Обзор методик и приемов диагностики пространственного мышления младших школьников



В статье характеризуются методики, тесты, задания и пробы, позволяющие оценить уровень развития различных структурных компонентов пространственного мышления младших школьников. Для исследования пространственного мышления диагностируются такие структурные компоненты как: пространственное восприятие — отражение характеристик окружающего мира; пространственные представления (ориентировка в схеме тела собственной и другого человека; ориентировка в трехмерном пространстве, где точкой отсчета выступает свое тело и заданный внешний объект; ориентировка на плоскости, в т. ч. по схеме с использованием знаков и символов; понимание лексико-грамматических пространственных конструкций и их использование в собственной речи); пространственное воображение — способность перестраивать исходные визуальные образы и воссоздавать образы в трехмерном пространстве; умственное вращение — способность мысленно вращать трехмерный предмет, совершать с ним различные действия и преобразования наглядно-образное мышление, как осуществление мыслительных операций (анализ, синтез, сравнение и др.) с визуальными образами; пространственная визуализация — способность строить зрительную репрезентацию объектов в двух- и трехмерном пространстве. Для оценки каждого из этих компонентов в психолого-педагогической практике применяются соответствующие диагностические инструменты. Делается вывод о том, что каждый исследователь самостоятельно подбирает комплекс диагностических методик для оценки пространственного мышления младших школьников, исходя из поставленных исследовательских задач.

Ключевые слова: пространственное мышление, младшие школьники, диагностика.

The article describes methods, tests, assignments and trials that allow assessing the level of development of various structural components of spatial thinking of primary schoolchildren. For the study of spatial thinking, such structural components are diagnosed as: spatial perception — a reflection of the characteristics of the surrounding world; spatial representations (orientation in the scheme of the body of one's own and another person; orientation in three-dimensional space, where the reference point is one's own body and a given external object; orientation on a plane, including according to a scheme using signs and symbols; understanding of lexical and grammatical spatial constructions and their use in their own speech); spatial imagination — the ability to rearrange the original visual images and recreate images in three-dimensional space; mental rotation — the ability to mentally rotate a three-dimensional object, perform various actions and transformations with it visual-figurative thinking, as the implementation of mental operations (analysis, synthesis, comparison, etc.) with visual images; spatial visualization — the ability to build a visual representation of objects in two- and three-dimensional space. To assess each of these components in psychological and pedagogical practice, appropriate diagnostic tools are used. It is concluded that each researcher independently selects a set of diagnostic methods for assessing the spatial thinking of primary schoolchildren, based on the set research tasks.

Key words: spatial thinking, primary school students, diagnostics.

Обучение в начальной школе предполагает не только овладение детьми знаниями и навыками, но и их всестороннее развитие. Психика ребенка устроена таким образом, что все процессы и функции в ней взаимосвязаны и развиваются системно. Улучшение пространственной ориентировки детей происходит одновременно с развитием мышления, речи, восприятия, памяти, т. е. это единый слитный процесс формирования познавательной сферы ребенка. Поэтому развитие пространственного мышления младших школьников не является самостоятельной целью педагогической практики, а включена в общую задачу умственного развития младшего школьника. В то же время в отдельных случаях возникает необходимость целенаправленной диагностики пространственного мышления учеников, которую осуществляют педагог-психолог и учитель начальных классов. Если у школьника наблюдаются трудности в понимании математических задач, овладении навыками письма и чтения, то причина этого может быть связана с недостаточным уровнем развития пространственного мышления, несформированностью пространственных представлений. В этом случае, для оказания неуспевающему школьнику психолого-педагогической помощи, необходимо диагностировать уровень развития его пространственного мышления. Также необходимость оценки уровня развития пространственного мышления младших школьников возникает при конструировании наиболее эффективных развивающих программ и отборе оптимальных педагогических инструментов.

Пространственное мышление в психолого-педагогической литературе рассматривается и как процесс, и как результат. В процессе пространственного мышления осуществляется 1) оперирование пространственными знаниями, визуальными образами и знаками (символами), в которых отражены пространственные отношения, 2) моделирование объектов по законам пространственной логики, применение которой позволяет сделать правильные умозаключения. Результатом пространственного мышления выступают визуальные образы, трехмерные и двухмерные модели, схемы, рисунки, пространственные знания [10].

