CC BY
30
Казанский педагогический журнал
10'2000
РАЗВИТИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО И РЕЧЕВОГО МЫШЛЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ИНЖЕНЕРОВ
Г. А. Иващенко, к. т. н., доцент кафедры «Инженерная геометрия и компьютерная графика», зам. декана по учебной работе общетехнического факультета ГОУ ВПО «Братский государственным университет», г. Братск
Наиважнейшей функцией интеллектуальной деятельности специалиста технического профиля является хорошо развитое пространственно-образное мышление, то есть умение оперировать образными геометро-графическими, схематическими и знаковыми моделями объектов, позволяющими в абстрактной, символической форме выражать их взаимно-однозначное соответствие. Такое мышление имеет место как при восприятии пространственных свойств и пространственных отношений, так и при оперировании пространственными представлениями или понятиями, в которые эти понятия заключены. В любом случае оно осуществляется на базе понятий о пространстве и пространственных представлениях, в которых сочетаются чувственные и словесно-логические компоненты. Инженерно-конструкторское мышление представляет собой совокупность различных типов мышления: предметного, наглядно-образного, знакового и символического, что позволяет задействовать в равной степени работу левого и правого полушарий мозга и формируется на базе пространственного мышления, развитие которого является одной из основных целей дисциплин геометро-графического цикла.
Процесс технического мышления имеет сложную структуру взаимозависимости трех компонентов: понятие, образ, действие, и его особенность про-
является в скорости актуализации необходимой системы знаний для разрешения проблемных ситуаций, вариативности подхода в решении профессиональных задач, способности выбора наиболее оптимальных решений, применения творческих стратегий для принятия решений. Быстрота перехода от вербально-абстрактного плана деятельности к наглядно-действенному, и наоборот, является критерием уровня развитости инженерного мышления. Формирование такого всесторонне развитого специалиста с научным инженерным мышлением обусловливает необходимость повышения педагогической компетенции преподавателей технических дисциплин и уяснения ими своей роли в организации учебно-воспитательного процесса.
В этом направлении значительный интерес представляют психолого-педагогические труды, определяющие теоретико-методологические аспекты решения проблем развития пространственного мышления (A.M. Аверин, Т.Х. Алиев, Б.Г. Ананьев, В.Д. Бело-сельская, Б.В. Будасов, Л. Вайткунене, Т.А. Варенцова, Г.Н. Васильева, E.H. Кабанова-Меллер, Л.М. Веккер, Н.Ю. Вергилис, С.А. Владимирцева, В.Н. Кокурошникова, Л.С. Коршунова, Б.Ф. Ломов, Г.И. Лернер, Б.М. Ребус, В.С. Столетнев, К.Г. Сердако-ва, М.П. Титова, Н.Ф. Четверухин, И.С. Якиманская и др.).
24
Исследователи в области образовательного процесса геометро-графических дисциплин, как правило, отдают предпочтение изучению и формированию пространственного мышления, формирующегося на образном типе мышления. Тип мышления -это индивидуальный способ преобразования информации. И на сегодняшний день не имеется разработанных полномасштабных педагогических концепций обучения геометро-графическим дисциплинам, решающих проблемы совокупного развития всех типов мышления, которыми наделена личность, в их органическом сочетании. Знаковое мышление характеризуется преобразованием информации с помощью умозаключений, в которых знаки объединяются в более крупные единицы. Результатом является мысль в форме понятия или высказывания, фиксирующего существенные отношения между рассматриваемыми предметами. Лица со знаковым мышлением используют преимущественно вербальный способ работы с информацией. Поскольку знаковое мышление предпочитают, как правило, лица с гуманитарным складом ума, его исследование и формирование у инженеров в геометро-графических дисциплинах учеными-педагогами не рассматривается, также не исследуется взаимозависимость пространственного и речевого мышлений.
В данной работе была поставлена цель исследования возможностей развития знакового мышления посредством геометро-графической информации, выявления его влияния на развитие пространственного мышления,
а также на уровень качественных показателей учебного процесса. Неощутимые отношения и отвлеченные свойства вещей и явлений можно отобразить с помощью слова, посредством языка. Слово порождает новый способ отображения действительности. Слово обозначает свойства и связи предметов, которые на образном уровне косвенно отображаются различными отношениями представлений в пространстве и времени. Слово заменяет целую систему связанных между собой представлений. В силу этого слово является актом мыслительной деятельности, позволяющей отражать действительность в сознании качественно иначе, чем она отражается в непосредственных ощущениях и восприятиях индивида. Поэтому само значение слова является элементом речи и элементом мышления. Слово является единицей речевого мышления.
