Специализация и взаимодействие полушарий головного мозга в познавательной деятельности на уроках математики

Разделы: Математика


Трудно в жизни сделать что-то великое, имея познания только в одной узкой области. Психологи считают, что человек может успешно работать творчески в том случае, когда его психика обеспечивает баланс между способностями и восприятием, как знаково-цифровой, так и образной информации. В современном мире человечество регулярно увеличивает свое информационное богатство, которое в основном знаковое (общественно-политическая, техническая, учебная литература, таблицы, справочники и т.д.). Непомерный рост знаковой информации, которую необходимо усвоить для успешной учебы и работы, создает угрозу для баланса человеческого восприятия.

Психологи настаивают на необходимости сочетать серьезное естественнонаучное и техническое образование с гуманитарным. Все большую популярность приобретает такая парадоксальная мысль: для улучшения усвоения знаковой информации, которую несут такие предметы, как математика, физика, химия и т. д. нужно учить детей лучше усваивать образную информацию – музыку, живопись, пластику. Интересно, что некоторые вузы обязывают своих студентов включать в индивидуальные планы один из курсов гуманитарного цикла. Среди которых есть такие: “Архитектура поздней готики и раннего Возрождения”, “Музыка Вивальди, Баха, Генделя”, “Пушкин и его последователи”.

Дарвин писал: “Если бы мне пришлось вновь прожить жизнь, я установил бы для себя правило; читать какое-то количество стихов и слушать музыку по крайней мере раз в неделю, может быть путем таких упражнений мне удалось бы сохранить активность тех частей мозга, которые теперь атрофировались”.

Мир знает множество великих людей, которые проявили свои диаметрально-противоположные способности на практике:

  • Художник А.Б.Дюрер написал первый учебник геометрии на немецком языке,
  • М.Ю.Лермонтов являлся автором задач,
  • С.В.Ковалевской принадлежит несколько художественных произведений, в том числе и драма “Борьба за счастье”,
  • Профессор математики Латуидж Доджсон (1832 – 1898) являлся в тоже время Льюисом Кэрроллом – первоклассным детским писателем (“Алиса в Стране чудес”, “Алиса в Зазеркалье”). Королева Виктория потребовала к себе все его сочинения и была удивлена, когда ей принесли целую охапку учебников по геометрии,
  • А.М.Волков – доцент кафедры высшей математики Московского института – детский писатель, автор книги “Волшебник Изумрудного города”.
  • А.Эйнштейн отмечал влияние художественных образов на научное творчество.

Многие деятели искусства и литературы питали глубокий интерес к математике, а математики проявляли себя как художники, писатели.

Почему это происходит? Почему нет “узкой” специализации?

Головной мозг является органом познания окружающего мира, причем, каждое полушарие специализируется на определенных способах этого познания. В своих работах американский психолог Р. Сперри писал, что изолированное левое полушарие ответственно за абстрактное мышление, символические взаимоотношения и логический анализ деталей, особенно временные взаимоотношения. Оно может говорить, писать и проводить математические вычисления, в своей общей функции оно аналитично и схоже с компьютером. Оно также более агрессивно, исполнительно и как лидирующее полушарие контролирует нервную систему. Правое полушарие немое и обычно лишено возможности общаться с внешним миром. Оно, по выражению Сперри, “пассивный, молчаливый пассажир, который полностью доверяет ответственность за поведение левому полушарию”. Из-за его молчаливости правое полушарие считалось полностью подчиненным левому полушарию. Благодаря своим исследованиям, Сперри обнаружил, что правое полушарие, вопреки прежним воззрениям, во многих отношениях находится в более высоком положении, чем левое. Это особенно справедливо по отношению к конкретному мышлению, пространственному сознанию и восприятию сложных взаимоотношений. Оно также является высшим полушарием, когда вопрос касается слуховых восприятий и понимания музыки, оно может лучше узнавать мелодии и лучше различать голоса и интонации. В других областях однако правое полушарие, несомненно, находится в подчинении к левому. У него почти полностью отсутствует способность считать, и оно может производить простое прибавление до 20. Оно полностью лишено возможности вычитать, умножать и делить. Правое полушарие может читать и понимать значение простых, односложных существительных, но не может воспринимать смысл прилагательных и глаголов. Оно не может писать, но оно абсолютно выше по отношению к левому полушарию, когда дело касается восприятия пространства и воспроизводства картин в трех измерениях.

