Глава IV Формирование способности к наглядному моделированию в конструктивной деятельности
Настоящая глава посвящена изложению хода и результатов формирования способности к наглядному моделированию в процессе обучения дошкольников конструктивной деятельности.
Выбор детского конструирования для организации экспериментального формирования способности к наглядному моделированию диктовался, с одной стороны, важным местом, которое занимает конструктивная деятельность в жизни и умственном развитии дошкольника, и, с другой стороны, тем, что сама эта деятельность носит
51
моделирующий характер и непосредственно включает детей в практику активного самостоятельного построения наглядных моделей предметного мира [Умственное воспитание дошкольников, 1972; Л. А. Венгер, 1982]. Создавая постройки, дети устанавливают между строительными элементами пространственные отношения, соответствующие пространственным отношениям реальных объектов и их частей.
Кроме того, конструирование позволяет использовать в работе с детьми графическое моделирование предметов и самих конструкций. Применение графических моделей в конструировании дает возможность более полно реализовать благоприятные условия, создаваемые этой деятельностью, для развития умственных способностей ребенка. Это отмечено в ряде психологических работ [А. Р. Лурия, 1948; С. Н. Кабанова-Меллер, 1968; Н. П. Линькова, 1973; Т. В. Кудрявцев, 1975; Н. Н. Поддьяков, 1977; Э. А. Фарапонова, 1977, 1978; Л. И. Цеханская; 1977; С. Леон Лоренсо, 1979; Л. А. Венгер, 1982; и др.].
По отношению к детскому конструированию, моделирующему предмет при помощи строительных деталей, создание и использование графической модели (чертежа) постройки является моделированием второго порядка, дублирующим и усиливающим эффект первого.
В нашем исследовании основное внимание уделялось именно введению в обучение детей конструированию построения и использования графических моделей. При этом мы преследовали двойную цель: во-первых, ознакомить детей с такими широко распространенными в общественной практике видами графических моделей, как схема и чертеж, и, во-вторых, использовать овладение построением и применением схемы и чертежа для развития способности к наглядному моделированию. С этой, второй точки зрения работа детей с графической моделью выступала для нас как промежуточное звено между практическим выполнением моделирующих действий при создании конструкций и их выполнением во внутреннем плане.
Задачи экспериментальной работы — проверка возможности целенаправленного руководства развитием способности к наглядному моделированию на материале пространственных свойств и отношений и определение психологического механизма этого развития.
Замысел формирующего эксперимента состоял в том, чтобы в ходе обучения конструированию акцентировать внимание детей на моделирующем характере этой деятельности,
52
подчеркнуть соответствие создаваемых ими построек определенным предметам действительности и возможность передачи в соотношениях частей конструкции и элементов строительного материала пространственных отношений, существующих в действительности, добиться осознания ребенком способов конструктивного, а затем и графического моделирования этих отношений. Предполагалось на основе простейших конструктивных умений вводить в дальнейшем моделирование второго порядка — обучение построению и использованию в практическом конструировании графических моделей конструкций. При этом мы рассчитывали постепенно усложнять как объекты конструирования, так и виды графических моделей, используемых в обучении.
Следующим шагом должен был явиться перевод детей от использования готовых графических моделей и построения новых по наличному предмету или готовой конструкции к их построению по собственному замыслу с последующей реализацией графической модели в конструкции. Мы полагали, что таким путем нам удастся сформировать у детей возможность строить и использовать внутренние, интериоризованные модели, по своей функции адекватные графическим моделям, т. е. развить способность к наглядному моделированию, которая окажет влияние на успешность не только конструктивной деятельности, но и решения других типов познавательных и практических задач.
При разработке конкретной методики экспериментального обучения (подборе материала и тематики для конструирования, определении видов графических моделей для работы с детьми, разработке и оформлении собственно конструктивных заданий и заданий на построение и использование графических моделей, определении их последовательности) мы исходили из имеющихся в педагогической и психологической литературе рекомендаций по этим вопросам.
Так, в подборе конструктивных задач мы опирались на представления об их специфическом влиянии на развитие определенных сторон умственной деятельности дошкольников, выдвинутые в работах В. Г. Нечаевой [1961], Ф. А. Изотовой [1967], З. В. Лиштван [1971], Н. Н. Поддьякова и Л. А. Парамоновой [Умственное воспитание дошкольника, 1972], А. Н. Давидчук [1976], Л. А. Парамоновой [1978] и других. В нашем исследовании использовались конструктивные задачи разных типов (конструирование по замыслу, образцу, определенным условиям).
53
Их характер менялся в зависимости от возраста, целей и этапа проводимого обучения.
Выбор содержания конструирования и группировка заданий по темам были подчинены задаче постепенного обогащения и усложнения отображаемых в постройках пространственных отношений и необходимости введения разных видов графических моделей (конкретных и обобщенных, расчлененных и контурных, отображающих предмет в разных проекциях).
