Лiтература

1. Бондаревская О.В. Педагогическая культура как общественная и личная ценность // Педагогика. – 1999. – №3. – С 34-37.

2. Вдовина Е.К. Развитие потребности взрослых в гуманитарной культуре в процессе освоения иностранного языка: Автореф. дис... канд. пед. наук: 13.00.01. – СПб, 1999. – 22 с.

3. Исаев И.Ф. Профессионально-педагогическая культура преподавателя высшей школы: воспитательный аспект: Учебн. пособие. – Москва-Белгород: Везелице, 1992. – 102 с.

4. Сластёнин В.А., Тамарина В.Е., Яковлева Д.С. Теоретико-методологические основы исследования проблемы формирования социальной активности личности учителя // Сб. научн. тр. “Формирование социальной активности личности учителя”. – М.: МГПИ, 1993. – С. 3-17.

5. Тернавська Л.М. Модель формування іншомовної культури фахівця в умовах iнформатизацiї соціуму // Педагогіка i психологія формування творчої особистості: проблеми i пошуки: Зб. наук. праць. – Київ–Запоріжжя. – 2004. – Вип. 33. – С. 308-311.

УДК 378.013.77

В.П.Ткаченко,

доктор технічних наук, професор,

А.М.Корнєєва,

старший науковий співробітник

(Східноукраїнський національний

університет імені Володимира Даля)

Формування просторової уяви студентів при вивченні курсу “нарисна геометріЯ”

Необхідність удосконалення графічної освіти в цілому диктується не тільки сучасними вимогами виробництва, але й роллю графіки в розвитку технічного мислення й пізнавальних здібностей студентів. Здатність людини до переробки графічної інформації є одним із показників її розумового розвитку. По тому, наскільки готова людина до розв’язання просторових завдань графічними методами, можна визначити ступінь її загальної й політехнічної освіченості.

Психолого-педагогічні аспекти графічної підготовки студентів досліджувалися такими вченими, як В.Ананьєв, А.Галкін, Є.Кабанов-Меллер, Н.Линьков, Б.Ломов, Л.Румянцев, В.Скакун, Ю.Трофимов, А.Умронходжаєв, И.Якиманська та інші. Питання практичного використання графічних знань при вивченні предметів загальноосвітнього та загальнотехнічного циклів розглядалися Н.Виноградовим, Л.Государським, Л.Левенбергом, С.Ковалевим, М.Макаровим, В.Михайленком, Л.Резниковим та ін. Окремим аспектам удосконалення графічної підготовки присвячено праці С.Дембинського, В.Косміна, Ж.Кулікової, В.Кузьменка, Г.Печеркіна, Н.Преображенської, Н.Севастопольского.

Певне місце у педагогічних та психологічних дослідженнях займає вивчення уяви і зокрема – просторової уяви. Суть просторової уяви полягає у створенні у свідомості людини уявлюваних образів об'єктів за їх кресленням чи описом. Аналіз публікацій у психолого-педагогічних виданнях говорить про те, що просторова уява є одним із важливих параметрів, що характеризують інтелект індивіда. Вона має важливе значення для майбутнього інженера як засіб створення та читання креслень і схематичних умовних позначок. На жаль, сьогодні не існує ефективних методик розвитку просторової уяви.

Стаття присвячена дослідженню психологічних основ розвитку та формування просторової уяви студентів як вирішенню важливої педагогічної проблеми при викладанні одного з загальноінженерних курсів – нарисної геометрії. Просторова уява може бути представлена як спільний результат фантазування (фантазій) і понятійного мислення, тому розвиток просторової уяви можна аналізувати за розвитком цих складових. У відповідності із кривою Рибо просторова уява протягом життя людини проходить три фази розвитку.

Перша фаза – до 15 років – характерна інтенсивним розвитком творчої уяви, фантазії людини. Саме в цей період яскраво проявляються здібності дитини до образотворчого мистецтва, пишуться вірші, казки й т.п. При цьому розумові здібності відстають, і темп їхнього розвитку досягає максимуму тільки наприкінці фази. Розвиток просторової уяви на цій фазі відбувається порівняно інтенсивно. Друга фаза відрізняється підвищеними темпами розвитку розумової діяльності або понятійного мислення. Саме на цей період припадають студентські роки, пов'язані зі збагненням складних закономірностей навколишнього світу, початком трудової діяльності. У характері й учинках людини проявляється перехід від фантазій до реальної оцінки дійсності, частка й роль фантазій у життєдіяльності різко знижуються. Для просторової уяви другої фази характерно поступове зменшення інтенсивності розвитку до стабілізації максимального рівня. Період життя людини, що відповідає цій фазі, менш визначений, чим для першої, і закінчується десь у 27-32 роки. Третя фаза відповідає зрілому віку людини і характеризується помірним підвищенням рівня понятійного мислення, набуттям життєвого досвіду, подальшим значним зниженням рівня фантазій і, як результат, незначним зниженням рівня просторової уяви. Уява й фантазія властиві кожній людині, але люди розрізняються за спрямованістю цієї фантазії, її силою і яскравістю.