Специализацию и взаимодействие полушарий головного мозга в познании человеком окружающего мира можно проследить по рисунку.

 

 У одних людей доминирует правое полушарие, у других - левое полушарие. Определить это можно с помощью теста.

Тест И.П.Павлова.

Разложите карточки по три на три группы так, чтобы в каждой было что-то общее.

Наглядный материал - девять карточек, на каждой написано по одному слову:

Орел, чешуя, бегать, перья, летать, рыба, шерсть, плавать, овца.

Оценка результатов:

ВАРИАНТ №1

1-я группа карточек: рыба, орел, овца.

2-я группа карточек: бегать, плавать, летать.

3-я группа карточек: шерсть, перья, чешуя.

ВЫВОД: Мыслительный тип. Логическое мышление. Доминирование левого полушария.

ВАРИАНТ №2.

1-я группа карточек: рыба, плавать, чешуя.

2-я группа карточек: орел, летать, перья.

3-я группа карточек: овца, бегать, шерсть.

ВЫВОД: Художественный тип. Образное мышление. Доминирование правого полушария.

ВАРИАНТ №3.

Одновременное выполнение теста вариантов №2 и №1.

ВЫВОД: Смешанный тип.

Предлагаемая таблица показывает, в какой деятельности успешны “правополушарные” учащиеся, в какой - “левополушарные”, что необходимо учитывать при организации учебного процесса.

Мотивационный этап

“Правополушарные” учащиеся

“Левополушарные” учащиеся

Пространственная организация Рабочая полусфера - левая Рабочая полусфера – правая
Цветовая организация Светлая доска – темный мел Темная доска – светлый мел
Условия, необходимые для успешной учебной деятельности Гештальд (образы)

Контекст

Связь информации с реальностью, практикой.

Творческие задания

Эксперименты

Музыкальный фон

Речевой и музыкальный ритм

Технология

Детали

Абстрактный линейный стиль

изложения информации

Неоднократное повторение учебного материала

Тишина на уроке

Формирование мотивации Завоевание авторитета

Престижность положения в коллективе

Установление новых контактов

Социальная значимость деятельности

Стремление к самостоятельности

Глубина знаний

Высокая потребность в умственной деятельности

Потребность в образовании

Операционный этап

   
Восприятие материала Целостное

Интонационная сторона речи

Визуалисты (зрительное)

Дискретное

Смысловая сторона речи

Аудисты (слуховое)

Переработка информации Быстрая

Мгновенная

Медленная.

Последовательная.

Интеллект Невербальный

Интуитивный.

Вербальный

Логический

Деятельность Приверженность к практике Приверженность к теории
Эмоции Экстравертированность Интровертированность

Результативный этап

   
Самоконтроль Не контролируют правильность речи, смысловые пропуски.

Свободная конверсация

Высокий самоконтроль речи

Высокий самоконтроль изложения материала

Методы проверки Устный опрос

Задания с ограниченным сроком выполнения

Вопросы “открытого” типа (собственный развернутый ответ)

Решение задач

Письменные опросы с неограниченным сроком выполнения.

Вопросы “закрытого” типа (выбрать готовый вариант ответа)

Методы

дифференцированного

подхода в обучении.

Математика Синтез

Задания на время

Работа в группе

Формулировка теорем

Оперирование пространственными связями.

Задания в картинках

Геометрия (пространственное мышление)

Схемы, таблицы, карточки.

Анализ

Вневременные задания

Работа в одиночку.

Доказательство теорем.

Оперирование знаками

на плоскости.

Задания в символах.

Алгебра (логическое, последовательное мышление на плоскости)

Многократное повторение.

Увеличение умственной нагрузки на уроках математики заставляет задуматься над тем, как поддержать у учащихся интерес к изучаемому предмету, активизировать мыслительную деятельность на протяжении всего урока. Необходимо заботиться о том, чтобы на уроках каждый ученик работал активно и увлеченно, и использовать это как отправную точку для раскрытия перед ребенком спектра приложения познавательной активности.

