Взаимосвязь развития познавательных процессов и математических способностей ребенка

Для развития математических способностей важно избирательное восприятие специфических характеристик внешнего мира: формы, размера, пространственного расположенияи количественных характеристик объектов. Очевидно, что из этих характеристик быстрее и легче всего воспринимаются сенсорикой форма, размер и пространственное расположение. Как уже отмечалось ранее, для адекватного выделения и восприятия ребенком количественных характеристик требуется специальное обучение. Для формирования и развития восприятия необходимо обеспечить ребенку возможность обследования воспринимаемого объекта, способы и средства создания его адекватной модели (его подобия) сначала в вещественной форме во внешней деятельности, чтобы обеспечить затем его ин-териоризацию во внутреннюю форму — представление. Таким образом будет происходить накопление запаса образов воображения. В продуктивном восприятии предмета наиболее важным для ребенка является действие, которым он при этом пользуется: деятельность тактильного обследования должна предшествовать деятельности визуального наблюдения и анализу наблюдаемого предмета, явления и т. п.

Такую последовательность действий ребенка с изучаемым материалом легко обеспечить при преимущественной работе с геометрическим материалом, поскольку для любой геометрической фигуры или геометрического тела несложно сконструировать самые разнообразные модели из самого различного материала, причем все они будут адекватно отражать основные его характеристики. Например, квадрат из бумаги, палочек, пластилина, конструктора, ткани, нитки, а также его рисунок на песке, глине, восковой дощечке, классной доске и т. д. будет моделью одного и того же понятия, отражающей его основные свойства: наличие четырех равных прямолинейных сторон и четырех прямых углов. Все перечисленные модели ребенок может выполнить самостоятельно, собственными руками, а затем провести целую серию наблюдений (выражая их словесно) при обследовании любой из них — сравнить длины сторон, сосчитать их, сравнить форму и равенство углов, а также установить и многие другие его свойства путем простых манипуляций с моделью.

Способом организации такой познавательной деятельности ребенка является соответствующим образом разработанное задание (упражнение), выполняя которое, ребенок осуществляет продуктивное восприятие объекта (обследование, моделирование) и осмысление воспринятой сенсорной информации (сопровождает чувственное восприятие словом).

Упражнение 1

Цель. Подготовить детей к последующей моделирующей деятельности посредством простых конструктивных действий, актуализировать счетные умения, организовать внимание.

Материалы. Счетные палочки двух цветов, фланелеграф с картонными моделями палочек у педагога.

Задание.

— Возьмите из коробки столько палочек, сколько у меня. Положите перед собой так же (II). Сколько палочек? {Две.)

— У кого палочки одного цвета? У кого разного цвета? Какого цвета у тебя палочки? (Одна — красная, одна — зеленая.)

— Один да один. Сколько вместе? (Два.)

Упражнение 2

Цель. Организовать конструктивную деятельность по образцу, упражнять в счете, развитие воображения, речевой деятельности. Материалы. Счетные палочки, фланелеграф. Задание.

— Возьмите еще одну палочку и положите ее сверху (II). Сколько стало палочек? Сосчитаем. (Три.)

— На что похожа фигура? (На ворота, на букву П). Кто знает слова, начинающиеся на П?

Дети говорят слова.

Упражнение 3

Цель. Развивать наблюдательность, воображение и речевую деятельность; формировать умение оценивать количественную характеристику видоизменяющейся конструкции (без изменения количества элементов); подготовка к правильному восприятию смысла арифметических действий.

Материалы. Счетные палочки, фланелеграф.

Задание.

— Верхнюю палочку переложите так: "Н Изменилось ли количество палочек? Почему не изменилось? (Палочку переставили, но не убрали и не добавили.)

— На что теперь похожа фигура? (На букву Н.) Назовите слова, начинающиеся на Н.

Упражнение 4

Цель. Формировать конструкторские умения, воображение, память и внимание.

Задание.

— Сложить из этих трех палочек разные фигурки.

Дети складывают фигурки и буквы. Называют их, придумывают слова. Кто-нибудь из детей обязательно сложит треугольник.

Упражнение 5

Цель. Формировать образ треугольника, первичное обследование модели треугольника.

Материалы. Счетные палочки, фланелеграф.

