сформированность подструктур;
- разработана система тренировочных упражнений и задач, направленных на корректировку конкретных подструктур пространственного мышления и обеспечивающих их гармоничное развитие;
- установлены критерии развития пространственного мышления школьников:
а) по степени сформированное™ подструктур пространственного мышления, выражающиеся в способности дифференцировать и определять в реальном объекте или его условном заменителе конкретные пространственные характеристики (форма, отражение её" на двухмерной плоскости, метрические и порядковые соотношения) и оперировать ими в мысленном плане;
б) по способности выполнять операции по трем типам оперирования, сохраняя при этом полноту, динамичность образа, обратимость операций;
- разработана и экспериментально проверена методическая система формирования пространственного мышления школьников в процессе графической подготовки, включающая в себя цели, задачи, принципы, методы, психолого- педагогические условия, модель и комплекс средств, обеспечивающих активное развитие подструктур пространственного мышления и учителей, осуществляющих реализацию этой системы.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что внесён научный вклад в разработку теории развития пространственного мышления школьников путём развития его подструктур через систему диагностических задач,
направленных на выявление слабо сформированных подструктур, и систему развивающих задач и упражнений, используемых в практической подготовке школьников по черчению.
Практическая значимость исследования:
- предложена методика, реализующая разработанную модель формирования пространственного мышления школьников на уроках черчения через гармоничное развитие его подструктур;
- разработана система диагностических заданий для выявления уровней пространственного мышления школьников и система тренировочных упражнений и задач, направленных на корректировку и развитие его подструктур;
- разработаны методические рекомендации по использованию комплекса средств по формированию пространственного мышления в процессе обучения школьников черчению;
- разработана методика диагностики развития подструктур пространственного мышления школьников на уроках черчения.
Результаты исследования могут быть использованы в практике обучения черчению в школе, на художественно-графических факультетах, при составлении учебных планов и программ по черчению, на курсах повышения квалификации учителей черчения, при создании новых учебников, методических и наглядных пособий по черчению.
На защиту выносятся:
- методическая система гармоничного развития подструктур пространственного мышления школьников, базирующаяся на теоретической модели, учитывающей психологически обусловленные закономерности проявления подструктур пространственного мышления подростков; на научно обоснованном комплексе средств активного развития пространственного мышления; на выделенных педагогических условиях и соответствующей экспериментальной методике;
- разработанная система графических задач и упражнений, предназначенная для диагностики и корректирования слабо развитых подструктур пространственного мышления, повышающая качество мыслительных операций, обеспечивающая полноту, динамичность и обратимость образов, предопределяющая
качественное усвоение школьниками графических знаний, умений и навыков по черчению.
Степень достоверности и обоснованности полученных результатов обеспечена исходной методологической основой и подтверждена применением диагностических методик, результатами сравнения уровней развития пространственного мышления школьников экспериментальных и контрольных групп, фактом его развития и повышением качества знаний учащихся в экспериментальной группе.
Апробация и внедрение результатов исследования. Материалы диссертации по проблеме диссертации отражены в публикациях автора, а также в докладах и сообщениях на Всероссийских конференциях «Роль пространственного мышления в учебной и трудовой деятельности», (Курск, 2000), «К вопросу о формировании пространственного мышления школьников в графической деятельности» (Магнитогорск, 2002); на научно-практических конференциях: «Роль наглядности в преподавании изобразительного искусства и черчения в общеобразовательной школе» (Курск, 2000), «Роль графических моделей в формировании пространственного мышления школьников» (Липецк, 2001), «Формирование профессиональных качеств студентов в условиях педагогической практики» (Воронеж, 2003); международной научно-практической конференции «Пути развития пространственного мышления учащихся в графической деятельности» (Курск, 2003); на межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы развития пространственного мышления учащихся в графической деятельности» (Новомосковск, 2002); обсуждались на заседаниях кафедры общетехнических дисциплин индустриально-педагогического факультета и кафедры теории и методики преподавания изобразительного искусства художественно-графического факультета Курского госуниверситета.
Разработанное диссертантом учебно-методическое пособие «Диагностика, корректировка и развитие разнородных подструктур пространственного мышления школьников» по теме исследования, содержащее систему графических заданий, прошло апробацию в работе со студентами 3 и 4 курсов ХГФ Курского госуниверситета, в общеобразовательных школах Курска и Липецка.
