Пространственное мышление обеспечивается различными психическими процессами, такими как восприятие (первоосновой которого является ощущение), внимание, память, воображение при обязательном участии речи. Ведущую роль играют логические приемы мышления: сравнение, анализ, синтез, классификация, обобщение, абстрагирование.
В связи с актуальностью проблемы развития пространственного мышления младших школьников возникла необходимость разработки системы геометрических упражнений, выполнение которых способствовало бы адекватному восприятию пространства, формированию пространственных представлений, развитию воображения.
Мы живем в трехмерном пространстве. Очень часто в процессе своей деятельности человек сталкивается с необходимостью представить внешний вид, структуру объекта окружающего мира. Многие профессии – закройщики, конструктор, архитектор, хирург – требуют от человека умения мысленно производить пространственные преобразования, хорошо ориентируясь в пространстве, видимым или воображаемом.
Развитие пространственных представлений начинается еще в раннем детстве. Известный швейцарский психолог Жан Пиаже отмечал, что уже в три года дети легко различают открытые и замкнутые фигуры, правильно воспроизводят соотношение размеров двух нарисованных кругов. К четырем годам дети научаются строить прямую линию из бусинок или пуговиц, если для ориентира параллельно создаваемый линии им кладут линейку или предлагают пользоваться краем стола. В семь лет ребенок уже уверенно строит прямую линию самостоятельно, без внешних ориентиров. Проверяя, прямая ли линия, он закрывает один глаз и просматривает направление другим глазом. При этом он ищет какую “точку зрения”, с которой хорошо просматривается “прямота” линии. К семи годам дети уже хорошо понимают, что один предмет может выглядеть по – разному с разных точек зрения. Так, если предложить семилетнему ребенку рассмотреть конструкцию из кубиков и выбрать из нескольких рисунков такие, которые соответствуют виду этой конструкции сбоку, сверху, спереди, то он легко это делает. К девяти – десяти годам дети начинают координировать разные возможные перспективы. Это означает, что к данному возрасту дети, сопоставляя три вида проекций объекта, могут представить его пространственную модель и научиться мысленно его трансформировать.
Однако обучение мыслительной работе с пространственными образами сопряжено со многими трудностями. Основная проблема младших школьников – это неумение выделить главное в задаче или проблемной ситуации. Из – за этого возникают у ребенка образы могут уводить в сторону от главных целей и не способствовать выявлению абстрактной зависимости между представлениями. Решение данной проблемы зависит от усвоения ребенком способов анализа и преобразования пространственных проблемных ситуациях. Овладения алгоритмами этих мыслительных операций позволит ребенку осознанно относиться к цели и условию задания, понимать общую логику преобразования пространственного объекта.
Долгое время в начальной школе не уделялось должного внимания развитию пространственного мышления.
В традиционных программах и учебниках по математике изучались геометрические объекты одномерного и двумерного пространства: точка, прямая линия, прямоугольник и т.п. В связи с этим многие дети старших классах испытывали значительные трудности при освоении таких предметов как геометрия, черчение, география.
Как развивать пространственное мышление?
Главная цель – выработать у ребенка умение работать с пространственными объектами, научиться представлять трехмерные объекты, сформировать интерес к этому виду деятельности.
Восприятие пространства осуществляется в результате субъективного опыта ребенка на эмпирической основе. Однако для младшего школьника восприятие пространства осложнено тем, что пространственные признаки слиты с воспринимаемым содержанием, они не вычленяются как отдельные объекты познания. Слово как ориентир позволяет из совокупности признаков объекта выделить единичный: либо форму, либо размер. Однако ребенок затрудняется охарактеризовать тот или иной признак. Поэтому целесообразнее включать упражнения на вычленение единичного признака из совокупности общих на основе выявления закономерность признаков с использованием приемов умственных действий: сравнения, классификации, аналогии, анализа синтеза, обобщения. Это задания с формулировками: “Разгадай правило, по которому расположены фигуры в каждом ряду”, “Найди лишнюю фигуру”, “Разгадай закономерность и нарисуй следующую фигуру” и т.п.