Выбор видов графических моделей, разработка и определение последовательности заданий, предусматривающих обучение детей их построению и использованию, производились нами на основе анализа материалов, содержащихся в исследованиях по восприятию и построению различных чертежей и схем детьми школьного и дошкольного возраста [Б. Ф. Ломов, 1956; А. Д. Ботвинников, 1965; Е. Н. Кабанова-Меллер, 1968; Н. П. Линькова, 1969; Х. М. Кадаяс, 1971; С. Леон Лоренсо, 1979; Г. В. Лернер, 1980; И. С. Якиманская, 1980]. В результате их анализа мы пришли к выводу, что в качестве основного вида графического модельного изображения, которым могут овладеть дошкольники, целесообразно избрать чертеж предмета в трех прямоугольных проекциях (вид спереди, сбоку и сверху) при условии, что дети будут постепенно подводиться к его построению и использованию на протяжении всего дошкольного обучения. В то же время чертеж целесообразно сочетать с контурной или частично расчлененной схемой, передающей лишь основное строение предмета.
Наконец, при оформлении обучающих заданий нами были учтены данные исследований [В. Г. Нечаева, 1961; З. В. Лиштван, 1971; и др.], говорящие о том, что на ранних этапах обучения конструктивной деятельности ребенок начинает принимать включенные в него продуктивные и познавательные задачи лишь при условии придания им игровой формы или введения их в контекст сюжетно-ролевой игры.
В настоящей главе мы сосредоточим внимание на той стороне экспериментального обучения, которая была связана с использованием моделирования второго порядка — введением в процесс формирования конструктивной деятельности работы с графическими моделями. Моменты обучения, которые преследовали цель подчеркнуть моделирующий характер самой конструктивной деятельности, значение конструкций в качестве моделей реальных предметов,
54
мы будем отмечать лишь в отдельных случаях, когда они существенно выходили за рамки обычно используемых приемов обучения детей конструированию.
Формирующий эксперимент был разбит на четыре этапа, каждый из которых соответствовал программным задачам обучения детей конструированию в определенной возрастной группе детского сада. Новым являлось только использование графических моделей в работе с детьми всех возрастных групп. Поскольку на каждом этапе формирования эксперимент повторялся дважды (сначала в группе Э1, затем в группе Э2), в программу занятий Э2 группы вносились необходимые коррективы, уточняющие пути реализации основного замысла работы.
Проведению формирующего эксперимента предшествовало обследование детей экспериментальных групп с целью получения исходных данных об уровне развития конструктивной деятельности испытуемых.
Первый этап формирующего эксперимента осуществлялся в процессе занятий конструированием с детьми от 3 до 4 лет, посещавшими младшие группы детского сада. Его целью было введение детей в область наглядного моделирования на основе организации сопоставления частей предметов с их предметными и графическими заместителями и сопоставления предметных моделей (конструкций) и графических моделей (схем) между собой.
Экспериментальное обучение включало конструирование по образцу, по условиям и по собственному замыслу, но графические модели на этом этапе использовались только в заданиях, предусматривавших конструирование по образцу.
Формирование действия замещения занимало в младшей группе значительно большее место, чем в остальных. Детям предлагались задания на выбор строительных деталей, сходных по своим пространственным характеристикам с определенными предметами или их частями, а также на выбор изображения (линии, геометрической фигуры), соответствующего форме определенной детали.
Графические заместители давались детям в готовом виде (это были линии, короткие и длинные, изображение квадрата, прямоугольника, треугольника и круга). Дети осваивали эти заместители путем их обыгрывания: проводили куклу вдоль линии-дорожки или провозили по ней машину, находили «следы» от деталей (в виде контура фигуры) на бумаге и определяли, какую деталь
55
и в каком положении этот «след» обозначает. Использованная на занятиях тематика построек позволила уже в младшей группе освоить разные свойства и особенности наиболее важных строительных деталей и познакомиться с принципом замещения строительными деталями частей предмета и замещения графическими изображениями частей предмета и строительных деталей.
Формирование действий моделирования на первом этапе состояло в обучении детей созданию простейших конструкций из строительных деталей и использованию готовых графических моделей (образцов). Занятия включали задания на построение дорожек, загородок, ворот, горки, мебели, машин, простых композиций типа садика с воротами, дворика с внутренними постройками, комнаты.
При организации обучения мы учитывали данные предварительного обследования, из которых было ясно, что дети 3 лет еще не могут успешно пользоваться при воспроизведении постройки схематическим ее изображением, лучше ориентируются на образец готовой конструкции и еще лучше действуют по показу способа построения предмета. Тем не менее мы попытались сразу же ввести в обучение конструированию простейшие графические модели предметов. Такие модели предъявлялись детям наряду с конкретным предметом или готовой постройкой. При объяснении задания графические и предметные образцы анализировались и соотносились между собой. Это осуществлялось педагогом при участии детей. Затем предметный образец закрывался, и детям предлагалось строить постройку на основе графической модели. К предметному образцу дети могли обращаться лишь в случае непонимания задачи или для проверки правильности предварительного решения по графической модели.
Обычно в ходе общегруппового обсуждения содержания задания от детей требовалось назвать изображенный на схеме предмет, указать его функцию, описать общие размеры и форму, выделить наиболее важные части. Затем совместно с педагогом последовательно соотносились элементы графической модели с частями предмета, устанавливалось их соответствие и подбирались адекватные им строительные детали. Способ их соединения на первом занятии по каждой теме, как правило, демонстрировался педагогом, в дальнейшем определялся детьми самостоятельно.