При диагностике пространственного мышления школьников качественной и количественной оценке обычно подвергаются следующие элементы:

— пространственное восприятие — отражение характеристик окружающего мира;

— пространственные представления, которые формируются в процессе воссоздания образа со всеми связанными с ним свойствами;

— пространственное воображение, как способность перестраивать исходные визуальные образы; воссоздавать образы в трехмерном пространстве;

— наглядно-образное мышление, как осуществление мыслительных операций (анализ, синтез, сравнение и др.) с визуальными образами.

Пространственное восприятие оценивается в пробах на узнавание пространственных объектов (по слову и по картинке), копирование пространственных отношений объектов, повторение рядов фигур по образцу, повторение движений по показу и др. Например, методика «Черные и белые квадраты» (М. Саарел) предлагает ребенку повторить узор, заполняя плоскими черными квадратами панель с девятью белыми клетками, благодаря чему диагностируется пространственное восприятие [7]. Тест зрительной ретенции Бентона в модификации Т. Г. Горячевой и О. Н. Макаровой применяется для диагностики у школьников зрительно-пространственного восприятия [3].

Пространственные представления оцениваются по ориентировке младшего школьника в:

— схеме собственного тела и схеме тела человека, стоящего напротив;

— трехмерном пространстве с точкой отсчета — собственное тело и ориентацией относительно другого объекта;

— двухмерном пространстве (на плоскости);

— «схематическом» пространстве;

а также по пониманию и использованию школьником в собственной речи слов и фраз, отражающих пространственные отношения объектов (например, «в», «над», «впереди», «близко», «справа», «около», «последующий», «по диагонали», «справа от треугольника», «Саша выше Вани») [1].

Для изучения пространственных представлений младших школьников используются проба Хэда; фигуры для копирования Тейлора и Рея-Остерица; пробы «Рисунок стола» и «Рисунок дома»; графические диктанты (Д. Б. Эльконин); проба Пиаже «Определение наклона воды»; задания на ориентировку в пространстве по схеме, на построение маршрута и др. [3]. В научной литературе приводятся данные стандартизации некоторых из этих проб. Например, для методик «Рисунок стола» и «Комплексная фигура Тейлора», диагностирующих зрительно-пространственные функции, в отечественной психологии разработаны количественные возрастные нормативы выполнения детьми и подростками в возрасте от 4 до 17 лет [8]; [9].

На уроках математики пространственные представления младших школьников также оцениваются по знаниям названий геометрических объектов и отношений, по пониманию условий математической задачи, по умению составить наглядную схему к математической задаче [4].

Пространственное воображение как способность школьников перестраивать исходные визуальные образы выявляется, например, в заданиях на:

— создание композиции из заданных геометрических фигур в трехмерном пространстве;

— дорисовывание изображений на карточках таким образом, чтобы они не повторялись. Школьнику предлагаются квадратные листочки белого цвета (12 шт.), на левой стороне которых нарисован одинаковый неопределенный контур и дается инструкция: «Дорисуйте картинки так, чтобы все они оказались разными и каждая картинка стала законченным понятным образом»;

— соотнесения грани куба, на которой располагается рисунок, с развёрткой (инструкция детям: «Покажи на развёртке, где размещены рисунки». Для младших школьников, которые не знакомы с термином «развёртка», инструкция упрощается);

— построение наиболее короткого маршрута из точки А и точку В по разлинованному квадратному полю («шахматной доске») с соблюдением заданных условий прохода этого поля;

— решение головоломок с палочками [2].

Пространственное воображение школьников также изучается с помощью заданий на умственное вращение (т. е. способность осуществлять умственное вращение визуальных образов). Для младших школьников тест на умственное вращение С. Ванденберга и А. Р. Кузе был адаптирован Е. С. Троцкой. В этом тесте ребенку нужно выбрать развёртку из предложенных вариантов, соответствующей заданной объемной фигуре [6].