Способ выполнения. Педагог предлагает всем сложить такую фигуру:А

— Сколько палочек вам понадобилось для этой фигуры? (Три.) Кто знает, что это? (Треугольник.) Кто знает, почему он так называется? (Три угла.)

Если дети не могут назвать фигуру, педагог подсказывает ее название и просит детей объяснить, как они его понимают.

Педагог просит обвести фигуру пальцем, сосчитать углы (вершины), касаясь их пальцем.

Упражнение 6

Цель. Закреплять образ треугольника на кинестезическом и визуальном уровне. Распознавать треугольник среди других фигур (объем и устойчивость восприятия). Обводить и штриховать треугольники (развивать мелкие мышцы руки).

Материалы. Рамка-трафарет с прорезями в форме геометрических фигур, бумага, карандаши.

Примечание. Задание является проблемным, поскольку на используемой рамке есть несколько треугольников и фигур, на них похожих острыми углами (ромб, трапеция).

Задание.

— Найдите на рамке треугольник. Обведите его. Заштрихуйте треугольник по рамке. (Штриховка производится внутри рамки, кисть движется свободно, карандаш «стучит» по рамке.)

Упражнение 7

Цель. Закреплять визуальный образ треугольника. Распознавать нужные треугольники среди других треугольников (точность восприятия). Развивать воображение и внимание, мелкую моторику.

Материалы. Трафарет, бумага, карандаши.

Задание.

— Посмотрите на этот рисунок: Кошка-мама, кот-папа и котенок, каких фигур они составлены? (Круги и треугольники.)

— Кто нарисовал такой треугольник, какой нужен для котенка? Для кошки-мамы? Для кота-папы? Дорисуйте своего кота.

Дети дорисовывают, используя тот треугольник, который у них есть, т. е. у каждого получается свой кот. Затем они дорисовывают остальных кошек, ориентируясь на образец, но самостоятельно.

Педагог обращает внимание на то, что кот-папа самый высокий.

— Правильно поставьте рамку, чтобы кот-папа получился самый высокий.

Данное упражнение не только способствует накоплению у ребенка запасов образов геометрических фигур, но и развивает его пространственное мышление, поскольку фигуры на рамке расположены в различных положениях и, чтобы найти нужную, необходимо узнать ее в другой позиции, а затем повернуть рамку для ее рисования в такой позиции, которую требует рисунок.

Приведенные фрагменты занятий показывают способ построения взаимосвязанной системы заданий для формирования и развития сенсорных познавательных способностей на математическом материале. Очевидно, что деятельность ребенка в данном фрагменте является также организующей его внимание и стимулирующей воображение.

Перейдем к другой группе познавательных способностей — к интеллектуальным способностям. Как уже было сказано, в их основе лежит развитое мышление. Процесс развитиямышления методически состоит в формировании и развитии обобщенных приемов умственных действий (сравнение, обобщение, анализ, синтез, сериация, классификация, абстра-гир ование, аналогия и др.), что является общим условием функционирования самого мышления как процесса в любой области познания, в том числе и в математике. Безусловным является то, что сформированность умственных действий является абсолютной необходимостью для развития математического мышления, не случайно эти умственные действия именуются также приемами логических умственных действий. Их формирование стимулирует развитие математических способностей ребенка. Одним из самых значительных исследований в этой области явилась работа швейцарского психолога Ж. Пиаже «Генезис числа у ребенка»¹, в которой автор достаточно убедительно доказывает, что формирование понятия числа (а также и арифметических операций) у ребенка коррелятивно развитию самой логики: формированию логических структур, в частности формированию иерархии логических классов, т. е. классификации, и формированию асимметричных отношений, т. е. качественных сериаций. Классификация и сериация являются приемами умственных действий, формирование которых невозможно без предварительного развития у ребенка операций сравнения, обобщения, анализа и синтеза, абстрагирования, аналогии и систематизации.

Легко показать на приведенном выше фрагменте занятия, что каждое из приведенных упражнений одновременно «работает» также на формирование всех этих мыслительных приемов. Например, упражнение 1 учит ребенка сравнивать; упражнение 2 — сравнивать и обобщать, а также анализировать; упражнение 3 учит анализу и сравнению; упражнение 4 — синтезу; упражнение 5 — анализу, синтезу и обобщению; упражнение б — фактическая классификация по признаку; упражнение 7 учит сравнению, синтезу и элементарной сериаций.