Первыми простейшими постройками, с которыми знакомились
56
дети, были дорожки разной длины и ширины, затем — заборы и загородки. Детям давали их линейные модели, передающие только протяженность и общую конфигурацию постройки.
Нельзя сказать, чтобы все дети сразу принимали эти задачи и справлялись с ними. Несмотря на предварительное сопоставление графического образца с конкретной постройкой и показ способа действий, некоторые дети при переходе к самостоятельной работе с графической моделью теряли образ конструкции, нарушали ее конфигурацию, не понимали, как лучше расположить кирпичики — вдоль или поперек линии, положить плашмя или поставить на узкую сторону. Эти трудности частично снимались за счет предъявления на следующих занятиях более конкретных, расчлененных графических моделей построек, изображающих при помощи цепочки прямоугольных фигур вид сверху дороги и загородки или вид спереди конструкции забора. Дети должны были располагать детали вдоль такой схемы, не накладывая их на нее. При таком визуальном использовании схемы (в масштабе 1:1) улучшилось воспроизведение общей конфигурации построек и сократились ошибки на ракурс фигур. Однако в процессе строительства дети на заботились о правильной стыковке деталей, располагали их небрежно, оставляя в местах соединения не предусмотренные схемой щели. При обыгрывании построек эти дефекты конструкции или игнорировались детьми, или находили оправдание в рамках игрового сюжета («Машина перескакивает через яму», «Цыплятки убегают через дырочку в заборе» и т. п.).
Для того чтобы перевести детей от условно-игрового к конструктивному использованию деталей, приходилось фиксировать их внимание на этих ошибках как в игровой форме, мотивирующей хорошее качество постройки, так и путем введения в схемы дополнительных ориентиров, указывающих точки соединения элементов (цветные уголки на стыке деталей), а также путем изменения приемов работы со схемой: дети должны были выкладывать или расставлять детали непосредственно на схеме, точно совмещая их с изображениями элементов, а кукла «проверяла» правильность работы. После этого мы вновь возвращались к визуальному использованию схемы.
При прохождении следующих тем использовался разнородный строительный материал, требующий освоения более сложных способов его пространственной организации. Соответственно усложнялось и содержание
57
графических моделей. Применительно к каждому предметному содержанию выбирался наиболее информативный и удобный для восприятия и отнесения к предмету (или постройке) вид схематического изображения. Для передачи пространственных особенностей предмета, связанных с его назначением, использовались малорасчлененные, обобщенные схемы, для передачи структурных особенностей предмета и характера пригодных для воспроизведения постройки деталей применялись более конкретные и расчлененные графические модели. Для изображения таких предметов, как заборы и ворота, давался вид спереди, для изображения машин, лесенки и горки — вид сбоку, для композиции в целом — линейный план, а для некоторых ее частей — вид спереди или сбоку.
В ходе обучения было замечено, что на одном-двух занятиях по каждой новой теме анализ графической модели предмета требовал опоры на конкретный образец, а иногда и прямой демонстрации способа конструирования. В дальнейшем дети могли самостоятельно сориентироваться в схеме, узнать изображенный на ней предмет, назвать некоторые его части, указать детали, пригодные для его воспроизведения в постройке. Однако при реализации схемы в конструкции они могли пропустить какие-то ее элементы или заменить их другими, придать им неправильный поворот и пространственное положение относительно других фигур, неточно или небрежно соединить детали.
Обнаружилось, что в основе детских ошибок и трудностей реализации графической модели лежат причины различного характера. В одних случаях такой причиной являлась несформированность у детей действий восприятия графической модели, умения вычленять в ней отдельные элементы и способы их связи. Тогда в дополнение к конкретному образцу требовалось введение двигательного моделирования для обозначения узлов конструкции, мест соединения разных ее частей. Например, при сооружении горки лишь после того, как было показано движением руки и игрушечных санок, каким гладким и пологим должен быть переход с площадки на спуск, как мешают движению санок ступеньки, стоящие не на месте, как трудно взбираться кукле по слишком редким ступенькам и как неудобно спрыгивать с санками на площадку с высоких ступенек, дети начинали замечать и исправлять свои ошибки.
Наиболее часто ошибки были связаны с неумением
58
применять модель в процессе осуществления конструктивных действий как средство их организации. После предварительного анализа схемы (в ходе объяснения задания) дети нередко забывали о ее существовании или сознательно игнорировали, так как удерживать в поле зрения одновременно две задачи (практическую, пока более привлекательную, и познавательную, направленную на анализ условий конструирования, представленных в схеме) в процессе самостоятельных действий им не всегда удавалось. При возможности прямого наложения деталей на графическую модель эта трудность снималась, при осуществлении чисто зрительного соотнесения модели и объекта она сохранялась довольно долго.
В ряде случаев ошибки вызывались неумением последовательно извлекать из модели нужную информацию, особенно при возведении вертикальных построек, для которых важен своевременный учет элементов, лежащих в основании. Для преодоления трудностей такого рода и обучения детей последовательному анализу графической модели конструкции процесс ее воспроизведения разбивался на несколько частей. Детям поочередно предъявлялось несколько моделей, в которых постепенно увеличивалось количество элементов. Таким образом задавался не только конечный вид постройки, но и последовательность ее создания. При такой организации работы постройки, как правило, воспроизводились всеми детьми значительно быстрее обычного и с меньшим числом ошибок и неточностей.