Розвиток просторової уяви, таким чином, має відбуватися двома шляхами: підтримкою рівня фантазій і розвитком мислення. При цьому творча уява, основою якої є фантазія, може не тільки полегшити процес навчання, але й розвиватися при відповідній організації навчальної діяльності.

Стара істина говорить: “Розвивається те, що працює”. Розвивати просторову уяву можна тільки, маючи її хоча б у зародковому вигляді. У зв'язку з цим у розвитку просторової уяви виникає одна з типових педагогічних проблем – “замкнуте коло”, утворене двома компонентами педагогічного процесу: просторовою уявою і досвідом її використання, що полягає в розв’язанні практичних завдань нарисної геометрії (рис.1). Перший компонент не може розвинутися без другого, а другий не може існувати без першого. Проблема “замкнутого кола” є типовою для багатьох випадків навчального процесу. Яскраво вона проявляється при професійному навчанні, наприклад, при навчанні водіїв автомобіля. Людину, що не вміє водити автомобіль, не можна посадити за кермо, у той же час для успішного її навчання потрібна практика водіння. У наведеному випадку “замкнуте коло” “розривається” методичними прийомами інструктора, який допомагає учневі своєю участю в керуванні автомобілем, причому частка цієї участі починається зі 100% і поступово, у міру придбання навичок, приходить до нуля.

Аналогічно, просторова уява не працює при засвоєнні навчального матеріалу на лекціях та при розв’язуванні практичних завдань тому, що її рівень для цього не достатній, а розвивати просторову уяву можна тільки в результаті розумової діяльності при вивченні навчального матеріалу. Ж.Піаже показав, що уява більшою мірою зобов'язана своїм розвитком творчій діяльності, ніж навпаки. Одним із завдань даного дослідження є розрив цього “замкнутого кола” і розробка методики розвитку просторової уяви студентів.

Уява є в кожної людини, хоча у повсякденному житті людина все рідше її тренує. Тренувати уяву, вчитися нею користуватися, як радять психологи, потрібно постійно. Останнє відноситься і до студентів, які під час навчання перебувають у творчому середовищі навчально-пізнавальної діяльності.

У різні періоди розвитку педагогіки до словесних методів ставилися по-різному: то відносили їх до основних методів, завдяки можливості безпосереднього контакту у системі “вчитель-учень”, то намагалися применшити їх значення через обмежені можливості активізації пізнавальної діяльності студентів і зведення навчального процесу до надання “готових знань”. Дійсно, сприйняття навчального матеріалу на слух – справа складна і потребує від студента зосередженої уваги й вольових зусиль. При недотепному читанні лекції студент може лише зовні “бути присутнім на заняттях”, а внутрішньо думати про своє або ж, за виразом К.Ушинського, зовсім залишатися “без думки в голові”. Нерідко студенти можуть поринати на лекції в “педагогічний сон” (С.Шацький), тобто зберігати лише видимість уваги, але бути зовсім байдужими до теми, що розглядається, й не сприймати матеріал, що викладається. Ці недоліки однак обумовлюються не самими методами усного викладання знань як такими, а їхнім недотепним застосуванням.

Досвід викладання авторами нарисної геометрії підтвердив існування проблеми, пов'язаної з недостатньою наочністю методичних матеріалів з даної дисципліни. Малюнки, наведені в підручниках або намальовані самостійно в конспектах, як правило, дуже низької якості. Навіть підручники зі стереоскопічними зображеннями [11; 6] не дають достатньої наочності через неможливість відображення динамічних перетворень проекцій. Завданням викладача нарисної геометрії є мобілізація під час занять просторової уяви студента, підтримка його в активному стані при поданні або обговоренні навчального матеріалу. Специфіка предмета вимагає того, щоб процес маніпуляцій з уявлюваними образами йшов правильним шляхом, не переривався.