Придифференцировки пространственных признаков некоторые сложности возникают с понятием “размер”. Естественно, что оно формируется в основном при изучении величин: длины, площади, емкости, но определенную роль в узнавании данного признака сыграет геометрический материал. Так, на основе пространственного признака “размер” можно формировать опосредованно представления об объеме тела. Поэтому есть смысл знакомить детей с объемными телами: кубом, призмой, пирамидой, цилиндром, конусом.
Оперативной единицей пространственного мышления является образ, который характеризуется не только пространственными признаками ( форма и размер ), но и пространственными отношениями, определяющими направление (вперед – назад, вниз – вверх, налево – направо), расстояние ( далеко – близко), место положение ( короткий – длинный, высокий – низкий) и т.п.
Сформированность пространственных представлений дает ребенку возможность оперировать на этапе мысленного воспроизведения образа объекта и изменения его положения в пространстве.
Работа ведется поэтапно
На первом этапе дети тренируются понимать и обозначать пространственные отношения с помощью слов и словосочетаний: направо, налево, через, за, под и т.д.
Еще важно отработать умение гибко менять систему графических ориентиров в зависимости от точки зрения изображенного героя. Проверить наличие этой способности можно с помощью рисунков, где очка зрения нарисованного героя не совпадает с точкой зрения художника.
На втором этапе детям предлагаются задания на перемещение и изменение объектов в двумерном пространстве. Учатся анализировать структуру плоскостного изображения, мысленно изменяя ее. Здесь даются задачи на перемещение монет и спичек, задачи на рассечение фигур, на составление фигур из частей.при этом задание второго этапа характеризуются не только разнотипностью, но и разной степенью сложности. Сложность может обуславливаться как количеством возможных ходов или сочетания, которые должен перебрать ребенок для поиска верного решения, так и необходимостью найти нетрадиционный подход к поиску решения. Даются упражнения подготавливающее к пониманию закономерностей плоскостной геометрии, учат наблюдательности и формируют творческое отношение к работе с геометрическими объектами.
На третьем этапе начинается работа с изображением трехмерных фигур. Дети учатся мысленно “видеть” объект с разных позиций: сверху, сбоку, сзади, спереди. На данном этапе дети знакомятся также с названиями объемных геометрических фигур и учатся изображать их на бумаге.
В шести – семилетнем возрасте главными проблемами является: ориентация в графическом пространстве листа, увидеть картину с чужой точки зрения, мысленно соотносить между собой объекты, находящиеся в зрительном поле, управлять своим вниманием, выражать в речи пространственные характеристики объекта.
Примерные задания, нацеленные на формирование этих способностей: 1. Нарисуй стакан, тарелку и нож так, чтобы нож оказался справа от стакана и слева от тарелки. 2. Пред тобой незаконченная картина. Нарисуй на ней условные обозначения предметов в тех местах, где они должны располагаться и т.д.
Групповые и парные задания можно выполнять по разному. Самым легким вариантом является такой, когда один просто диктует текст задания. Ребенок при этом внимательно выполняет все указания инструктора. Другой вариант – когда диктующий видит перед собой только рисунок объекта, а слова для его описания должен подобрать самостоятельно. При этом он может пользоваться разными приемами. Так, в игре “Маршрут движения” он может отождествить себя с полицейским, едущим по улицам города, т.е. “внутри графического пространства схемы”. В этом случае у него будут отсутствовать слова “вверх” или “вниз”. Если же он будет соотносить свою точку зрения с точкой зрения диспетчера, смотрящего на схему города, то здесь знание терминологии “направо” и “налево” будет несколько другое. Желательно, чтобы ребенок попробовал описать маршрут своего движения по разному.
Литература
- Симановский А.Э. Развитие пространственного мышления ребенка. – М.,2000.
- Лихачев Б.Т. Педагогика – М., 1999.
- Ж. Начальная школа 2001 №4,5.
- Ж. Обруч – М., 2001 №2.
- Якиманская И.С и др. Тест пространственного мышления: опыт разработки и применения // Вопросы психологии, 1991.