Иногда для облегчения детям ориентировки в схеме в нее вносились обозначения цветом или штриховкой опорных элементов конструкции, с которых следовало начинать постройку.
В итоге первого этапа формирующего эксперимента у детей появилось новое отношение к конструктивной деятельности как к процессу моделирования предметов, создания их аналогов, передающих в частях конструкции «смысловые» отношения частей предметов.
В процессе контрольного обследования, проводившегося с детьми после завершения экспериментального обучения в младших группах, им давались, в частности, задания на создание элементарных построек по графическому и предметному образцу.
Обнаружилось, что все дети овладели умением самостоятельно анализировать предметный образец постройки
59
и соотносить его в процессе работы с собственными конструктивными действиями. 41% детей группы Э1 и 30% — группы Э2 сумели использовать графическую модель для ориентировки в условиях конструирования адекватно заданным в ней требованиям к постройке. Соответственно 13 и 4% детей не могли справиться с такими заданиями. Остальные принимали задачу, но использовали графические модели либо частично, либо очень неточно.
Второй этап формирующего эксперимента осуществлялся с детьми от 4 до 5 лет, посещавшими средние группы детского сада.
При формировании действий замещения на этом этапе стояла задача научить детей простейшим приемам графического изображения строительных деталей и ввести в деятельность детей на занятиях конструированием самостоятельное использование графических изображений простой геометрической формы для замещения реальных предметов.
Дети осваивали способы изображения детали в трех прямоугольных проекциях (вид сверху, спереди и сбоку).
Обучение изображению деталей начиналось с рассматривания их со всех сторон, обведения контура рукой и определения формы каждой грани. Затем стороны деталей изображались на доске и изображенная фигура называлась. Каждая фигура изображалась в трех проекциях. Опорным был вид спереди.
Первые занятия сразу же обнаружили значительные трудности, возникавшие перед детьми при самостоятельной передаче в рисунке размеров и формы деталей. Это были как графические трудности, так и неумение удерживать в процессе изображения образ детали, особенности ее формы. Поэтому на первых занятиях мы использовали прямое наложение деталей на бумагу и обведение их карандашом или фломастером. В средней группе мы учили детей изображению куба, кирпича, бруска и призмы (вид сверху).
В дальнейшем дети упражнялись в составлении изображений на глаз. Такие изображения обычно создавались на листе рядом с имеющимся отпечатком фигуры, ее «следом», затем независимо от него на маленьких листах бумаги, что заставляло детей рисовать фигуры в более мелком масштабе. Каждое упражнение заканчивалось подбором какого-нибудь предмета, похожего на полученное изображение. Кроме того, проводились упражнения на отгадывание детьми изображенных на доске деталей.
60
Иногда дети проявляли инициативу и начинали самостоятельно изображать новые виды деталей, допуская при этом искажение прямоугольной проекции и совмещая в одном изображении несколько проекций детали одновременно.
При формировании действий наглядного моделирования на этом этапе ставились следующие задачи:
1. Научить детей самостоятельно анализировать и применять в конструировании готовые графические модели предметов и их конструкций на основе: а) осуществления поэлементного соотнесения частей модели с частями реальной постройки и б) соотнесения обобщенной нерасчлененной (или частично расчлененной) модели с несколькими вариантами конкретных образцов построек.
2. Обучить детей вносить в графические модели простейшие дополнения в виде обозначения частей предмета, не включенных в изображение заранее.
3. Обучить детей умению удерживать в поле внимания весь процесс решения конструктивной задачи, соблюдать последовательность действий при анализе объекта.
Важным изменением по сравнению с предыдущим этапом являлся переход к работе по графическим образцам другого масштаба, отличающимся размерами от создаваемой постройки. Поскольку в младшей группе дети нередко забывали о возможности использования модели в процессе создания постройки и воспроизводили ее неточно на основе предварительного одноразового восприятия и анализа в ходе объяснения задания, в средней группе было усилено внимание к обучению действиям соотнесения воспроизводимой постройки с предложенной моделью. Это должно было, по нашим предположениям, привести к более точному конструктивному решению задачи и к осознанию детьми роли графической модели в процессе конструирования.
В средней группе была частично повторена тематика построек, использованная ранее в работе с младшей группой, но задания предлагались в более сложном варианте. Дети строили комбинированные загородки из чередующихся элементов с башнями и украшениями, ворота разных размеров и назначения, мосты разной высоты и ширины, дома с внутренним пространством определенной формы, транспорт, постройки
61
по собственному замыслу или теме, предложенной взрослым.
Основное внимание было направлено на закрепление у детей умения, пользуясь графической моделью, выделять в объектах главные функциональные части и воспроизводить их в постройках, учитывать также второстепенные, несущественные части предмета и находить для них соответствующее положение в модели или намеренно игнорировать; кроме того, мы учили детей выделять в моделях-образцах основной принцип конструкции предмета, ее важные узлы (особенности расположения и соединения деталей). При оценке результатов конструирования внимание детей обращалось на соответствие их построек графическому образцу, заданному либо в общей форме, допускающей своеобразие конструктивного решения, либо в индивидуализированной форме. Ошибки, если их не замечал сам ребенок, ему указывал взрослый или сосед по столу. Такая взаимопроверка результатов специально организовывалась.
