Чтобы верно найти решение вопроса о развитии пространственных представлений, требуется хотя бы в кратко рассмотреть психологические и физиологические основы этого процесса. Люди познают окружающее через ощущения. Данный психологический процесс возникает в процессе воздействия материального мира на наших органов чувств. Ощущения создают восприятие внешнего мира. При этом восприятия разнятся с ощущениями тем, что выполняют отражение предмета в целом, как совокупности его свойств, в то время как ощущения транслируют лишь отдельные его свойства. Основываясь на ощущениях и восприятии, происходит вырабатывание представлений о вещах и их пространственных отношениях. Эти представления являются обобщенным отражением предметов, воспринимавшихся когда-то и воспроизводимых нашим сознанием.
Пространственными представлениями называется мысленное воспроизведение формы, величины и пространственное расположения предметов. Такие представления могут появляться как на основе образов предметов, которые воспринимались в прошлом, так и на основе изображений чертежа.
Поэтому пространственные представления разделяют виды: образы памяти и образы воображения. Образы памяти отображают предмет примерно в том виде, как он был воспринят без значительной переработки материала. Образы воображения – это новые образы. В зависимости от способов их создания они разделяются на образы воссоздающего воображения и образы творческого воображения.
Образ воссоздающего воображения выступает в роли нового образа, полученного на основе заданного материала путем его мысленной переработки. Представления, возникающие в процессе чтения чертежей (деталей и сборочных), разбора схем (кинематических, гидравлических и электротехнических), выполнения разрезов, сечений, построения третьих проекций по двум заданным и других действий, являются в значительной степени результатом воссоздающего воображения.
Образ творческого воображения также является новым образом. Его создание непосредственно не диктуется заданным материалом (условным изображением или текстом), как при создании образа воссоздающего воображения. В этом смысле творческое воображение является более посредственным, чем воссоздающее.
Образы воображения и образы памяти не следует резко противопоставлять. Образы воображения создаются на основе имеющихся у студентов представлений памяти. При создании тех и других образов студентами опираются на знания, полученные о рассматриваемых предметах и явлениях, на свой опыт. Легче воспроизвести форму знакомого предмета или предмета, слагающегося из геометрических тел, формы которых студент помнит в результате предшествующего наблюдения. Запоминание формы является существенным фактором создания и развития пространственных представлений.
Однако неправильно предполагать, что всякое представление — это образ предмета, который возник на основе прошлого опыта. Такое определение относится лишь к образам памяти. Образы же воображения являются новыми образами, созданными на основе имеющихся представлений. Запоминание образа предмета основано на выделении общих существенных и характерных его признаков. Успешному запоминанию способствует умение наблюдать предмет.
Наблюдение представляет собой последовательный ряд зрительных актов и суждений. В зависимости от возникших задач в одном и том же предмете могут быть выделены разные свойства и признаки. Последовательность наблюдения также может быть различной. При наблюдении с целью построения чертежа прежде всего обращают внимание на пространственные признаки предмета, главным образом на его форму.
При этом предмет рассматривают с разных точек зрения, отвлекаясь от цвета, перспективных сокращений, освещенности. Таким образом, представление, получаемое в процессе наблюдения с целью построения чертежа, является несколько абстрактным и дифференцированным. Такому наблюдению нужно специально обучать. Обучая наблюдать, следует иметь в виду, что в процессе восприятия пространственных особенностей предметов помимо зрения существенную роль играет осязание. Поэтому в процессе обучения наблюдению целесообразно широко использовать раздаточный материал с тем, чтобы студенты могли не только рассматривать детали, но и ощупывать их.
Предмет, изображенный на чертеже, не оказывает непосредственного воздействия на наши органы чувств. Перед нами в этом случае условное изображение на плоскости объемной формы предмета. Процесс представления поэтому условному, плоскостному изображению действительной формы предмета связан с рядом трудностей, характерных для создания пространственных представлений о предмете.
Возможно два способа создания пространственных представлений: индуктивный и дедуктивный.
Индуктивный путь предполагает знакомство с пространственными особенностями основных геометрических тел. Впоследствии на данной основе происходит переход к изучению сложных пространственных форм, которые представляют сочетание геометрических тел. Таким образом, процесс познания происходит от частного к общему.
