Психолого-педагогические основы формирования пространственного мышления младшего школьника

Абстрактное  мышление появляется у ребёнка в школьный период, и оно характерно тем, что совершается в форме абстрактных понятий и рассуждение. В сложных мыслительных действиях взрослого имеются элементы всех трёх видов мышления, но какой-то один из них обычно преобладает. Одновременно с развитием мышления у ребёнка развивается и речь. В речи мысль обретает материальную форму, в которой она только и может быть воспринята другими людьми и самим человеком. Высокоразвитое мышление, вообще, невозможно вне речи, оно всегда связано с языком, и речь выступает как материальная оболочка мышления.
Ряд зарубежных психологов во главе с известным психологом Ж.Пиаже считают, что процесс умственного развития является самостоятельным и независимым от обучения, он имеет свои собственные внутренние закономерности. Обучение может лишь задерживать или ускорять сроки появления у ребёнка соответствующих видов мышления, не изменяя их последовательности и особенностей. Жан Пиаже писал: "это большая ошибка думать, что ребёнок приобретает понятие числа и другие математические понятия непосредственно в обучении. Наоборот, в значительной степени он развивает их самостоятельно и спонтанно. "

У Б.Рассела была совершено другая точка зрения. Он считал, что психология максимально подчинена логистике. "Когда мы воспринимаем белую розу, говорит Рассел, мы постигаем одновременно два понятия - понятия розы и белизны. Это происходит в результате процесса, аналогичного процессу восприятия: мы схватываем непосредственно и как бы извне "универсалии", соответствующие ощущаемым объектам, которые "существуют" и ощущаются независимо от мышления субъекта. Он считал, что свойства истинности и ложности прилагаются к понятиям независимо не от чего. Что касается законов, управляющих универсалиями и регулирующих их отношения, то они вытекают только из логики, и психология может лишь склониться перед этим предварительным знанием, которое дано ей в совершенно готовом виде.

Большинство же советских психологов (Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев и другие) придерживались диаметрально противоположной точки зрения. Они, не отождествляя процессы обучения и умственного развития, считают, что обучение должно идти впереди развития.

Само умственное развитие рассматривается как процесс присвоения ребёнком общественно-исторического опыта, и поэтому он имеет конкретно-историческую, социальную природу: его этапы и психологические особенности определяются системой организации и способом передачи ребёнку общественного опыта. Все виды и особенности мыслительной деятельности имеют объективные, общественно - задаваемые образцы и усваиваются ребёнком как в стихийном, так и в целенаправленном обучении. При этом роль обучения в умственном развитии исторически всё время возрастает и в настоящее время является решающей.

Многочисленными исследованиями, выполненными в рамках общей, возрастной и педагогической психологии показано, что интеллектуальное развитие личности в онтогенезе неразрывно связано с овладением пространством сначала практически, а затем и теоретически. Само развитие овладения пространством понимается при этом, как усложнение и качественное изменение видов и способов ориентации. Важной стороной интеллектуального развития является пространственное мышление, обеспечивающее в ходе познания выделение в объектах и явлениях действительности пространственных свойств и отношений (формы, величины, направления, протяжённости и т.п.), создание на этой основе пространственных образов и оперирование ими в процессе решения задач. Трудно назвать хотя бы одну область человеческой деятельности, где создание пространственных образов и оперирование ими не играло существенной роли.

Роль пространственного мышления в овладении различными видами деятельности особенно возросла в настоящее время в связи с широким использованием в науке и технике графического моделирования, позволяющего более наглядно и вместе с тем достаточно формализовано выявлять и описывать исследуемые теоретические зависимости, прогнозировать их проявление в различных областях действительности.

Отличительной особенностью труда в условиях современного производства является опосредованный характер управления автоматически действующими техническими объектами и процессами, на основе сигнализирующих устройств, различных не только по своему производственному содержанию, но и тем требованиям, которые они предъявляют к пространственному мышлению.

Основной оперативной единицей пространственного мышления является образ, в котором представлены по преимуществу пространственные характеристики объекта: форма, величина, взаимоотношение составляющих его элементов , расположение их на плоскости, в пространстве относительно любой заданной точки отсчёта. Этим пространственное мышление отличается от других форм образного мышления, где выделение пространственной характеристики не является центральным моментом.