Ошибки и трудности чаще всего встречались в случаях, когда для работы давались схемы, изображавшие предмет в непривычном или недостаточно информативном ракурсе (например, вид машины или лесенки спереди, а дома — сбоку). Такие схемы обязательно требовали демонстрации конкретного предмета или образца постройки для их понимания и последующего правильного использования.
На занятиях конструированием по собственному замыслу мы пробовали предлагать детям предварительно изобразить будущую постройку в виде схематического рисунка, показывающего, какой это будет предмет, из чего и как он будет построен. Однако сразу же выяснилось, что без специального обучения дети не строят графическую модель конструкции. В лучшем случае они создают глобальные шаблонные неконструктивные изображения с декоративными деталями.
На этом этапе обучения мы ограничились отработкой умения достроить готовую графическую модель путем внесения в нее дополнительного изображения одного-двух элементов конструкции, не зафиксированных в предложенной ребенку схеме. Например, мы предлагали детям самим сориентироваться в готовой графической модели трамвая (вид сбоку) или корабля (вид сбоку или сверху) и обозначить с помощью геометрических фигур или условных значков (крестиком, галочкой
62
положение какой-нибудь части предмета среди других частей. При этом детям давали возможность сначала самостоятельно, а если это не получалось, то с помощью взрослого выбрать в модели какие-то элементы в качестве ориентиров и, опираясь на них, найти то место, на котором должно стоять нужное обозначение. Для некоторых детей в качестве такого ориентира выступал один предмет (например, кабина корабля), для других — два предмета («Я поставлю мачту между флагом и носом корабля»). Все это давало детям первоначальный опыт построения отдельных фрагментов схемы, на который мы опирались в их обучении на следующем этапе.
На втором этапе обучения удалось довести до сознания большинства детей, что схема несет информацию не только о том, какой предмет надо строить, но и о материале для постройки и о способе его пространственного расположения и соединения. Этому способствовало, с одной стороны, достаточно широкое использование в работе расчлененных схем конструкции предметов, не допускающих вариантов и отклонений в решении, с другой — введение в обучение элементарной наглядной модели (из двух разноцветных фишек и стрелки) самого процесса деятельности. Эта модель позволяла обратить внимание детей на два обязательных, но вместе с тем и отличных друг от друга момента работы, учет которых необходим для получения хорошего результата. Первая фишка обозначала обдумывание (или выделение в образце), какой предмет будет построен, для чего он служит, что в нем обязательно должно быть. Вторая фишка обозначала переход к выяснению вопроса о том, из чего предмет может быть построен, из каких деталей состоит каждая его часть и как они расположены относительно друг друга. Направление стрелки указывало, о чем следует подумать сначала и о чем потом.
Такая модель служила наглядной опорой при организации анализа графических образцов и при обсуждении замысла конструирования. Работа с ней продолжалась и на следующих этапах обучения.
В число контрольных заданий, предлагавшихся детям при обследовании после окончания ими средней группы, входили: задание на воспроизведение по контурной схеме линейной композиции, состоящей из нескольких домиков, и на создание по собственному замыслу
63
схематического изображения конструкции и последующую его реализацию.
С первым заданием справились безошибочно только 8% детей, 16% воспроизвели точно не все части конструкции, около половины детей (46%) построили композицию с небольшими неточностями разного характера (ошибки соотнесения), и 30% детей допустили значительные нарушения пропорций за счет неточного соотнесения и оценки самих пространственных свойств предмета и замещающих его деталей. Результаты выполнения этого задания означали, что дети еще не перешли к умению моделировать конструкции в уме даже при наличии некоторых внешних опор, какими являлись контуры постройки и пригодные для расчленения модели детали.
Анализ созданных детьми изображений будущих построек показал, что дошкольники могут самостоятельно создавать только глобальные схемы предметов. Элементы конструкции либо выносятся за схему, либо включаются в нее в виде отдельных вкраплений, условно обозначающих какие-то части предмета (например, окошки) или возможный строительный материал. Многие забывали о специальном назначении схемы постройки и дополняли ее изобразительными элементами. Схема дома обязательно изображалась с трубой и дымом, иногда с занавесочками и цветами на окнах, нередко украшалась и раскрашивалась. Иными словами, дети вводили в схему элементы, не реализуемые в процессе конструирования из строительных деталей.
Третий этап формирующего эксперимента осуществлялся в старших группах детского сада с детьми от 5 до 6 лет и был посвящен преимущественно формированию активного моделирования.
Цель работы на этом этапе — перевод детей от действий графического замещения пространственных свойств объектов к действиям построения полной графической модели, отображающей функциональные и конструктивные отношения частей в предметах.