Теоретический анализ исследований по проблеме формирования пространственного мышления школьников
Мышление относится к психическим процессам и является одной из высших форм познания человеком действительности. Значимость его в жизни человека велика, так как оно всегда выступает как важнейший компонент любой человеческой деятельности. Проблеме его изучения посвящены труды известных отечественных ученых И.М. Сеченова, П.П. Блонского, С.Л. Рубинштейна, А.А. Смирнова, Л.С. Выготского, В.П. Зинченко, А.Н. Леонтьева, Б.Ф. Ломова, А.В. Брушлинского, И.С. Якиманской и др.
В соответствии с принятой в психологии условной классификацией существуют следующие виды мышления: наглядно-действенное, наглядно-образное и отвлеченное (теоретическое) мышление. Наглядно-действенное генетически более раннее мышление возникло в связи с необходимостью решения возникающих перед человеком задач в плане практической деятельности. В ходе исторического развития из нее выделилась теоретическая деятельность. Эти виды деятельности неразрывно взаимосвязаны. Образное мышление представляет собой переходное, связующее звено между тем и другим. «Будучи различными уровнями или ступенями познания, образное и абстрактно-теоретическое мышление являются вместе с тем разными сторонами единого процесса и равно адекватными способами познания различных сторон объективной действительности, но они не останавливаются в своём развитии, а, взаимообогащаясь, развиваются дальше» [182, С. 334].
Разновидностью образного мышления является пространственное мышление. Оно возникает и проявляется очень рано в связи с необходимостью ориентации ребенка в окружающем его предметном мире. Наглядно-образное мышление подчинено восприятию. Отвлечение, абстрагирование от чувственно воспринимаемой наглядности происходит с помощью понятий. Теоретическая и практическая значимость пространственного мышления неоднократно подчеркивалась отечественными и зарубежными учеными (Б.Г. Ананьев, А.В. Бруш-линский, П.Я. Гальперин, Л.Л. Гурова, В.В. Давыдов, А.В. Зинченко, В.А. Кру-тецкий, Е.Н. Кабанова-Меллер, Т.В. Кудрявцев, А.Н. Леонтьев, Г.И. Лернер, Б.Ф. Ломов, Н.А. Менчинская, А.Ф. Обухова, Б.М. Теплов, И.С. Якиманская, Р. Арнхейм, М. Дональдсон и др.)
Анализируя значение пространственного мышления в учебной деятельности, психологи и педагоги неоднократно говорили о его продуктивном влиянии на интеллектуальное развитие личности. Наиболее интенсивно эта проблема исследовалась в связи с анализом условий обеспечивающих эффективное усвоение знаний. Подчеркивая значительную роль пространственного мышления в усвоении различных учебных дисциплин, исследователи предлагали формировать знания, умения и навыки (В.И. Зыкова, Е.Н. Кабанова-Меллер, Б.Ф. Ломов); предлагали формировать приемы умственной деятельности (Е.Н. Кабанова-Меллер, Л.В. Вайткуне); развивать пространственное воображение (Г.А. Владимирский, А.Д. Ботвинников, Н.Ф. Четверухин, И.С. Якиманская), геометрическое видение (Б.В. Журавлев, И.С. Якиманская).
В теории и практике преподавания некоторых школьных дисциплин накоплен значительный положительный опыт по формированию пространственного мышления (ПМ), который можно успешно использовать в обучении: О.И. Галкина, Е.И. Игнатьев, В.И. Киреенко, B.C. Кузин, В.К. Лебёдко, Н.Н. Ростовцев и др. (изобразительное искусство); Ф.Н. Шемякин (география); С.Б Верченко, Т.А. Воронько, Г.Д. Глейзер, И.Я. Каплунович, Е.М. Кондрушенко, Г.Н. Никитина, З.Р. Федосеева и др.
В области методики преподавания черчения фундаментальными исследованиями, направленными на поиск путей и средств, активизирующих деятельность ПМ, внесли: Н.Н. Анисимов [8], Л.Н. Анисимова [9], А.Д. Ботвинников [22], Е.Н. Власова [42], А.В. Гервер [55], Е.Т. Жукова [72], Ю.Ф. Катханова [101], Миначева P.M. [139], А.А. Павлова, Н.Г. Преображенская [170], И.А. Ройтман [178], В.В. Степакова [192], О.П. Шабанова [224], [225] и др.
