Особенности конструирования и моделирования как средств развития математических способностей детей старшего дошкольного возраста

Т.Е. Антоненко характеризует конструирование как деятельность по созданию материального образа разрабатываемого объекта, ему свойственна работа с натурными моделями и их графическими изображениями (чертежи, эскизы, компьютерные модели). Эти модели и изображения, а также некоторые виды изделий называют конструкциями [1, с.25].

И.И. Аргинская даёт следующее определение конструированию: «Конструирование — логический мыслительный процесс, не исключающий, однако, элементов интуиции от абстрактно сформированного задания» [2, с.99].

Конструирование и проектирование — последовательные этапы приближения замысла к его предметной реализации. В процессе конструирования разрабатываются детали, элементы проектируемого объекта, а при проектировании создается система взаимосвязей этих элементов, разрабатывается и оформляется проект [6, с.144].

Конструирование обладает рядом педагогических возможностей. Л. В. Куцаковой отмечается значение конструирования в развитии художественно-эстетических способностей, в развитии трудовой деятельности, обогащении математического опыта [15, с.122].

Таким образом, конструирование представляет собой деятельность по созданию материального образа разрабатываемого объекта и характеризуется как логический мыслительный процесс.

Рассмотрев понятие конструирования, перейдём к изучению понятия моделирования.

В словаре Б. Г. Мещерякова и В. П. Зинченко даётся следующее понятие моделирования: «Моделирование — наглядно-практический метод обучения. Модель представляет собой обобщенный образ существенных свойств моделируемого объекта (план комнаты, географическая карта, глобус и т. д.)» [24, с.108].

Метод моделирования, разработанный Д. Б. Элькониным, Л. А. Венгером, Н. А. Ветлугиной, Н. Н. Подьяковым, заключается в том, что мышление ребенка развивают с помощью специальных схем, моделей, которые в наглядной и доступной для него форме воспроизводят скрытые свойства и связи того или иного объекта.

В основе метода моделирования лежит принцип замещения: реальный предмет ребенок замещает другим предметом, его изображением, каким-либо условным знаком.

В дошкольной педагогике разработаны модели для обучения детей звуковому анализу слов (Л.Е. Журова), конструированию (Л.А. Парамонова), для формирования природоведческих знаний (Н.И. Ветрова, Е.Ф. Терентьева), представлений о труде взрослых (В.И. Логинова, Н.М. Крылова) и др.

При этом учитывается основное назначение моделей — облегчить ребенку познание, открыть доступ к скрытым, непосредственно не воспринимаемым свойствам, качествам вещей, их связям.

Эти скрытые свойства и связи весьма существенны для познаваемого объекта. В результате знания ребенка поднимаются на более высокий уровень обобщения, приближаются к понятиям.

Прежде всего, предметные, в которых воспроизводятся конструктивные особенности, пропорции, взаимосвязь частей каких-либо объектов. Это могут быть технические игрушки, в которых отражен принцип устройства механизма; модели построек. В настоящее время появилось много литературы, пособий для детей, где представлены модели, которые, например, знакомят с органами чувств (устройство глаза, уха), с внутренним строением организма (связь зрения, слуха с мозгом, а мозга — с движениями). Обучение с использованием таких моделей подводит детей к осознанию своих возможностей, приучает быть внимательными к своему физическому и психическому здоровью [23, с.56].

Вклад конструирования заключается в том, что оно способствует развитию мелкой моторики и накоплению сенсорного опыта для формирования сложных мыслительных действий, творческого воображения и механизмов управления собственным поведением. Именно в процессе конструирования возможно эффективное освоение математических представлений, так как: в процессе конструирования присутствуют игровое мотивирование и сюрпризные моменты, что близко для детей старшего дошкольного возраста, основано на действенном развитии, а в формировании элементарных математических представлений ведущим принято считать практический метод, сущность которого заключается в организации практической деятельности детей, направленной на усвоение определенных способов действий с предметами и их заменителями (изображениями, графическими моделями и т. д.) [17, с.156].

В процессе конструирования важнейшими являются способность к точному восприятию таких внешних свойств вещей, как форма, размерные и пространственные отношения; способность мышления к обобщению, соотнесению предметов к определенным категориям на основе выделения в них существенных свойств и установления связей и зависимостей между ними. Это наиболее соответствует процессу математического развития старших дошкольников.