На данном этапе дети учились 1) строить графические модели разной степени обобщенности: а) конкретные расчлененные схемы на основе анализа одного предмета или одной конкретной постройки, б) обобщенные схемы, отображающие с известной долей условности общие части для группы предметов, принадлежащих к одному классу;
64
2) преобразовывать готовую схему путем внесения в нее уточнений и дополнений в соответствии с выбранным конкретным образцом постройки;
3) создавать схемы разных проекций предмета (вид сверху, спереди и сбоку);
4) использовать в конструировании готовые схемы предметов, составленные в прямоугольной проекции;
5) соблюдать последовательность действий, важную для правильного воспроизведения постройки, используя наглядные модели из цветных фишек и стрелок.
На занятиях использовались постройки, удобные для их схематического изображения хотя бы в одной из прямоугольных проекций. Это были декоративные стенки, машины, мосты, композиции из нескольких простых сооружений, корабли.
Задания на построение графической модели включались в контекст выполнения различных конструктивных задач. Сначала такие модели составлялись детьми на основе конкретного предмета (чаще игрушки) и конкретной постройки, затем на основе предложенного графического изображения в одной из проекций с целью его конкретизации или обобщения. Кроме того, по каждой теме нужно было составлять графическую модель на основе предложенных деталей для будущей конструкции с учетом требований к ней (конструирование по условиям) и при выполнении конструирования по собственному замыслу детей.
Обучение построению графических моделей шло довольно медленно. Сначала детям удавались только обобщенные схемы предметов и их частей независимо от того, составлялась ли модель одного предмета или общая модель группы предметов. Значительно труднее дети переходили к передаче в схемах особенностей конструкции: состава и расположения строительных элементов. Первоначально детям не удавалось передать в изображении все элементы конструкции. Некоторые из них дети «теряли» при осмотре постройки, некоторые — в процессе изображения. Нередко причиной являлось неумение точно соотнести размеры реальных деталей и их изображений на схеме. Поэтому при размещении графических заместителей в схеме часто не оставалось места для каких-то элементов. Такие «мелочи» дети обычно игнорировали. Другой особенностью первых схематических изображений построек было несколько условное и разрозненное обозначение
65
частей предмета или элементов конструкции в определенной зоне листа, иногда «кучками», без соблюдения пропорций частей, их точного пространственного положения и соотношения. Очень ярко эти особенности схематических изображений проявлялись при графическом моделировании построек по замыслу. Лишь постепенно у детей появлялись целостные, хотя еще и очень приблизительные и неточные, схемы предмета, передающие пространственные связи между частями и фрагменты конструктивных построений.
В связи с тем что в схемах размерные соотношения элементов и их форма передавались неточно, нередко воспроизводимые на их основе постройки не соответствовали схеме. Чтобы привлечь внимание детей к характеру ошибок, мы предлагали им после сооружения постройки вновь обратиться к своей схеме и исправить ее. В некоторых случаях оказывалось, что детям труднее сделать это, чем создать новую схему по готовой постройке.
Для того чтобы дети научились объединять разрозненные элементы в целостную схему, мы показывали им на примерах, что все изображенные части составляют один предмет, учили обводить их движением руки и очерчивать общим контуром. Такая двигательная и графическая символизация связи элементов модели оказалась на этом этапе обучения весьма действенной. К концу старшей группы дети в большинстве своем овладели правильной передачей в схемах формы, ракурса и пространственного соотношения частей предмета и элементов конструкции. Однако ошибки в передаче пропорций элементов и как следствие этого — ошибки в передаче их пространственного расположения на схеме еще сохранялись.
Кроме обучения построению схемы мы продолжали с детьми работу, связанную с анализом готовых графических образцов и их применением в процессе конструирования. Мы пробовали научить детей соотнесению схематических изображений одного предмета в двух проекциях. Однако дети предпочитали пользоваться одной проекцией и игнорировали вторую. Работа с двумя и тремя проекциями была перенесена в подготовительную группу и осуществлялась там без особых трудностей.
При использовании детьми готовых графических моделей были замечены трудности в осуществлении
66
планомерного соотнесения частей модели с частями воспроизводимого объекта. Детей смущало, что не всегда при воспроизведении объекта можно было двигаться в одном направлении, например снизу вверх или справа налево. Поэтому при анализе схемы мы учили детей выделять определенные звенья конструкции. Чаще всего в схеме выделялись центральная и крайние ее части, особо — элементы, составляющие основание постройки, дополнительно вводились стрелки для указания общего направления анализа схемы, соответствующего последовательности этапов строительства.
В процессе обследования детей после окончания старшей группы им предлагались два задания, фиксировавшие успешность графического моделирования конструкций.
1. Задание на расчленение контурной графической модели корабля (вид сбоку) с учетом характера деталей, из которых он будет затем воспроизводиться. Детали в нужном количестве раскладывались перед ребенком. Размеры деталей и элементов схемы не совпадали. Если дети не справлялись с работой, им предлагали конкретный образец постройки и давали задание расчленить контурную схему на основе ее соотнесения с этим образцом.
2. Задание на графическое моделирование постройки, создаваемой по собственному замыслу.
Задание на графическое расчленение контурной схемы корабля на части, адекватные частям будущей постройки из предложенных деталей другого масштаба, требовало от детей умения произвести в уме оценку размерных и пространственных отношений элементов. Внешние опоры были минимальными: контур корабля и детали для создания его конструкции.