Различные аспекты формирования и развития ПМ через развитие творческих способностей были исследованы в работах Л.Н. Анисимовой, В.А. Герве-ром, Ю.Ф. Катхановой; через обучение элементам конструирования: В.А. Гервером, И.А. Ройтманом, И.М. Рязанцевой и др., через активизацию обучения графическим дисциплинам В.Н. Виноградовым, Е.Т. Жуковой, Л.Н. Коваленко, О.П. Шабановой и др.
В ряде работ, посвященных анализу ПМ при усвоении математики, исследовалась зависимость продуктивности решения графических задач от осознанности мыслительных операций, функций зрительной опоры (Л.Л. Гурова, К.А. Славская, И.С. Якиманская), типов ориентировки в геометрическом пространстве (А.И. Фетисов, Ф.Н. Шемякин), от используемых способов представления (Б.Ф. Ломов, О.И. Галкина, Е.Н. Кабанова-Меллер). Учеными исследовались проявления особенностей различных уровней развития ПМ (И.С. Якиманская [237], [238], И.Я. Каплунович [89], [90], [91], [96], [99]). В ряде исследований учёные выявили и описали качества интеллектуальной деятельности, необходимые профессионалу для успешного выполнения производственных функций (В.П. Зинченко, К.М. Гуревич, Б.Ф. Ломов, В.Н. Пушкин и др.). Особенности пространственных образов, механизмы их создания изучались в связи с анализом конструктивно-технической деятельности (Т.В. Кудрявцев, Н.П. Линькова, В.А. Моляко, Б.Ф. Ребус, П.М. Якобсон и др.).
Многими исследователями отмечено, что способность к созданию пространственных образов и оперированию ими во многом определяют успешность в занятиях художественно-графической и конструктивно-технической деятельностью, когда она выступает как самостоятельная. У учащихся формируется стойкий интерес и склонность к тем видам деятельности, где эта способность реализуется наиболее полно. Так, например, направленность на оперирование пространственными отношениями, обнаруженными в объекте и воспроизведенными в виде образов, создают яркую индивидуальную предрасположенность к успешному занятию геометрией (И.С. Якиманская, В.А. Крутецкий), черчением (Б.Ф. Ломов, Н.П. Линькова, Л.Л. Гурова), рисованием (О.И. Галкина, В.И. Кириенко, Н.Н. Анисимов, Е.И. Игнатьев и др.). В ряде исследований обнаружена достоверная связь между высоким уровнем развития пространственного мышления школьников и склонностью к соответствующим специальностям (П.А. Сорокун, Г.И. Микшите).
Психолого-педагогические основы развития пространственного мышления школьников
Одна из основных задач педагогической психологии состоит в изучении закономерностей интеллектуального развития учащихся. Мыслительные способности человека определяются многими показателями. Одним из них является пространственное мышление, представляющее собой разновидность образного (визуального) мышления (П.П. Блонский, А.В. Брушлинский, П.А. Гальперин, ЕЛ. Кабанова-Миллер, Н.А. Менчинская, ИЛ. Каплунович, С.Л. Рубинштейн, Н.И. Чуприкова, И. С. Якиманская, Р. Арнхейм, М. Дональдсон, Ж. Пиаже и др.)
Обладая всеми характерными особенностями образного мышления, ПМ имеет присущие именно ему специфические черты. Термин «пространственное мышление» не является в психологии общепринятым. Правомерность его употребления оспаривается на том основании, что всякое мышление есть обобщенное и опосредованное отражение действительности в ее связях и отношениях, в том числе и пространственных. Данное определение обозначает гносеологическую функцию мышления, сходную с другими психическими процессами: восприятием, памятью, воображением. В тоже время, эта формулировка не выявляет специфики ПМ как особого вида умственной деятельности, его качественного своеобразия. В психологической литературе и словарях специального толкования понятия «пространственное мышление» мы не обнаружили. Его относят к наглядно-образному мышлению. В психологии под редакцией Р.С. Немова написано: «Наглядно-образное мышление - способ решения задач, включающий наблюдение за ситуацией, оперирование образами составляющих ее предметов без практических действий с ними» [142, С. 559]. В психологическом словаре под редакцией В.В. Давыдова обозначено: «Наглядно-образное мышление -один из видов мышления, характеризующийся тем, что решение мыслительных задач происходит в результате внутренних действий с образами (представлениями)» [172, С. 206].