Таким образом, математическое содержание оптимально для развития всех познавательных способностей (как сенсорных, так и интеллектуальных), приводит к активному развитию математических способностей ребенка.

Итак, взаимосвязь математических и познавательных способностей выглядит следующим образом (схема 2).

¹ Пиаже Ж. Генезис числа у ребенка. Женева, 1941.

Математические познавательные способности

Сенсорные

(восприятие: форма, размер, количество, пространственное расположение)

Интеллектуальные

(мышление: сравнение, обобщение, анализ, синтез, классификация, абстрагирование и др.)

Внимание, память, воображение (условия успешности)

Итак, суть вопроса организации внешних условий развити математических способностей ребенка возвращает нас к про блеме отбора адекватного математического содержания для занятий с детьми дошкольного возраста. Чем младше ребенок, тем больше необходимость того, чтобы он мог получать информацию об изучаемых объектах и их отношениях непосредственно через сенсорные каналы, причем наиболее важны в возрасте до 6-7 лет руки и глаза. Не случайно все, что воспитатель приносит на занятие, ребенок стремится хотя бы потрогать, а лучше — получить в собственные руки для манипулирования. Оптимальным для такого манипулирования является геометрический материал.

Количественная характеристика является опосредованной, для ее восприятия надо быть подготовленным к пониманию того, что эта характеристика есть и что она, как правило, не зависит от других свойств и качеств предмета (у мухи ног больше, чем у слона; а в Попугаях Удав не длиннее, чем в Мартышках, хотя Попугаев — 38, а Мартышек — 3). Иными словами, количественные характеристики объектов и явлений (и тем более отношения между ними) не являются воспринимаемыми ребенком непосредственно, а требуют специального предварительного обучения для адекватного восприятия и осмысления.

В предыдущей лекции мы уже останавливались на вопросах специфики математических характеристик предметов и явлений, на вопросах специфики математической символики. Сложность этих понятий часто не осознается даже воспитателями-практиками. Например, на вопрос, можно ли дать ребенку в руки число или показать детям число на занятии, часто можно услышать: «Да, можно». На вопрос: «Что именно вы покажете, знакомя ребенка с числом два?» — воспитатели часто отвечают: «Цифру 2» или «Два кубика» и т. п. Эти ответы показывают, что даже взрослый человек не всегда дифференцирует такие элементарные математические понятия, как число, цифра и множество. Правильное восприятие и адекватное понимание этих понятий требует предварительного специального обучения ребенка, однако это не означает, что нельзя заниматься математическим развитием малыша. Геометрический материал является полноценным математическим материалом, просто он менее привычен для традиционного восприятия взрослого в содержании обучения дошкольника, чем арифметический. С психологической и методической точки зрения геометрический материал намного удобнее при обучении дошкольника, поскольку воспринимаем сенсорикой и легко поддается наглядному (вещественному и графическому) моделированию. При этом любой геометрический объект имеет количественные характеристики, как воспринимаемые при минимальной подготовке ребенка (количество сторон, углов), так и позволяющие многократно возвращаться к анализу этих объектов с целью выявления новых численных характеристик (в дальнейшем в школе ребенок познакомится со способами измерения длин сторон и градусной мерой углов, способами вычислений периметров и площадей и т. д.). Например, в рассмотренном выше фрагменте занятия любая конструкция (конструктивная ситуация) имела количественную характеристику, но не требовала символизации (цифрового обозначения), хотя и могла ею сопровождаться. Этот же фрагмент занятия в символьном сопровождении мог бы быть предложен для проведения в старшей и даже подготовительной группе (естественно, при некоторой модернизации и усложнении содержания упражнений). Как видим, речь не идет о полном отказе от работы с количественными характеристиками объектов и отношений между ними, речь идет об изменении иерархии этой работы в соответствии с принципом природосообразности (т. е.в соответствии с психологическими особенностями усвоени детьми математических понятий), а также в соответствии с дидактическими принципами организации развивающего обучения.

Таким образом, перестроение методологической базы математического развития дошкольников на основе использования моделирования как ведущего способа и средства изучения математических понятий и отношений между ними требует определенного смещения акцентов в отборе и выстраивании содержательной основы этого процесса.

Глава 2