На необходимость развития умения формулировать обучающимися свои умозаключения указывал С.Л. Рубинштейн: «Наряду с повторительным воспроизведением существенное место в деле прочного усвоения знаний принадлежит и свободному воспроизведению. Необходимость свободно воспроизвести, самому изложить материал вообще очень активизирует его осмысление. В процессе изложения неизбежно совершаются проверка, самоконтроль, выявляются места, требующие дополнительного уяснения, уточняя, формулируя свою мысль, человек формирует ее, вместе с тем он прочнее ее запечатлевает. Экспериментальное исследование показывает, что первые собственные
Казанский педагогический журнал
10'2006
формулировки, в которые отливается усваиваемый материал, запечатлеваются очень прочно. Теоретический смысл этого факта мы усматриваем в том, что в процессе собственного изложения заметно активизируется процесс осмысления материала. Поэтому та речевая форма, в которую материал отливается в момент особенно активного его освоения, особенно прочно с ним срастается; эта форма становится естественной формой его существования» [12 , с. 506-507].
Слово вызывает представление и тесно с ним связано. Намерения, как компоненты личности и воли, выражаются в слове. Тесная связь существует между мышлением и речью. В отличие от понятия (логической категории), имеющего определенное содержание, слово, выражающее понятие, ассоциируется с различными значениями и свою определенность приобретает в контексте предложения. Речь функционирует на основе языка.
Трудности перевода внутренней речи во внешнюю часто связаны с необходимостью перехода от свернутых, сжатых, понятных самому себе мыслей к развернутым грамматическим и логическим формам, доступным пониманию другим. Посредством речи происходит правильное сопоставление друг с другом всех основных мыслей в процессе мышления. В исследованиях психологов показано, что дискурсивный план мышления как рассуждающее, логически разделенное на отдельные части и осознанное мышление строится на основе внутренней речи.
Проанализируем примеры построения фраз студентами. Приведенные
ответы студентов подобраны как наиболее характерные и воспроизводятся без редактирования. Вот некоторые из них (речь идет об отличии проекций пересекающихся и скрещивающихся прямых на ортогональном чертеже):
• вертикальные проецируются и всегда пересекаются в одной плоскости, лежат в одной плоскости;
• тем, что пересекающиеся проецируют и всегда пересекаются, лежат в одной плоскости, скрещивающиеся будут параллельны (их проекции) в какой-либо плоскости;
• на проекциях пересекающиеся прямые так и изображаются пересекающимися, а скрещивающиеся прямые приобретают конкурирующие точки;
• сфера - поверхность, состоящая из окружностей разного радиуса, из точки по возрастанию и наоборот;
• цилиндр - это прямоугольник, свернутый в трубочку;
• цилиндр - это у которой основания подобны;
• конус - это треугольник, у которого основание не имеет углов;
• конус - фигура, похожая на воронку, у которой острый верх и плоский низ в виде круга;
• коническая поверхность -часть шара сферы, похожая на конус, но есть выпуклая часть и отходит от центра.
Из вышеизложенного следует тот неоспоримый факт, что неумение в словесно-логической форме выразить свои пространственные представления затрудняет восприятие речи лектора, а также текста учебников и учебно-методической литературы. Раскрытие в речевом высказывании тече-
26
ния своего мыслительного процесса в развернутых логических формах оттачивает процедуру выражения мышления в слове. В результате оперирования понятиями мыслительный процесс начинает осуществляться в двух направлениях, с одной стороны, определение значения слова посредством его отношения к другим понятиям, а с другой - соотнесение его с предметами действительности.
Речь, являющаяся одним из основных моментов в построении высших форм интеллектуальной деятельности, включается не ассоциативно, а функционально - как разумно используемое средство. Очевидно, что движение и трансформация образов выполняют функцию мышления. Они отражают связи и отношения реальности. Но делается это иначе, чем на уровне словесно-понятийного мышления. Понятийное мышление выделяет само отношение, отделяет его от объектов и закрепляет с помощью слова в особом знаке. Образное мышление отображает эту же связь, но наглядно, чувственно, ставя сами образы в соответствующие отношения. Образное мышление также определяет познание свойств и связей действительности, способствует ориентированию в реальности, решению практических задач. Понятийное мышление имеет более сложную структуру, нежели образное мышление. Поэтому у обучающегося понятийное мышление функционирует, чаще всего опираясь на образное мышление (понять - для него означает суметь представить). Геометро-графическая информация формирует умение соотносить образ предмета с самим предметом, воссоз-
давать образ, описывать его смысловое значение в трансформации от объемного изобразительного знака к плоскому изобразительному знаку, к условно-графическому и словесному знаку.
