Задания по формированию пространственных представлений (3Д-моделирование) | Мальчихина Мария Александровна. Работа №338143

Мальчихина М.А.

Методическая разработка «Задания по формированию пространственных представлений обучающихся на занятиях по 3Д-моделированию 3Д-ручкой. Часть 1»

1. Психолого-педагогические основы формирования пространственных представлений у детей младшего школьного возраста

Пространственное представление – вид умственной деятельности, обеспечивающий создание пространственных образов и оперирование ими в процессе решения практических и теоретических задач.

В Большой психологической энциклопедии пространственные представления рассматриваются как – представления о пространственных и пространственно-временных свойствах и отношениях: величине, форме, относительном расположении объектов, их поступательном и вращательном движении.

Пространственные представления — необходимый элемент познания и всей практической деятельности, особенно профессионально-технической. Степень обобщенности и схематизации пространственного образа зависит от характера пространственных свойств отражаемых объектов, задач деятельности, а также от умения человека воспроизводить пространственные свойства объектов в различной графической форме (в виде рисунка, чертежа, схемы, символической записи и т. п.).

По содержанию пространственные представления подразделяются на:

1) представления единичных объектов или их изображений (образ чертежа)

2) представления, отражающие общие пространственные зависимости между различными объектами (образ радиотехнической схемы, структурной химической формулы и т. п.).

По способу создания пространственные представления различаются в зависимости от характера творческой активности человека, направленной на преобразование ранее полученных образов.

Хорошее развитие пространственных представлений — это необходимая предпосылка научно-технической, изобразительно-художественной, спортивной и многих др. видов деятельности, связанных с конструктивным мышлением и техническим творчеством.

Пространственные представления и пространственное воображение ребенка являются предпосылками для формирования его пространственного мышления и обеспечиваются различными психическими процессами, такими как восприятие (первоосновой которого являются ощущения), внимание, память, воображение при обязательном участии речи. Ведущую роль при этом играют логические приемы мышления: сравнение, анализ, синтез, классификация, обобщение, абстрагирование.

Базой для развития пространственного мышления являются пространственные представления, которые отражают соотношения и свойства реальных предметов, то есть свойства трехмерного видимого или воспринимаемого пространства.

При создании любого образа, в том числе и пространственного, мысленному преобразованию подвергается наглядная основа, на базе которой он возникает. В качестве реальной основы может выступать и реальный предмет, и его графическая (рисунок, чертеж, график и т.д.) или знаковая (математические или иные символы) модель. В зависимости от сложности выполняемых преобразований, И. С. Якиманская выделяет три типа оперирования пространственными образами:

1-й тип – преобразуется пространственное положение и не затрагивается структура образа (это различные перемещения);

2-й тип – преобразуется структура образа путем различных трансформаций (наложения, совмещения, перегруппировка составных частей, добавление или удаление элементов);

3-й тип – исходный образ преобразуется длительно и неоднократно, что приводит к изменению и структуры, и пространственного положения.

Слово, как ориентир, позволяет из совокупности признаков объекта выделить единичный. В младшем школьном возрасте, особенно на начальном этапе обучения:

- основным показателем сформированности пространственных представлений является узнавание и дифференцирование пространственных признаков на основе перцептивной деятельности (деятельности по восприятию объекта).

- основным показателем развитости пространственных представлений является умение мысленно и в реальности оперировать образами пространственных объектов на основе действенно-творческого отношения к миру (деятельности по преобразованию объекта).

2. Проблема развития пространственных представлений у младших школьников.

Развитие пространственных представлений младших школьников - одна из важных задач образовательного процесса. В дошкольном возрасте ребёнок получает определённый запас знаний, полученных в семье, в детском саду. В младшем школьном возрасте продолжается работа по совершенствованию знаний детей о пространстве. Большое внимание этому уделяется не только в общем, но и в дополнительном образовании, в логопедии, психологии.

Каждый возраст характеризуется периодом сенситивности, восприимчивости к эффективному усвоению определённого содержания образования. По мнению С.А. Коногорской «роль пространственного мышления в общем интеллектуальном развитии ребёнка, по результатам исследования, наиболее весомой оказалась в младшем школьном возрасте». Пространственное мышление и развитие пространственных представлений выступает в качестве доминирующего базового интеллектуального фактора, необходимого для успешного обучения.

Без сформированных пространственных представлений невозможно эффективное изучение рисования, черчения, физики, географии, технологии и ряда других школьных предметов. Формирование пространственного мышления должно начинаться в младшем школьном возрасте, так как этот возраст, благодаря специфике психологического развития, наиболее благоприятен для формирования как базовой, так и операциональной стороны пространственного мышления.

Однако, содержательный геометрический материал для развития пространственных представлений в курсе математики, технологии и изобразительного искусства в начальных классов, несмотря на разнообразие существующих сегодня систем обучения, практически отсутствует. Обучение элементам геометрии в начальной школе зачастую сводится к ознакомлению с простейшими плоскими фигурами и измерению геометрических величин инструментальными средствами.

Такое положение противоречит, во-первых, опыту ориентирования в пространстве и оперирования трехмерными телами, с которыми ребенок приходит в школу, а во-вторых, результатам детской психологии. Еще Ж. Пиаже показал, что развитие геометрических (пространственных) представлений детей идет от топологических к проективным и лишь затем к метрическим, то есть от геометрии «формы и положения» к геометрии «меры». Как следствие, пространственное мышление детей оказывается недостаточно развитым, так как именно младший школьный возраст для его развития является наиболее благоприятным периодом.