Выполнить это задание безошибочно смогли только 4% детей из группы Э1 и 17% — из группы Э2. Соответственно 40 и 21% детей отобразили в модели не все необходимые связи между элементами будущей конструкции. Еще 36 и 49% детей сумели обозначить в схеме только отдельные элементы и простейшие их сочетания. Для остальных испытуемых расчленение схемы в уме оказалось недоступным: они могли сделать это более или менее успешно только в процессе ее сопоставления с готовой конструкцией.
Результаты выполнения задания на предварительное графическое моделирование постройки, создаваемой по
67
собственному замыслу детей, показали значительное продвижение в умении предусматривать заранее характер будущей конструкции и отражать ее особенности в схеме.
Точно отразить в схеме части предмета и состав элементов, из которых эти части будут построены, и полностью воспроизвести эту модель в реальной постройке сумели 8% детей группы Э1 и 37% — группы Э2. Схемы, правильно отражающие части предмета, но недостаточно точно элементы конструкции, были у 52% детей группы Э1 и у 37% — группы Э2. Строили нерасчлененные схемы с указанием основных функциональных частей предмета 32% детей из группы Э1 и 26% — из группы Э2. 8% детей из группы Э1 дали шаблонные схемы с элементами изобразительного характера и создали неадекватные постройки. В группе Э2 таких решений практически не было.
Четвертый этап формирующего эксперимента осуществлялся во время посещения детьми подготовительных к школе групп детского сада (возраст от 6 до 7 лет).
Основной целью этого этапа являлась дальнейшая отработка действий построения и использования графических моделей объектов и организация перевода моделирующего действия во внутренний план.
Поскольку на предыдущем этапе обучения дети в основном научились графически планировать не только общий вид предмета, но и некоторые элементы его конструкции, на последнем этапе мы хотели добиться того, чтобы эти графические действия детей стали более точными и более полно отображали пространственные связи элементов конструкции, способ их воспроизведения в постройке. Для этого предполагалось обучить детей составлять точные чертежи построек — изображать конструкции в трех проекциях (вид спереди, сбоку и сверху) с соблюдением во всех изображениях принятого масштаба. В качестве условий, обеспечивающих интериоризацию действий моделирования, мы решили использовать перевод одних схематических изображений в другие и графическое планирование элементов будущей постройки в конструкциях по замыслу и предложенным условиям.
В подготовительных к школе группах дети строили графические модели пароходов, баржей, домов различной
68
конструкции, мостов, плоскостных вертикальных композиций (стенок), машин. Условия выполнения заданий варьировали. Последовательность предъявления заданий определялась по ходу обучения и не была жесткой, в ряде случаев несколько заданий давались на одном занятии.
Обучение детей составлению точной схемы (чертежа) конструкции с передачей относительной величины и расположения частей проводилось нами при вычерчивании схем готовых конструкций и потребовало введения мерки, которая служила единицей соизмерения элементов конструкции с элементами схемы. В качестве такой мерки выступала одна из строительных деталей конструкции (кирпичик или кубик) и ее уменьшенное изображение, обозначавшее соответствующий элемент схемы.
Детей учили измерять при помощи избранной для этого детали основные части конструкции и фиксировать словесно результат («Дверь такой ширины, как кирпичик, окошко поуже кирпичика» и т. п.). Затем дети рисовали в верхней части листа деталь-мерку в уменьшенном масштабе, а ниже — изображение постройки, соотнося на глаз ее элементы с этой меркой.
В итоге большинство детей научились успешно передавать пространственные связи между 5—7 прилегающими друг к другу элементами простых построек, но в заданиях, где конкретный образец содержал большее число конструктивных элементов и разнообразных позиций, недостаточно удобных для соизмерения (даже если конкретный образец создавался самим ребенком), результаты резко снижались. Сразу же появлялись случаи отказа от зарисовки построек и дезориентации в пространственном расположении деталей. Снова появлялись изображения более низкого уровня в виде «кучек» графических «обозначений», объединенных по принципу «где-то здесь». Их размеры и взаимное расположение переставали учитываться.
Для того чтобы дети уяснили себе смысл действия пространственного синтеза графических заместителей в схеме-чертеже, мы использовали прием расчленения целого объекта и его изображения на составные части. Детям предлагали подобрать для крупных строительных деталей подходящую замену: составить брусок, призму, полукуб из элементов меньшего размера и различной формы. Дети находили разные комбинации элементов,
69
воссоздающие исходные детали, а затем изображали их на чертеже путем расчленения на части фигуры, отображавшей целостную деталь. Эти упражнения сыграли положительную роль, показав детям, что элементы, включенные в целый объект, взаимосвязаны, составляют его часть. В результате занятий дети научились строить графические модели построек с большей или меньшей точностью.
Перевод одних схематических изображений в другие должен был, по нашему замыслу, помочь детям научиться строить такие изображения во внутреннем плане, так как для подобного перевода необходимо, не обращаясь к внешнему действию, представить себе, как будет выглядеть новая схема, и потом уже изображать ее на бумаге.