Представление - наглядный образ предмета или явления, возникающий на основе прошлого опыта (данных ощущений или восприятия) путем его воспроизведения в памяти или в воображении. В связи с этим различают представления памяти и представления воображения. Возникновение наглядно-образного мышления связано с формированием символической функции, благодаря которой представления начинают выступать в качестве заместителей реальных объектов.
Образы восприятия необходимы для построения, совершаемых в уме актов сопоставления и обобщения, анализа и синтеза, следовательно, именно на их основе формируется абстрактное мышление. Отсюда, с одной стороны он лежит в основе представлений и понятий человека об объективной действительности, а с другой стороны, сам представляет собой одну из основных форм знания о мире. Развитие наглядно-образного мышления как принято в психологии является предпосылкой последующего перехода к логическим формам мышления.
Попытки объяснить природу образа по структуре, закономерности формирования осуществлялись еще философами древности: Аристотелем, Платоном, Анаксагором, Демокритом и др. На протяжении всей истории психологии проблема сущности и порождения образа оставалась актуальной. Так, огромный вклад в разработку данного вопроса внесли Ф. Бэкон, Ф. Декарт, Г. Гоббс, Спиноза, И. Мюллер, Г.Гельмгольц, Н.Н. Ланге, И.П. Павлов, И.М. Сеченов и др. В современной науке большой вклад в объяснение природы образа внесли представители гештальт психологии, структурной, деятельной и других теоретических направлений как в отечественной так и в зарубежной психологии (Д.Д. Гибсон, Д.Э. Гибсон, Д. Брунер, Ж. Пиаже, Р. Грегори, А.Б. Ананьев, А.Н. Леонтьев, В.П. Зинченко, А.В. Запорожец, И.Г. Лернер, Б.Ф. Ломов, И.С. Якиманская и др.).
Учеными было определено, что в формировании пространственных образов задействованы такие важные психические процессы, как ощущение, восприятие, память, воображение, мышление, речь. Каждая из них несет вполне определенную функцию в формировании образа [40], [78], [127], [157].
В психолого-педагогической литературе отмечается, что в основе развития пространственных представлений лежит процесс восприятия, и особое место в этом процессе отводится зрительному восприятию, т.к. большая часть информации поступает человеку через органы зрения. В связи, с этим, в разработке проблемы развития мышления, особое значение принадлежит работам ученых, в которых раскрываются физиологические основы формирования зрительного образа.
Учёные Б.Г. Ананьев, Б.Х. Гуревич, В.П. Зинченко, Б.Б. Коссов, Б.Ф. Ломов, Л.Т. Попова, B.C. Ротенберг и др. считают, что в основе восприятия пространства лежит системный механизм, основой которого является условно-рефлекторная деятельность организма, парная работа полушарий головного мозга, характеризующаяся бинарным эффектом и явлением ассиметрии при одновременном функционировании одноименных рецепторов. Важную роль в отражении пространства играет овладение человеком речью, понятиями (М.В. Вовчик-Блакитная, Г.А. Мусейбова, А.В. Ярмоленко и др.). Зрительный образ создается в результате следующих действий: поиск, обнаружение, выделение и др. Особенность визуального мышления заключается в порождении новых образов, новых визуальных форм, которые делают значение видимым (Вергилес Н.Ю., Гордон В.М., Зинченко В.П., Мунипов В.М.).
Психологические исследования показывают, что формирование чувственного образа предмета не есть одномоментный акт, подобный полученного изображения при проецировании слайдов на экран. Это процесс, развивающийся по определенным фазам. На фазный характер зрительного восприятия указывал В.М. Бехтерев. Весомый вклад в изучение фаз формирования образа внесли Б.Г. Ананьев[2], Б.Ф. Ломов [3], Е.Н. Сурков, [129], Л.М. Веккер [36], Д.С. Брунер [30].
Исследование пространственного мышления школьников в современной графической подготовке (констатирующий эксперимент)
В I главе мы рассмотрели, что такое ПМ, его возникновение, структуру, этапы развития, выявили средства его формирования, определили виды заданий, решения которых оказывают эффективное влияние на его развитие.
Во второй главе мы попытались построить модель формирования подструктур ПМ с учётом наличного уровня их развития. На этой основе наметили принципы разработки методики формирования подструктур ПМ в рамках существующей школьной программы по черчению, а так же выявили причины трудностей в развитии ПМ и его подструктур.