Основным критерием усвоенности учебного материала для большинства студентов является развитие способности строить самостоятельно графическое изображение в соответствии с его пошаговым речевым инструктажем и пересказывать учебный материал своими словами. Объяснение как в самых простых его формах, так и в более сложных предполагает акты понимания. Уяснение найденного содержания знания определяется подобными актами понимания, то есть процессами смыслополагания и конструирования рациональных схем освоения понятых значений.
Восприятие и извлечение смыслового значения студентами из учебной информации лекционной монологической речи преподавателя напрямую зависит от структурирования им текста лекции. Л.П. Доблаев рассматривает учебный текст как сложноструктурированное целое на основе разноуровневых, разносоставных элементов и их отношений, последовательно приведенных к единству в соответствии с иерархически выстроенным комплексом конкретных педагогических целей.
На кафедре инженерной геометрии и компьютерной графики в ГОУ ВПО «Братский государственный университет» в осеннем семестре 2005 / 06 учебного года по дисциплине «Начертательная геометрия. Инженерная графика» в двух лек-
Казанский педагогический журнал
10'2006
ционных потоках - ПГС («Промышленное и гражданское строительство») и ЭУН («Экспертиза и управление недвижимостью») - был проведен эксперимент. Первоначально с помощью готовых стандартизованных и обладающих высокой степенью валидности психологических тестов по измерению типов мышления (Е.П. Ильин) было выявлено, что в потоке ЭУН большинство студентов обладали знаковым мышлением и имели очень низкие показатели образовательного процесса. В этом потоке были прочитаны лекции, в которых по-новому организовывалась структура текста. Чтобы фрагменты лекции стали более иллюстративными, информация уплотнялась, сближались этапы познавательного акта, но наряду с этим имели место более пространные рассуждения, позволяющие значительно медленнее развивать идею, сделать мысль более доказательной, постепенно разворачивать проблемы. Экспериментальные лекции содержали разработанные сценарии и проблемные учебные ситуации, усиливающие личност-но-смысловой контекст учения и актуализирующие сформированные в прошлом опыте студентов установки, личностные смыслы понятийного содержания. На первый план были выведены смысловые аспекты формируемого действия и вынесены в диалог неявные, неосознаваемые и не всегда формализуемые студентами способы выявления смысловых компонентов в структуре усваиваемого знания.
Поскольку тезаурус студентов в области начертательной геометрии и
инженерной графики только начинает формироваться, то структура лекционного текста в первой четверти семестра была упрощена, сокращена за счет уменьшения числа повторяющихся логических схем познавательного процесса. Но при этом более подробно раскрыт каждый из этапов познавательного акта, в него включены прямая и обратная связь, предполагающая коррекцию выполненных действий, уменьшено количество специальных терминов, присущих научной области начертательной геометрии, которые были заменены другими, знакомыми студентам из их прошлого опыта. Задачи, которые рассматривались на данном отрезке времени, имели в своем конструкте базовую часть информации, хорошо известную студентам из курсов школьных дисциплин. Каждый чертеж на доске сопровождался подробнейшими пошаговыми пояснениями преподавателя и записывался студентами, что позволило воздействовать на логику мышления студентов, вести их мысль и включать ее в определенную операционную логическую структуру, организовывать поисковую мыслительную деятельность.
В последующие отрезки времени в лекционном тексте усложнялись композиция и специфические дидактические особенности его структуры, основанные на последовательном раскрытии вопроса, вводились гипотезы, объединенные общей целью и достаточной стройностью рассуждений, и научные термины рассматриваемой области знаний. Задачи постепенно усложнялись, в них вводились конструкты информации из новой области знаний.
26
Информация вновь изучаемой научной области и актуализация студентами известных знаний могут иметь различную логическую нагрузку: расширение информации, необходимой для решения проблемы, объяснение проблемы, доказательство и аргументация. Понятия, вводимые преподавателем в структуру текста лекции, облегчают и расширяют условия решения задач, в которых образуется многоплановость. В группах экспериментального потока было отмечено повышение конструктивной функции смысла воспринимаемых понятий, содержащих элементы графики, что обусловило качественную перестройку позиции студентов по отношению к выполняемым действиям и направленности речевой интерпретации: от - «объяснить, чтобы понять», к - «объяснить, чтобы тебя поняли». У студентов сформировалась способность решать более сложные задачи в связи с тем, что в них раскрываются глубина проблемы, детерминантные связи, различного рода сопряжения с другими процессами и явлениями. Задачи приобрели характер много-аспектности, раскрывая внутренние механизмы процессов и их интегриро-
ванность с другими явлениями. По мере возрастания количества информации и усложнения логической структуры предметного знания, требования к структуре текста лекции и его диалоговой части повышались.