Пространственное мышление - вид умственной деятельности, обеспечивающий создание пространственных образов и оперирование ими в процессе решения практических и теоретических задач. Это сложный процесс, куда включаются не только логические (словесно-понятные) операции, но и множество перспективных действий, без которых мышление протекать не может, а именно опознание объектов, представленных реально или изображённых различными графическими средствами, создание на этой основе адекватных образов и оперирование ими по представлению. Являясь разновидностью образного мышления, пространственное мышление сохраняет все его основные черты, и тем самым отличается от словесно-дискурсивных форм мышления. Это различие мы видим прежде всего в том, что пространственное мышление оперирует образами; в процессе этого оперирования происходит их воссоздание, перестройка, видоизменение в требуемом направлении. образы здесь являются и исходным материалом, и основной оперативной единицей, и результатом мыслительного процесса.

Как показывают наблюдения, пространственные представления учащихся об объектах макро и микромира возникают нередко как "конкурирующие", имеет место неправомерный перенос содержания одних представлений на другие, что приводит к ошибкам. Формирование у школьников современных научных представлений и понятий о пространств - одна из важнейших задач интеллектуального развития учащихся. Необходимо при этом определить, в каком направлении следует осуществлять развитие пространственного мышления, каким оно должно быть по содержанию. При этом нельзя ориентироваться на анализ того, как это развитие обеспечивается в школе сегодня. И не только потому, что оно осуществляется всё ещё недостаточно.

Важно выделить, с какими заданными качествами его следует формировать у школьников, чтобы обеспечить их психологическую подготовку к учебной и профессиональной деятельности в условиях научно - технического прогресса.

На основе теоретического анализа И.С. Якиманской были выделены те качества пространственного мышления, которые являются наиболее значимыми. В различных видах профессиональной и учебной деятельности, необходимая информация задаётся и перерабатывается (усваивается) на основе наглядного материала, в качестве которого широко используются знаковые системы в форме различных условно- графических изображений (наглядных рисунков, чертежей, графиков, схем и т.п.)

В связи с этим пространственное мышление выступает, как деятельность, по перекодированию пространственных образов разной меры условности, наглядности обобщенности. В процессе решения, многих учебных задач ,приходится использовать разнотипную, наглядную основу, оперировать по преимуществу разным её содержанием(выделять геометрическую форму, размеры, пространственные соотношения), осуществлять постоянный переход от трёхмерных изображений к двухмерным и обратно. Образы, полученные на этой основе, должны существовать в мыслительной деятельности ученика не изолированно, а складываться в единую систему, обеспечивая логику их преобразования в процессе решения задачи. Причем "рассогласования" между этими образами быть не должно, ибо это приводит к формальному (в ряде случаев и неправильному) усвоению знаний, к невозможности решить задачу. Пространственные образы, которые кооперируют мышление, должны быть динамичными, подвижными, оперативными. Эти качества вытекают из условий их создания и оперирования ими. Ведь на основе различных статистических изображений, какими являются, например, различные схемы, необходимо в процессе решения задач создать динамические образы реально действующих объектов, процессов в них протекающих.