В соответствии с основными задачами исследования были использованы:
- метод теоретического анализа структуры ПМ;
- построение модели формирования подструктур ПМ в графической деятельности;
- апробация уровня развития ПМ и степени сформированное подструктур ПМ в констатирующем эксперименте и их формирование в обучающем эксперименте.
Первый параграф данной главы посвящен теоретической разработке модели формирования ПМ, его подструктур и апробации модели. В изучении ПМ как психического образования мы использовали системный подход, который широко используется в психологии. Наиболее он разработан применительно к исследованию проблемы деятельности. В своём исследовании мы полагаемся на этот подход при изучении структуры ПМ и при его формировании в процессе обучения черчению.
При разработке методики формирования ПМ мы основывались на психолого-педагогические исследования, выполненные И.С. Якиманской, Е.Н. Кабано-вой-Меллер, И.Я. Каплуновичем, Н.И. Чуприковой и др.
Определяющую роль в нашей работе имеет научные исследования ИЛ. Ка-плуновича в области математики. Опираясь на научные труды известных отечественных и зарубежных учёных: Б.Г. Ананьева, П.Я. Гальперина, В.В. Давыдова, Б.Ф. Ломова, С.Л. Рубинштейна, А.Ф. Обуховой, Д.Б. Эльконина, Р.Арнхейма, Ж.Пиаже и других, внесших весомый вклад в изучение данного вида образного мышления, исходя из природы ПМ, он выделил элементарные его составляющие, исследовал законы их взаимодействия, функционирования и значение каждой составляющей в этом процессе.
Одним из важных моментов предлагаемой нами методики в решении проблемы развития ПМ является включение в процесс графической подготовки учащихся разработанных нами заданий и средств, направленных на гармоничное формирование его подструктур.
В этой главе предложены варианты диагностических заданий, позволяющих определить наличный уровень развития ПМ учащихся после первого года обучения черчению, представлены результаты экспериментальной проверки и внедрения теоретических положений диссертации в учебный процесс графической подготовки.
При разработке диагностических заданий мы основывались на использовании основных методических принципов, разработанных в отечественной психологии: принцип деятельности, системно-структурный анализ, онтогенетический принцип, принцип системной дифференциации и интеграции умственного развития.
Соответственно принципу деятельности, мы полагаемся на данные науки о том, что ПМ, как и любое другое психическое образование формируется в том виде деятельности, в котором оно проявляется. Психологи констатируют, что в своей наиболее развитой форме ПМ проявляется на графической основе. Базой создания пространственных образов и оперирования ими являются графические изображения предметов (условно-знаковые заменители), сюда же мы относим и вербальное описание пространственной формы объектов. Процесс создания пространственных образов по словесной информации его пространственных характеристик, служит активизации логического мышления учащихся. Это способствует гармоничному развитию образного и словесно-логического мышления.
Термины и знаки, используемые в черчении несут важную информацию о пространственных свойствах предметов (знаки: R, ф, т.д., ребро, грань, призма, конус, проекция, вид и т.д.). Все выше названные средства мы назвали разнотипной информационно-образной основой (РИОО) создаваемых образов. Следовательно, РИОО - главное средство формирования ПМ. Умение воспринимать информацию, закодированную в ней, создавать на ее основе пространственные образы (ПО), удерживать их в памяти и оперировать ими является показателем развития пространственного мышления.
Полагаясь на принцип системно-структурного анализа, мы исходим из того, что ПМ представляет собой сложное многоуровневое образование, состоящее из взаимосвязанных, взаимозависимых компонентов - подструктур, проявляющихся в онтогенезе в определенной системе. От степени сформированности каждой их них зависит уровень ПМ в целом. Следовательно, для достижения оптимального его развития необходимо проводить формирование подструктур в соответствии с закономерностью их проявления в онтогенезе.
Успешность формирования пространственного мышления учащихся, соответственно онтогенетическому принципу определяется условиями окружающей среды, в которой происходит развитие ребенка в дошкольный период, от приобретенного им жизненного опыта, интересов, наклонностей к тому или иному виду деятельности, т.е. при формировании ПМ следует учитывать индивидуальные особенности и преимущественно сложившийся у школьника тип восприятия информации [235]. Исходя из этого, мы в эксперименте используем диагностические задания, требующие создания пространственных образов и оперировании ими на базе различной графической и словесной информации (РИОО).