Вирішальне значення в розв’язанні цієї проблеми мають дві дидактичні умови: по-перше, викладання матеріалу вчителем має бути змістовним у науковому відношенні, живим і цікавим за формою, по-друге, у процесі усного викладу знань необхідно застосовувати особливі педагогічні прийоми, що збуджують розумову активність студентів і сприяють підтримці їхньої уваги. У стимулюванні пізнавальної активності більшу роль відіграє вміння лектора спонукати студентів до осмислення логіки побудови й послідовності перетворення уявлюваних моделей шляхом виділення головних і найбільш істотних положень. Майстерність викладача полягає в умінні створити ситуацію переживання студентом внутрішнього протиріччя між знанням і незнанням, коли в нього виникає потреба у вирішенні цих протиріч, що сприяє прояву пізнавальної активності. Навчальний матеріал має носити захоплюючий характер, бути живим і цікавим, збуджувати допитливість і розумову активність студента, тобто, як писав К.Ушинський, “предмет повинен представляти для нас новину, але новину цікаву...”. Великий ефект щодо цього дає використання принципу наочності: демонстрація картин, схем, малюнків, макетів і, що особливо актуально для нарисної геометрії, стереозображень.

Наочність – спосіб подання інформації про об'єкти, явища, процеси з використанням образних структур, при якому вони сприймаються спрощено, як сукупність істотних зв'язків і властивостей. Наочність дозволяє послідовно демонструвати різні елементи й властивості об'єкта, явища, процесу в їхньому взаємозв'язку й тим самим сприяти кращому й більш глибокому розумінню. Багатьма дослідженнями доведено: чим більш абстрактною є інформація, що підлягає засвоєнню, тим більше потрібно опиратися на наочні форми її відображення. При цьому динамічне наочне приладдя, що демонструє не тільки результат процесу, а й дає змогу простежити у динаміці його етапи, сприймається студентами з більшим інтересом, ніж статичне.

Рис. 2. Схема процесу створення графічної моделі по заданій фізичній із частковим заміщенням просторової уяви безпосереднім сприйняттям стереоскопічного зображення (пряма задача)

Авторами розроблена методика розвитку просторової уяви студентів та придбання навичок розумової діяльності зі створення просторових уявлюваних образів на основі стереоскопічних зображень. Методика заснована на частковій або повній заміні на певних етапах навчання просторової уяви безпосереднім сприйняттям стереоскопічних зображень. На рис. 2, 3 показані схеми процесів розумової діяльності під час створення графічної моделі за заданою фізичною (пряма задача) (рис. 2) і уявлюваною моделлю за заданою графічною (зворотна задача) (рис. 3) із частковим заміщенням просторової уяви безпосереднім сприйняттям стереоскопічного зображення.

Рис. 3. Схема процесу створення уявлюваної моделі по заданій графічній із частковим заміщенням просторової уяви безпосереднім сприйняттям стереоскопічного зображення (зворотна задача)

Стереоскопічним зображенням відведено особливе місце серед наочних форм подання навчального матеріалу курсу нарисної геометрії та інженерної графіки. Стереоскопічні моделі займають проміжне положення між реальним об'єктом (або його фізичною моделлю) та креслеником. Використовуючи ті ж образотворчі засоби, що й на креслениках, стереоскопічні проекції мають настільки високу наочність, що у певних умовах створюють повну ілюзію об'ємності реального об'єкта. Обраний авторами метод розгляду стереоскопічних зображень – метод кольорових анагліфів – є найпростішим і дешевим з відомих методів сепарації зображень стереопари. Але разом з його доступністю, ще більш цінною його властивістю є можливість перегляду стереозображень як на папері, так і на екрані відеопроектора, телевізора або комп'ютера. Останнє особливо важливо, тому що дозволяє розміщати стереозображення як у локальних навчальних мережах навчальних закладів, так і в Internet для систем дистанційного навчання і методичного забезпечення самостійної роботи студентів.

Графічна підготовка займає важливе місце в програмах підготовки інженерів-механіків. Найважливішим з її напрямків є розвиток просторової уяви як умови, без якої неможлива інженерна творчість. Просторова уява є одним з видів уяви, зв'язаних із зоровим сприйняттям, суть якого складається у створенні зорових просторових (об'ємних) образів при розгляді плоских зображень. Стереоскопічні зображення мають високу наочність і за певних умов створюють повну ілюзію об'ємності реального об'єкта, що дозволяє використовувати їх як ефективне наочне приладдя для розвитку просторової уяви. Метод кольорових анагліфів є найпростішим і найдешевшим із відомих методів стереоскопії і дозволяє переглядати стереозображення як на папері, так і на екрані відеопроектора, телевізора або комп'ютера, що особливо важливо для систем дистанційного навчання і методичного забезпечення самостійної роботи студентів. Розроблена авторами методика формування просторової уяви заснована на частковій або повній заміні на певних етапах навчання просторової уяви безпосереднім сприйняттям стереоскопічних зображень.