В то же время технологии 3Д-моделирования способствуют не только ознакомлению и восприятию геометрических тел, но и позволяют моделировать, конструировать, сравнивать, изменять пространственные тела.

Некоторые отечественные психологи, такие как А.Н. Леонтьев, Д.Б. Эльконин, А. В. Запорожец, на основе своих исследований доказали, что развитие ребенка происходит по мере его деятельности и творческой активности. Оптимальное применение новых технологий в образовательном процессе способствует модернизации образования, позволяет активнее применять наглядно-практические методы обучения, мотивировать обучающихся.

Применение технологии 3Д-моделирования позволяет ребёнку дейтвенное отношение к обучению. Исследования Б.Г.Ананьева подтвердили, что «восприятие пространства - это сложная интермодальная ассоциация», которая образуется «из взаимодействия различных анализаторов внешней и внутренней среды человеческого организма» и возникает в результате не созерцательного, а «действенного отношения к миру».

3. Методы формирования и развития пространственных представлений у младших школьников

Методы обучения младших школьников пространственным представлениям определяются, прежде всего, особенностями познавательных возможностей детей, а также самим предметом изобразительного искусства, технологией 3Д-моделирования и непосредственно образовательной программой.

Для развития пространственных представлений можно использовать следующие приёмы и методы:

- опора на наглядность ситуации.

- практическая деятельность с конкретными предметами.

- применение 3Д технологий

- использование дидактических игр в развивающей работе.

- создание игровых ситуаций.

- активное использование детьми в речи предлогов и слов, отражающих пространственное положение объектов.

- введение упражнений на различение направлений в условиях вращения (сначала реального, затем воображаемого) на 90°, 180° в различных плоскостях.

- наблюдения и пояснения размещения предметов относительно друг друга.

Применение 3Д-технологии в образовательном процессе решает многие проблемы в развитии творческих способностей обучающихся, в частности формирования и развития пространственных представлений

Технология рисования 3Д-ручкой проста в использовании и доступна. Возможности моделирования 3Д-ручкой способствуют развитию творческих способностей, пространственных представлений, пространственного воображения, мелкой моторики и др.

4. Некоторые задания по моделированию 3Д-ручкой, направленные на формирование и развитие пространственных представлений у младших школьников.

Задание 1. «Пропись».

Цель: развитие пространственных представлений о расположении объектов на одной линии. Оперирование понятиями «вправо», «влево», «выше», «ниже».

Используемые материалы: пропись-шаблон, 3Д-ручка, пластик.

Задание: выполнить в горизонтальной плоскости линейный рисунок.

Пояснение. Ребёнку даётся картинка-шаблон (линейный рисунок). Либо ребёнок самостоятельно составляет линейный рисунок. Цвет детали ребёнок определяет сам. Направление линий должно соответствовать рисунку в прописи.

Задание 2. «Лабиринт с шариком».

Цель: развитие пространственных представлений о расположении объектов в двух плоскостях. Оперирование понятиями «вправо», «влево», «выше», «ниже».

Используемые материалы: лабиринт-шаблон, 3Д-ручка, пластик, металлический шарик.

Задание: изготовить лабиринт для шарика – нарисовать на шаблоне стенки лабиринта, высотой 5 мм. Так, чтобы шарик мог свободно передвигаться по лабиринту.

Пояснение. Ребёнку даётся лабиринт-шаблон (линейный рисунок). Либо ребёнок самостоятельно составляет рисунок лабиринта в квадрате. Цвет детали ребёнок определяет сам. Направление линий должно соответствовать рисунку в шаблоне. Высота линий должна быть не менее 0,5 высоты шарика. По итогам задания дети пробуют играть в лабиринт.

Задание 3. «Разборный пазл».

Цель: развитие пространственных представлений о расположении объектов на горизонтальной плоскости. Оперирование понятиями «справа», «слева», «вверх», «вниз», «больше», «меньше», единица измерения 1 мм..

Используемые материалы: картинка-шаблон, 3Д-ручка, пластик.

Задание: Создать пазл – выполнить в горизонтальной плоскости отдельно каждую деталь пазла, с уменьшение каждого края детали на 1 мм. Так, чтобы получившиеся детали составляли разборный пазл.

Пояснение. Ребёнку даётся картинка-шаблон (рисунок состоящий из нескольких деталей). Цвет деталей ребёнок определяет сам. Количество деталей должно соответствовать изображённым на картинке. Готовые детали должны свободно перемещаться на плоскости по направлению выше, ниже, влево, вправо. По итогам задания дети пробуют составить готовые пазлы.

Список литературы

1. Ананьев Б.Г., Рыбалко Е.Ф. Особенности восприятия пространства у детей [Текст] / Б.Г. Ананьев, Е.Ф. Рыбалко. – М., 2004. – 156 с.

Белошистая.А.В. «Развитие пространственных представлений и пространственного мышления младших школьников». М. Линка-Пресс. 1999 г.

Гамезо М.В. Возрастная и педагогическая психология [Текст] / М.В. Гамезо. – М.: Педагогическое общество России, 2003. – 512с.

Симановский А. Развитие пространственного мышления ребенка [Текст] / А. Симоновский. – М.: Айрис Пресс: Рольф, 2012. – 227 с.

Фрейлах Н.И. Методика математического развития / Н.И. Фрейлах. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2013. – 312 с.

Эльконин Д.Б. Детская психология [Текст] / Д.Б. Эльконин. – М.: Академия, 2011. – 84 с.

Якиманская И.С. «Развитие пространственного мышления учащихся». М. Просвещение. 1989 г.