В условиях НТП ребёнка всё больше окружает мир символов, кодов, образов, моделей. В этих символах отражена предметная действительность, с их помощью происходит понимание реальных явлений. Важную роль в осмысленном восприятии многочисленных вариантов символических интерпретаций отображения предметной действительности играют сформированные у учащегося пространственные представления. Пространственные представления как результат деятельности является вместе с тем необходимым условием и опорой для усвоения материала, развития у учащегося образного мышления. В процессе мышления пространственные представления способствуют установлению более чёткой и точной взаимосвязи между реальным предметом и понятием, символом и образом. Пространственные представления формируются в процессе изучения всех учебных предметов, в процессе разнообразной деятельности. Значение пространственной ориентации и её связь со всей познавательной деятельностью человека подчеркивал Б.Г. Ананьев : "Каждое ощущение любой модальности, качества и интенсивности, а также длительности характеризуется определённым пространственным компонентом
Особенности восприятия и представления пространства учащимися начальной школы освещены в работах Б.Г.Ананьева, А.А.Дубиной, Р.А. Вороновой, О.И. Галкиной, М.А. Гузеевой, Г.П. Поздновой, М.Н. Шарданова и многих других. Однако не смотря на обширность проведённых исследований и достигнутые значительные успехи, до сих пор в психолого-педагогической литературе недостаточно изучен сам процесс формирования пространственного представления не разработаны обоснованные критерии для выявления и оценки формированности их у учащихся, недостаточно разработана методика для целенаправленного формирования пространственного представления у учащихся в процессе обучения. Кроме того, введение новых школьных программ в значительной мере изменили содержание, роль и место пространственного представления в процессе обучения. В связи с этим возникла необходимость нового освещения вопросов формирования пространственного представления.
Представления являются необходимой переходной ступенью от непосредственного, конкретного отображения реального мира в форме ощущений, восприятий и опосредованному, обобщённому познанию в форме логического мышления.

Формируются пространственные представления у учащихся 1-4 классов в процессе обучения преимущественно путём:

1.наблюдения;

 2.восприятия и осмысливания информации, полученной от учителя и из учебников;

3.практической деятельности (измерение, построение, рисование, моделирование, решение задач и др.);

 4.мысленного оперирования пространственного представления.
На основе этих умений выделяются уровни сформированности пространственного представления у учащихся.

Уровень I (Аккумулятивный). Накопление и узнавание пространственных признаков и отношений. Учащиеся накапливают разнообразные пространственные представления, учатся узнавать разнообразные пространственные объекты, их отдельные признаки и отношения. Они Могут дать название объекту, найти его на рисунке среди предметов реальной действительности. Но дифференцирована между различными категориями пространственных признаков неустойчива, часто отсутствует соответствие между образом и словом и наоборот. Представления у учащихся неполные (умение 1-4).

Уровень II (Репродуктивный). Воспроизведение представления памяти. У учащегося развита способность воспроизводить (в представлении, словесно, на рисунке, в виде модели) известные им пространственные признаки и отношения. У них значительно расширился запас пространственной терминологии, накоплены разные виды пространственного представления и отношений: учащиеся, умеют устанавливать связи между пространством, количествами и временными представлениями. Слово уже приобретает сигнальное значение и вызывает у учащегося соответствующее представление (умение 1-5)

Уровень III (Конструктивный). Самостоятельное конструирование пространственного образа. Учащиеся активно используют как опору в мыслительной деятельности уже оформленные представления в синтезе с количественными и временными отношения- ми. Они умеют давать словесное описание пространственных признаков и отношений, опираясь на отдельные элементы пространственных понятий (о форме, величине, расстоянии и др.) На основе сформированных пространственных представлений они создают новые представления и оперируют ими, пользуясь словесным описанием, числовыми данными, рисунками (умение 1-5, частично 6,7).

Уровень IV (Интеллектуальный). Мысленное оперирование пространственными представлениями. У учащегося богатый запас пространственного представления, терминологии, они легко дифференцируют пространственные признаки и отношения. Для этого уровня характерно уже умение перемещать мысленно пространственные объекты (симметрия, перенос, поворот), находить на рисунке положение фигуры после её перемещения, вид перемещения и т.д. (умение 1-7)
Школьными учебными программами предусмотрено овладение учащимися I-V классов почти всеми пространственно - геометрическими представлениями, словами - терминами и символами, необходимыми для усвоения учебного материала в восьмилетней школе.

При изучении состояния методики формирования пространственных представлений у младших школьников установлено, что общие положения психологии, которые относятся к процессу формирования пространственных представлений, методистами не всегда точно и полно соотносятся с конкретными возрастными группами учащихся, что затрудняет разработку методики их применения в учебно-воспитательном процессе.
Показано, что вопросы методики формирования пространственного представления относительно полнее решены для старших классов и главным образом применительно к обучению геометрии и особенно стереометрии (Г.Д. Глейзер, И.Г.Вяльцева, А.А.Постнов и др.) но результаты этих исследований не могут быть использованы в обучении младших школьников.