Традиционно для диагностики пространственного мышления детей младшего школьного возраста применяются методики на оценку наглядно-образного мышления, такие как «Кубики Кооса» и прогрессивные матрицы Равена. В методике «Кубики Кооса» школьники должны сложить из разноцветных кубиков узор, представленный им на карточках. В матрицах Равена школьникам необходимо подобрать из предложенных 6-ти вариантов одно правильное изображение, чтобы заполнить пустой квадрат в заданной матрице (рисунке). Похожим на матрицы Равена является задание «Найди подходящую заплатку».

Е. С. Троцкая предприняла попытку сконструировать методику комплексной диагностики пространственного мышления младших школьников, включив туда задания на оценку 4-х способностей:

1) пространственного восприятия (восприятие положения предмета в пространстве, его размера, формы, протяженности, движения и пр.);

2) пространственной визуализации (способность строить зрительную репрезентацию объектов в двух- и трехмерном пространстве);

3) ориентации в пространстве (способность оценивать свое местоположение в пространстве относительно окружающих предметов);

4) умственного вращения (способность мысленно вращать трехмерный предмет, совершать с ним различные действия и преобразования).

Методика включает три серии по 8 заданий (всего — 24 задания). Серии соответствуют низкому, среднему и высокому уровню развития 4-х компонентов пространственного мышления младших школьников, который определяется независимо уровня обученности ребенка, его успеваемости по математике. Выполнение каждого задания оценивается в 1 балл. По сумме баллов делается вывод об уровне развития пространственного мышления младшего школьника [7].

В целом можно констатировать, что существует достаточно большое количество проб, заданий и методик, позволяющих оценить различные стороны (компоненты) пространственного мышления. Некоторые из этих диагностических инструментов предполагают только качественный анализ, а другие — количественную оценку и даже имеют нормативы выполнения детьми и подростками различных возрастов. Каждый исследователь самостоятельно подбирает комплекс диагностических методик для оценки пространственного мышления младших школьников, исходя из поставленных исследовательских задач.

Литература:

1. Бурачевская О. В. Диагностика сформированности пространственных представлений у детей дошкольного возраста с нарушениями речи // Воспитание и обучение: теория, методика и практика: сборник материалов VI Международной научно-практической конференции. — Чебоксары: Интерактив-Плюс, 2016. — С. 272–275.
2. Гайштут А. Г. Увлекательная математика. 1–4 классы. — М.: Инфолайн, 1995. — 70 с.
3. Горячева Т. Г., Макарова О. Н. Характеристика возрастной динамики пространственных представлений у детей 6–9 лет // Психологическая наука и образование. — 2013. № 2. — С. 76–86.
4. Селикова А. Ю. Особенности развития пространственно-временных представлений у детей младшего школьного возраста с разными латеральными профилями // Психологическая наука и образование. — 2013. № 1. — С. 107–114.
5. Троцкая Е. С. Конструирование методики диагностики пространственного мышления младших школьников // Психология и педагогика образования будущего: Материалы международной конференции студентов, магистрантов и аспирантов / Под. ред. Л. В. Байбородовой, Н. В. Нижегородцевой. — Ярославль: Ярославский государственный педагогический университет им. К. Д. Ушинского, 2017. — С. 200–204.
6. Троцкая Е. С. Методы диагностики пространственного мышления младших школьников // Известия института педагогики и психологии образования. — 2017. — № 1. — С. 86–91.
7. Троцкая Е. С. Особенности развития пространственного мышления младших школьников // Ребенок в современном образовательном пространстве мегаполиса: Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции / Редактор-составитель А. И. Савенков. — М.: Перо, 2017. — С. 172–176.
8. Хохлов Н. А., Сердюк Е. А. Количественные оценки выполнения методики «Комплексная фигура Тейлора» детьми 4–17 лет // Национальный психологический журнал. — 2019. — № 1(33). — С. 88–108.
9. Хохлов Н. А., Фёдорова Е. Д., Жалнина А. Д., Маслова К. Е. Диагностическое значение пробы «Рисунок стола» при проведении нейропсихологического обследования детей 4–17 лет // Клиническая и специальная психология. — 2021. — Том 10. — № 2. — С. 253–270.
10. Якиманская И. С. Развитие пространственного мышления школьников. — М.: Педагогика, 1980. — 240 с.