Тема: РАЗВИТИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО МЫШЛЕНИЯ ПРИ ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ

Актуальность исследования. Развитие экономического потенциала России возможно только при активной инженерной деятельности. Свердловская область относится к числу десяти основных регионов с высокой концентрацией производства, на долю которых приходится 45 процентов производимой в Российской Федерации промышленной продукции.
На данный момент в промышленном секторе Свердловской области имеется дефицит квалифицированных инженерных кадров по ряду специальностей. Предприятия уже с 3-4 курса ведут успешных студентов, гарантируя им рабочие места после окончания вуза. Квалифицированные кадры получают те компании, которые могут предложить лучшие условия труда и оплаты. И не всегда такие условия могут предложить предприятия Свердловской области.
Нельзя представить инженера, не обладающего пространственным мышлением. Высокий уровень пространственного мышления является необходимым условием для решения профессиональных задач. Например, таких как: проектирование механизмов и машин, зданий и строений. Инженер должен иметь на определенном этапе проектирования отчетливый мысленный образ создаваемого объекта или механизма, который затем он представляет в виде чертежа. В современном мире расширяются границы использования графического моделирования, пространственных образов, запечатленных в графических изображениях. Они становятся самостоятельным источником знаний в образовательной, производственной и реальной жизненной практике (навигационные системы, 3В-модели дизайна жилых пространств, компьютерные игры-симуляторы и т.п.). Именно запрос со стороны практики обусловил возросший интерес исследователей к проблеме развития пространственного мышления[28].
Школьный возраст до 12-13 лет является сенситивным периодом для развития образных компонентов мышления[26].У учеников 5-6 классов объемные представления более развиты, чем плоскостные. По предположению И.Я. Каплуновича к 15 годам заканчивается дифференциация основных подструктур пространственного мышления (топологическую, проективную, порядковую и т.д.)[27]. Поэтому пространственное мышление целесообразно развивать у учащихся уже с 5-6 класса. Одной из концептуальных идей школьного математического образования является приоритет образования и развития с помощью математики. И развитие пространственного мышления в том числе.
ФГОС основного общего образования описывает следующие предметные результаты по математике, алгебре, геометрии:
• овладение геометрическим языком; развитие умения использовать его для описания предметов окружающего мира; развитие пространственных представлений, изобразительных умений, навыков геометрических построений;
• формирование систематических знаний о плоских фигурах и их свойствах, представлений о простейших пространственных телах; развитие умений моделирования реальных ситуаций на языке геометрии, исследование построенной модели с использованием геометрических понятий и теорем, аппарата алгебры; решения геометрических задач.
Анализ научной литературы, анализ состояния подготовки школьников позволяют говорить о том, что проблеме развития пространственного мышления в рамках основного общего образования не уделяется достаточного внимания. В школах практически отсутствует система развития и контроля уровня пространственного мышления. Вопреки советам психологов, в школе геометрию искусственно делят на планиметрию и стереометрию. Этот вопрос поднимает в своей статье Ю.И. Кузнецова [50]. Как следствие, у учащихся старших классов, студентов и молодых специалистов возникают трудности при решении учебных, технических, научных задач. Например, анализ результатов ЕГЭ показал, что к геометрическим задачам приступают всего 16% учащихся, успешно решают - не более 2,5%[42].
На основании вышеизложенного, можно выделить следующие противоречия:
• между уровнем развития современных технологий, требованиями образовательных стандартов, и традиционными содержательными линиями основного общего образования по математике;
• между потребностью общества, обусловленной потребностью в квалифицированных инженерных кадрах, в развитии пространственного мышления, и недостаточной разработанностью методического инструментария, необходимого для обеспечения этого развития в условиях основного общего образования.
Указанные факторы определяют проблему исследования: каким образом формировать пространственное мышление школьников в процессе обучения математике?
Объект исследования: процесс обучения математике в 6-7 классах.
Предмет исследования: пространственное мышление учащихся 6-7 классов при изучении математики.
Цель исследования состоит в разработке методики развития у учащихся пространственного мышления при обучении математики.
Для достижения цели исследования были поставлены следующие конкретные задачи:
1) провести анализ изученности в литературе вопросов определения и структуры понятия «пространственное мышление»;
2) разработать и научно обосновать методику развития пространственного мышления при обучении математике;
3) экспериментально проверить эффективность разработанной методики.
Гипотеза исследования:
Уровень пространственного мышления при обучении математике повысится, если:
1) комплексно использовать средства наглядности, в том числе цифровые образовательные платформы;
2) использовать задания, актуализирующие пространственные образы;
3) осуществлять обратную связь на основе оценки уровня развития пространственного мышления школьников.
Методы исследования:
• изучение и анализ психолого-педагогической, методической, математической литературы, диссертационных исследований по изучаемой проблеме, программ и государственных стандартов;
• практические исследования, включающие наблюдение, беседы, опрос, тестирование;
• обработка результатов данной работы, моделирование системы развития пространственного мышления школьников при обучении математике;
• разработка и проведение педагогического эксперимента.
Структура исследования: работа состоит из введения, 6-ти параграфов, заключения, списка литературы. В первой главе рассматриваются теоретические основы развития пространственного мышления при обучении математике. Вторая глава посвящена методике развития пространственного мышления при обучении математике, а также педагогическому эксперименту и его результатам.
Купить

В процессе диссертационного исследования были решены все поставленные задачи.
Проанализировано состояние изученности в литературе вопросов определения и структуры понятия пространственного мышления.
Выявлено, что в настоящее время у исследователей нет единого понимания понятия пространственного мышления. При этом авторы сходятся, что основой пространственного мышления является визуальная система.
Также в результате анализа литературы, были сделаны следующие выводы:
• на развитие личности оказывает большое влияние уровень развития пространственного мышления;
• возраст учащихся 6-7 классов является благоприятным периодом для развития пространственного мышления;
Определены следующие психолого-педагогические условия:
• работа по развитию уровня пространственного мышления должна вестись на постоянной основе и быть системной;
• необходимо использовать различные средства наглядности, комбинировать их;
• при планировании занятий и использовании дидактических материалов учитывать особенности современного поколения;
• на каждом этапе проводить диагностику уровня развития пространственного мышления.
В ходе исследования удалось конкретизировать условия развития пространственного мышления школьников при обучении математике.
Предлагается комплексно использовать средства наглядности. На постоянной систематической основе в содержание учебной программы должны включаться задания на актуализацию пространственных образов. Проводить контрольную диагностику после каждого этапа развития уровня пространственного мышления.
Предлагаемая методика, ориентированная на развитие пространственного мышления при обучении математики с использованием большего количества наглядного материала, включения задач, содержащих визуальные образы и операции с ними, работу с графическими редакторами, эффективна. Использование этой методики позволило повысить уровень пространственного мышления школьников.
В ходе исследования гипотеза была апробирована и подтверждена.
Купить