Е.С. Коваленко | МЕХАНИЧЕСКИЕ ГОЛОВОЛОМКИ В РАЗВИТИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО МЫШЛЕНИЯ

 студент Московского городского педагогического

университета

E-mail: kovalenko_elizaveta@mail.ru

 

 

 

В статье раскрыты особенности развития пространственного мышления у детей 7–11 лет. Показаны стадии развития пространственного мышления, а также возможности применения задач-головоломок в формировании данного вида мышления. Описаны механические головоломки, условия, при которых их применение будет способствовать развитию пространственного мышления у обучающихся.

Пространственное мышление рассматривается в науке как умственная деятельность, обеспечивающая создание пространственных образов и оперирование ими в процессе решения практических и теоретических задач [5]. Благодаря пространственному мышлению человек способен мысленно управлять различными предметами, вращать и передвигать их. Данный вид мышления как минимум помогает ориентироваться в окружающем пространстве. Поэтому его развитие необходимо обучающимся для полноценного существования.

Развитие пространственного мышления у детей 7–11 лет позволяет им в последствии успешно справляться с различными задачами на уроках геометрии, географии, рисования или черчения, физики и даже физкультуры, требующими мысленной трансформации объемных, а также плоских объектов. Считается, что пространственное мышление сначала выступает частью других видов мышления, наглядно-действенного и наглядно-образного, а потом начинает проявляться как самостоятельная функция.

В научной литературе встречаются различные классификации уровней развития пространственного мышления. В одних случаях, предлагается пять ступеней (уровней) его развития [1]. При этом нулевая, или низшая ступень – пространственное воображение, то есть мысленное представление объектов; а пятая, или наивысшая ступень – многократное выполнение пространственных действий с объектами, а также планирование, определение целесообразности всех действий для достижения нужного результата.

В других случаях, предлагается три ступени развития пространственного мышления [5]. При этом данный вид мышления на первой стадии характеризуется наличием представления об исходном образе объекта и его изменениях в пространстве; наиболее высокая третья стадия развития характеризуется способностью обучающегося применять образ оригинала как основу для создания его новой модели (образа), изменяющейся и в пространстве, и по структуре одновременно.

Развитие пространственного мышления, как упоминалось выше, основывается на наглядно-действенном мышлении. То есть для формирования мысленных образов, должно произойти непосредственное, физическое восприятие предмета, а потом мысленные действия с ним. Педагоги-исследователи отмечают, что в процессе изучения геометрического материала обучающиеся осваивают переход от реального пространства к абстрактному, и, что данный процесс лучше всего проходит с помощью демонстрации и взаимодействия с реальными моделями разных объемных фигур.

В формировании умственного действия выделяют практическое действие с предметом, имитацию действий с воображаемым предметом (движение рук в воздухе) и полностью умственную деятельность по преобразованию предмета.  Все это подтверждает целесообразность использования материальных объектов (или их пространственных, полностью воспринимаемых моделей в компьютерной презентации [3]) как для развития пространственного мышления, так и для изучения геометрии. При этом очевидно, что пространственное мышление будет развиваться постепенно (от низкого уровня к высокому), в гармонии с другими психическими функциями обучающихся.         Но что может способствовать развитию пространственного мышления детей 7–11лет? Предлагаем использовать задачи-головоломки, для решения которых требуются не математические знания, а смекалка. Существует множество различных головоломок, среди которых особое место (в аспекте развития пространственного мышления) занимают головоломки механические. Это специально изготовленные предметные модели, состоящие из определенных элементов. Для решения подобных головоломок их детали необходимо вращать, перекладывать, разделять на части, или соединять. К таким головоломкам относятся кубик Рубика, Танграм, Пятнашки, пазлы.

Механические головоломки достаточно просто интегрируются в учебный процесс, так как вызывают неподдельный интерес у обучающихся. По своему строению они напоминают игрушки. При взаимодействии с ними включается не только зрительное восприятие, но и ручная моторика, развиваются воображение, логика и память, способность к мысленному моделированию [2] и антиципации.

При рассмотрении геометрического материала в 1–2 классах можно применить Танграм. При изучении прямых и ломанных линий целесообразно воспользоваться Змейкой Рубика. В 3–4 классах обучающиеся знакомятся с объемными формами. Здесь можно воспользоваться Кубиком Рубика или Пирамидкой Мефферта для демонстрации фигур, объяснения некоторых свойств. Конечно, самостоятельно дети не соберут эти головоломки. Поэтому в помощь им следует предлагать задания на выполнение инструкций по сбору разных узоров на кубиках (шахматка, точки), на поиск, зарисовку развертки.

Если говорить о различных внеурочных занятиях, связанных с развивающей математикой, то они позволяют более широко использовать головоломки, уже не ограничиваясь только геометрической темой. Можно воспользоваться такими головоломками, как: Пятнашки, Час Пик, Кубики Кооса или Никитина, Ханойская башня, Кубики сома, Тетрис, веревочные головоломки. При невозможности обеспечить головоломками каждого ученика, предлагаем варианты игр (их содержание – механические головоломки) в виде приложений на телефоне, или сделать некоторые модели из картона и др. В классе должно быть минимум 3–5 реальных объемных игр, в которые обучающиеся могут играть по очереди, самостоятельно на переменах.

Педагогу следует заранее ознакомиться с решением головоломок, подготовить необходимое оборудование, подсказки, алгоритмы сборки [4]. Необязательно их заучивать, но попробовать несколько раз собрать, чтобы понимать принцип работы и ориентироваться в алгоритмах. Это важно для объяснения материала, для разрешения конфузов, например, при неправильном выполнении заданий, чтобы вернуться к изначальному виду головоломки.

Таким образом, были рассмотрены теоретические основы развития пространственного мышления детей 7–11 лет, а также сущность задач-головоломок и их возможности с учетом направления исследования.  Это позволило выдвинуть предположение о том, что использование механических головоломок в процессе обучения младших школьников математике будет способствовать развитию их пространственного мышления, если: выбирать механические головоломки с учетом особенностей развития пространственного мышления обучающихся; предлагать головоломки различного вида (в том числе в виде компьютерного игрового приложения); работу с головоломками организовывать посредством заданий нарастающего уровня трудности.

 

Литература

1. Василенко, А. В. Уровни развития пространственного мышления учащихся на уроках геометрии / А. В. Василенко // Наука и школа. – 2011. – № 2. – С. 62–65.
2. Муртазина, Н. А. Обучение универсальным способам познания средствами математики / Н. А. Муртазина // Современный ученый. – 2017. – № 3. – С. 74–76.
3. Муртазина, Н.А. Учебные модели как содержание электронных информационных ресурсов и их применение в обучении младших школьников математике / Н.А. Муртазина // Дошкольное образование – развивающее и развивающееся. – 2014. – № 3. – С. 23–26.
4. Шукшина, С.Е. Проблема готовности педагогов к работе в цифровой образовательной среде / С.Е. Шукшина, Н.А. Муртазина // Начальное филологическое образование и подготовка учителя в условиях цифровизации: Материалы Международной научно-практической конференции (Москва, 04 марта 2021 г.) / Сост. и отв. ред. Т.И. Зиновьева. – М.: Известия Института педагогики и психологии образования, 2021.
5. Якиманская, И.С. Развитие пространственного мышления школьников / И.С. Якиманская. – М.: Педагогика, 1980. – 240 с.