Для восприятия информации текста лекции и извлечения его полноценного смыслового значения студенты должны удерживать в своем сознании логическую последовательность и саму постановку проблемы, на обсуждение которой направлены все последующие структурные и информационные образования. У студентов формируются ориентировочные основы действий адекватно заданным условиям их выполнения, глубоко осознаются выполняемые действия, процесс познавательной деятельности происходит на высоком уровне внутренней психической активности. Такая деятельность формирует у студентов определенные исследовательские умения на основе исследовательского характера познавательного процесса и специальных знаний о структуре исследования. Показатели учебного процесса экспериментального и традиционного потока представлены на рис. 1.
ПГС-05-1
ПГС-05-2
□ результатыосеннегосеместра щ результаты весеннего семестра
Рис. 1
иоиг_Ы10_2008.р65
29
Казанский педагогический журнал
0200Ö
По результатам осеннего семестра трудно сделать вывод о результативности проведенного исследования. Но в весеннем семестре, в котором лекции уже не читаются, при построении аксонометрических проекций узлов строительных конструкций (деревянных, металлических, железобетонных), перспективных проекций, теней в перспективе и в ортогональных проекциях, студенты экспериментального потока ЭУН делали меньше ошибок, меньше обращались за консультациями, проявили большую самостоятельность в выполнении графических заданий. Результаты весеннего семестра показывают, что качественные показатели учебного процесса в экспериментальных группах ЭУН выросли на 0,4 балла, а в группах ПГС только на 0,05 балла. Можно сделать вывод о том, что пространственное и речевое мышление имеет высокую корреляционную зависимость и что развитие речевого мышления способствует развитию умений работать с пространственными образами, преобразовывать информацию геометро-графического (образного) типа в знаковый тип мышления, которым обладает большинство студентов групп ЭУН.
Более высокий уровень развития речевой формы объяснения выполняемых учебных действий в группах экспериментального потока свидетельствует о большей рефлексии как в отношении содержания, логики и средств объяснения, так и в отношении личностной позиции, использование обучающимися разнообразных приемов интерпретации и логичной завершенности объяснения.
Литература:
1. Выготский Л. С. Психология развития человека / Л.С. Выготский.- М.: Смысл; Эксмо, 2004.- 136 с.
2. Звегинцев В.А. К вопросу о природе языка / В.А. Звегинцев // Вопросы философии.- 1979.— № 11.- С. 75.
3. Иващенко Г.А. Парадоксы восприятия учебной информации в образовательных дисциплинах графического цикла / Г. А. Иващенко // Проблемы учебного процесса в инновационных школах. Вып. 10: Сб. науч. тр. / Под ред. О.В. Кузьмина.-Иркутск, 2005.- С. 24-31.
4. Иващенко Г.А. Влияние развития речевого мышления на формирование понятий при изучении дисциплин графического содержания / Г.А.Иващенко // Деп. в ИТИП РАО, № 18 - 06, 2006.- 58 с.
5. Иващенко Г.А. Психолого-педагогические компоненты развития речевой формы мышления в процессе усвоения дисциплин графического цикла / Г.А. Иващен-ко // Деп. в ВИНИТИ, № 1026, 2003.- 31 с.
6. Ильин Е.П. Психология индивидуальных различий / Е.П.Ильин.- СПб.: Питер, 2004.- 701 с.
7. Ительсон Л. Б. Лекции по общей психологии: Учеб. пособие / Л.Б. Ительсон.- Мн.: Харвест; М.: ООО АСТ, 2000.- 896 с.
8. Леонтьев А.А. Психологические единицы и порождение речевого высказывания / А.А. Леонтьев.- М.: Наука, 1969.- 306 с.
9. Леонтьев А.А. Язык, речь и речевая деятельность / А.А. Леонтьев.- М.: Просвещение, 1969.- 212 с.
10. Маклаков А.Г. Общая психология: Учебник для вузов / А.Г. Маклаков -СПб.: Питер, 2003.- 592 с.
11. Попков В.А. Теория и практика высшего профессионального образования: Учеб. пособие для системы дополн. педагог. образования / В.А. Попков, А.В. Кор-жуев.- М.: Академический проект, 2004.432 с.
12. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии / С.Л. Рубинштейн.- СПб: Питер.-712 с.: ил.- (Серия «Мастера психологии»).
30