Дедуктивный путь предполагает выделение путем анализа из сложных по форме предметов отдельных геометрических тел, форма которых рассматривается в дальнейшем.
Умение мысленно расчленять форму сложного предмета на простые геометрические тела – существенный момент в представлении формы, который обязательно необходимо применять при формировании пространственных представлений.
Анализ, являясь начальной ступенью в процессе воссоздания пространственной формы сложного предмета, упрощает сам процесс представления. Вслед за анализом выполняется синтез – объединение характерных признаков предмета и воссоздание на их основе обобщенного образа.
Итак, главное в развитии пространственных представлений— это анализ и синтез.
Анализ включает расчленение формы предмета на геометрические тела, определение расположения поверхностей предмета по отношению к плоскостям проекций, нахождение проекций вершин и точек, лежащих на ребрах и гранях предмета. Мысленное расчленение предмета на геометрические тела — главное в анализе.
На основе анализа успешно определяют по чертежу не только форму предмета. Анализ, например, способствует созданию системы при рассмотрении вопросов простановки размеров на чертежах. В результате анализа контура изображения устанавливают, какие построения нужно выполнить при вычерчивании чертежа.
Таким образом, чтобы успешно развивать пространственные представления у студентов, нужно учить их анализу формы предмета. Это обучение необходимо проводить не только в начале изучения курса, но и на протяжении всего времени обучения черчению при рассмотрении соответствующих вопросов.
Целенаправленное наблюдение предмета, запоминание его образа, анализ формы сложного предмета путем расчленения его на простые геометрические тела и последующий синтез представляют собой действия, содействующие развитию пространственных представлений.
Специально разработанная, тщательно продуманная и правильно примененная система упражнений — следующее звено и наиболее верное средство успешного развития пространственных представлений. Упражнения способствуют сознательному, глубокому и прочному усвоению учебного материала. Выполняя их, студенты не только лучше осознают основные правила и закономерности, на которых строится курс черчения, но и вырабатывают навыки выполнения и чтения чертежей, умение применять свои знания на практике.
Следовательно, преподаватель черчения наряду с систематическим изложением курса должен уделить самое серьезное внимание разработке специальной, глубоко продуманной системы упражнений, охватывающей все вопросы курса, строго рассчитанной по времени и базирующейся на наиболее эффективных формах усвоения материала.
В такой системе важное значение имеет подбор заданий. Необходимо подбирать такие задания, которые по возможности отражали бы все разнообразие данной темы. При изучении какого-либо нового раздела для первых примеров, как правило, нужно подбирать чертежи, на которых изображены предметы, несложные по форме и хорошо знакомые студентам. Постепенно задания следует усложнять. Заключительные задания должны быть в основном не менее сложны, чем те, с. которыми квалифицированный рабочий может встретиться на практике. Отсутствие подобных заданий в части задачников является существенным их недостатком. В этом случае преподаватель должен самостоятельно подобрать такие упражнения.
Первые задания по каждой теме рекомендуется давать общими для всего класса. Их назначение — усвоение и первоначальное закрепление изученного на уроке нового материала. По мере его усвоения целесообразно переходить к индивидуальным заданиям. Отсюда следует, что преподаватель должен подготовить не только достаточно разнообразные задания, но и необходимое количество их вариантов.
Смена упражнений вызывает у студентов интерес к работе и дает возможность полнее изучить основной материал, так как ставит их перед необходимостью применять свои знания в разнообразных условиях. Это положительно сказывается на подготовке студентов.
Разнообразие заданий должно определяться как временем, отводимым на изучение курса, так и количеством однотипных упражнений, на которых с нужной полнотой могут быть закреплены знания и умения студентов по каждой теме учебной программы.
Варьирование заданий может осуществляться путем изменения размеров всего предмета или его отдельных элементов, изменения положения геометрических тел в пространстве, их взаимного расположения или направления секущих плоскостей.
Продуманная система упражнений отличается последовательностью заданий, связанных между собой единой тематикой. Очевидно, что система упражнений должна включать в себя анализ формы предмета путем мысленного расчленения его на простейшие геометрические тела; определение по изображениям пространственного расположения поверхностей; определение проекций вершин и точек, лежащих на ребрах и гранях, добавление новых проекций по заданным; выполнение наглядных изображений; воссоздание по изображению объемной формы предмета; чтение чертежей и др.
| 