Соответствующие занятия включали перевод аксонометрического чертежа в ортогональную проекцию и перевод одной ортогональной проекции в другую. Аксонометрический чертеж — выполненное по определенным правилам объемное изображение предмета, и можно было думать, что он более понятен детям, чем чертеж в ортогональной проекции. На деле, однако, выявилось обратное. Наши испытуемые оказались не в состоянии правильно «прочесть» аксонометрическое изображение и составить на его основе сколько-нибудь верный схематический чертеж объекта в одной проекции. То, что дело здесь было именно в трудностях понимания аксонометрии, со всей очевидностью обнаружилось, когда мы предложили детям использовать аксонометрический чертеж в качестве образца постройки: они сплошь и рядом ошибались в определении формы нужных элементов, их расположения и способов их соединения между собой.
Значительно более успешными были занятия, на которых дети учились по одной ортогональной проекции (например, фронтальной) определять другую (вид сбоку или сверху). На первых занятиях дети по одной проекции воспроизводили постройку, а затем, пользуясь ею, строили изображения других проекций. Затем происходил переход к построению схем объекта в разных проекциях до его конструирования. В результате дети овладели переводом одной проекции в другую, но успешность этого перевода зависела от того, насколько привычными для детей были разные проекции данного объекта. Составление графической модели построек
70
в недостаточно привычной проекции (например, вид машины спереди, а дома сбоку) приводило к снижению точности как самого изображения, так и последующего построения предмета.
Задания, требовавшие от детей построения графической модели конструкции по замыслу и ее реализации, давались неоднократно на протяжении года, перемежаясь с другими. На последних занятиях, включавших конструирование по замыслу, дети в большинстве случаев умели самостоятельно выбрать для планирования будущей постройки наиболее информативное схематическое изображение. Для построек, расположенных в горизонтальной плоскости, выбирали вид сверху, для фронтальных — вид спереди или сбоку (рис. 4). Существенно также, что дети стремились изображать на своих схемах лишь ту часть информации о видимых свойствах постройки, которая соответствовала избранной для изображения проекции. Лишь немногие пытались соединять по две проекции в одной графической модели.
Следует отметить, что на четвертом этапе обучения мы продолжали систематически использовать и модель последовательности действий, составленную из фишек и стрелок, которая была описана выше. Постепенно, однако, необходимость в ней значительно снизилась, и дети обращались к такой модели только при выполнении особенно сложных заданий.
* * *
В заключительное контрольное обследование были включены те же два задания, которые применялись при обследовании детей старших групп, — расчленение контурной схемы корабля и графическое планирование построек (подробнее они описаны в гл. X).
Первое из них было выполнено детьми на уровне, значительно превышающем уровень решений после третьего этапа формирования. Большинство схем носило
71
Рис. 4. Графические модели построек, составленные детьми подготовительной к школе группы А — конструкция машины — вид сбоку (Инна В., 6 лет 6 мес). Б — конструкция дворца — вид спереди (Лиза К., 6 лет 7 мес). В — конструкция лодки — вид сверху (Дима Б., 6 лет 7 мес). Жирные линии показывают уточнения
72
характер точного расчлененного чертежа, учитывающего размерные соотношения элементов. Лишь в 14% случаев допускались ошибки в пространственном размещении отдельных элементов, выход за рамки контура.
Второе контрольное задание подавляющее большинство детей выполняли на уровне, свидетельствующем о значительной интериоризованности действий наглядного моделирования. 38% детей смогли заранее в уме разработать замысел постройки: определить тему строительства, рассказать о назначении, основных частях и особенностях строения предмета. Тип деталей и нужное их количество дети могли определить заранее. В ходе создания схемы задуманная ими конструкция уточнялась и развивалась, планировалось не только расположение основных частей предмета, но и состав деталей, их размеры и положение. Уточнения в схему вносились либо в ходе строительства, либо по его завершении. 50% детей научились разрабатывать конструктивный замысел не детально, а в общих чертах, создавать как бы набросок конструкции, в котором не все предусмотрено. Детализация происходила в процессе реализации схемы. Постройки этой части детей были, как правило, адекватны задуманному предмету, но схемы содержали неточности и ошибки, которые исправлялись в ходе строительства. У 8% детей схема давала общий облик будущей постройки без передачи узлов и деталей конструкции. Схематические изображения мало уточнялись и после возведения постройки. Наконец, 4% детей с заданием справились слабо — в схемы дети вносили изобразительные компоненты, и достаточного соответствия между схемой и строившейся затем конструкцией не наблюдалось.
В контрольных обследованиях наряду с нашими испытуемыми участвовали дети из параллельных групп. Им тоже в той или иной мере оказались доступными наши диагностические задания. Однако разница в выполнении этих заданий была весьма существенной. В заключительном обследовании дети, прошедшие экспериментальное обучение, более точно учитывали все заданные условия, более полно продумывали и адекватнее реализовывали свои замыслы, правильнее планировали работу, целенаправленнее использовали внешние средства организации деятельности (различные схемы), успешнее переходили от одних моделей к другим,
73
более пригодным в работе, успешнее оперировали пространственными образами в уме.
Основным итогом исследования явилось подтверждение идеи о возможности управляемого формирования способности к наглядному моделированию строения предмета путем последовательного перевода детей от развернутых форм осуществления моделирующего действия с применением внешних средств к сокращенным формам, осуществляемым в уме с пространственными образами объектов.