Одним из главных условий осуществления учебной деятельности, достижения определенных целей в любой области является мотивация. А в основе мотивации лежат, как говорят психологи, потребности и интересы личности. Чтобы добиться хороших результатов, необходимо сделать обучение желанным процессом. Французский писатель Анатоль Франс писал: “ Лучше усваиваются те знания, которые поглощаются с аппетитом”. Математика один из школьных предметов, который не всем дается легко, и как следствие этого – потеря интереса к изучению предмета. Один из путей достижения психологической комфортности в обучении математики – тот, при котором учебная деятельность, направленная на овладение основами наук и на развитие личностных качеств, сформирована на более высоком уровне, – способности человеческого восприятия.

Приемы развития познавательной активности могут быть разнообразны. Обратим внимание на использование когнитивно–графических и когнитивно–визуальных работ.

Когнитивный (от латинского coqnitio – знание-познание) - познаваемый, соответствующий познанию.

Визуальный (от латинского visualis) – зрительный, видимый.

Когнитивно-визуальными могут быть:

Формулы (смотри приложение),

пояснения к определениям. (Смотри рисунок.)

 Как часто для отработки умений и навыков построения графиков функций нужно проделать работу, которая не вызывает у учащихся особого восторга но она необходима! Но совсем другое дело, когда формулы и графики оживают, превращаясь в конкретную картину:

Задание: построить графики функций

у = 1/2(х - 1)2 – 6,

у = -1;

-2 < х < 4

у = (х - 1)2 – 4,

у = -2;

-1/2 < x < 2,5

у = -2(х + 1)2 + 3,

у = -1;

- 2,4 < x < 0,4

 Отработка навыка работы с координатной плоскостью требует от детей большой усидчивости, терпения, внимания – но интерес к работе поддерживает то, что если работа будет выполнена правильно, то получается не безликая кривая, а вполне осмысленная картина, которая сразу же дает оценку всей работе “художника”, покажет и “плюсы”, и “минусы”.

Задание: изобразите на координатной плоскости точки и соедините каждую точку с последующей точкой отрезком.

ПЕТУХ

( 0; 1) (-15;10) (-4;-11) (16; -6)
(-1; 2) (-12; 9) (-3;-12) (18;-11)
(-2; 4) (-11; 8) ( 1;-12) (21; -12)
(-1; 4) (-13; 6) (0;-11) (19;-10)
(-3; 7) (-11; 6) (2;-10) (17; -4)
(-2; 7) (-12; 4) ( 0;-10) (21; -8)
( -4; 9) (-12; 3) ( 0; -8) (24; -9)
( -3; 9) (-11; 1) ( 2; -7) (21; -7)
( -7; 11) (-10; -1) ( 3; -5) (17; -1)
( -5; 12) ( -8; -4) ( 4; -5) (16; 1)
( -4; 13) ( -6; -6) ( 5; -4) (15; 3)
( -4; 14) ( -5; -8) ( 6; -6) (12; 8)
( -5; 13) ( -6;-11) ( 6; -5) ( 9; 9)
( -6; 14) ( -9;-11) ( 7; -6) ( 6; 9)
( -7; 13) ( -8;-12) ( 8; -5) ( 3; 8)
( -8; 14) ( -4;-12) ( 9; -6) ( 2; 5)
( -9; 13) ( -3;-11) ( 9; -5) ( 3; 2)
( -10; 14) ( -3;-10) (11;-7) ( 1; 1)
( -11; 13) ( -5;-10) (11;-5) ( 0; 1)
( -11; 12) ( -4; -9) (14;-9)  
( -13; 14) ( -2; -8) (13;-6)  

( -12; 11)

( -1;-11)

(16;-1)

 

Построение когнитивно-графических рисунков помогает “оживить” абстрактную информацию, т. е. соединить абстрактность теории и наглядность практики.

Задания когнитивно-графического (познавательно-графического) и когнитивно-визуального (познавательно-зрительного) характера позволяют развивать: образное, логическое мышление, умение делать анализ пространственных соотношений. Все это делает работу на уроке творческой, познавательной и активной, что способствует лучшему усвоению математики.