Рассмотрим принципы конструирования, выделенные Л. А. Парамоновой:

• 1. Принцип доступности — это не только соответствие учебного материала, трудовых заданий возрасту дошкольников, уровню их развития, подготовленности, имеющимся знаниям, опыту, но и индивидуальным особенностям ребенка. Доступность не снижает значения фронтального вида работы, но требует в процессе обучения строгого учета индивидуальных особенностей детей. Принцип сознательного обучения требует активного включения детей в познание изучаемых предметов и явлений. Данный принцип реализуется как в отношении содержания учебного материала, так и процесса работы над ним, охватывает все стороны обучения и воспитания и включает:
  • а) сознательное и активное отношение дошкольника к трудовой деятельности;
  • б) понимание изучаемого материала и умение выразить его в речи;
  • в) сознательное овладение трудовыми приемами, применение их на практике.
• 2. Принцип систематичности и последовательности должен трактоваться не только применительно к содержанию программного материала, его расположения, преемственности обучения. В процессе работы необходима строгая последовательность: начинать моделирование и конструирование следует с простейших изделий, постепенно усложняя модели и конструкции до уровня творческого исполнения. Для лучшего закрепления и прочного усвоения материала важна вариативность, при которой каждый раз вносится что-то новое в содержание изучаемого, в характер его усвоения. Это способствует преодолению косности, шаблонности знаний.
• 3. Деятельностный принцип основан на признании того, что именно активная деятельность самого ребенка является движущей силой развития, что на каждом этапе существует так называемая ведущая деятельность, в наибольшей степени способствующая развитию ребенка в данном периоде онтогенеза.
• 4. В конструировании важно соблюдать принцип наглядности. Средства наглядности готовят обычно заранее. С этой целью можно использовать диафильмы, диапозитивы, кинофильмы, рисунки (напечатанные и выполненные от руки), готовые образцы, детские игрушки [20, с.33].

Рассмотрим этапы конструирования, выделенные Л. А. Парамоновой. Условно Л. А. Парамонова конструирование разделяет на несколько этапов:

• 1) определение объекта конструирования;
• 2) подготовка эскизов;
• 3) составление плана работы, подбор материала;
• 4) исполнение намеченного плана.

Процесс конструирования сопровождается объяснениями, комментированием, игровыми действиями. Речевое сопровождение включает все виды коммуникативных высказываний: вопросы, побуждения, сообщения.

Работа по обучению конструктивной деятельности детей с применением конструкторов делится на 2 этапа: знакомство и непосредственное обучение.

В процессе конструирования необходимо:

• — научить детей воспринимать словесную инструкцию и выполнять ее, выполнять действия по показу, по памяти, по словесной инструкции, по образцу, графическому образцу, инструкционной карте, собственному замыслу;
• — графические задания должны быть направлены на развитие зрительно-пространственных отношений [19, с.23].

У детей четвертого и пятого года жизни продолжает развиваться произвольная память. Если ребенку этого возраста дают какое-либо поручение, то он уже не мчится сразу выполнять его, как младшие дети, а сначала повторив задание, приступает к выполнению.

У детей постепенно увеличивается объем запоминаемого материала. Ребенок 4−5 лет удерживает в памяти пять-шесть предметов или картинок. Именно в этот период начинают закладываться элементы опосредованного запоминания.

У дошкольников развивается несколько видов деятельности: игровая, изобразительная, конструктивная и элементы трудовой. Каждый вид деятельности ставит определенные задачи перед восприятием, мышлением, речью и личностью ребенка и требует определенного уровня их развития.

К пяти годам сюжетно-ролевая игра становится преобладающей и требует участия группы дошкольников, поэтому является первым и основным видом совместной их деятельности. В процессе этой игры дети учатся взаимодействовать, усваивают нравственные нормы, что оказывает влияние на развитие их личности в целом. Особенно большое значение имеют при этом те отношения, которые возникают у детей в игре при распределении ролей, в ходе согласования дальнейших действий, их оценки, обсуждения правил поведения и т. п. Пятилетние дети могут выбрать тему игры, создать условия для нее, выполнить соответствующие действия и правила, имеют опыт игр драматизации. У них формируется умение совместно строить и творчески развивать сюжет игры [3, с.90].

Старшие дошкольники владеют достаточно широким кругом общих сведений об окружающей их действительности. Эти знания включают представления о труде взрослых, о семейных отношениях, событиях социальной жизни.

Чем старше становится ребенок, тем активнее включается он в жизнь общества, поэтому ему необходимо общение с окружающими и их морально-нравственная оценка. Пятилетний ребенок уже в значительной степени овладевает этими нормами, у него накапливается социальный опыт, появляются такие чувства, как стыд, гордость и др. Он начинает особенно нуждаться в сопереживании, во взаимопонимании со стороны взрослых и сверстников, в их оценке. Одновременно он начинает и сам оценивать их: поступки, личностные качества. В этом возрасте оценка взрослого переживается ребенком очень остро. Он уже не просто стремится выполнить какую-либо работу ради самого действия, а ждет оценки своей деятельности со стороны окружающих.

У старших дошкольников имеют место социальные, игровые мотивы, связанные со стремлением к контактам со взрослыми и сверстниками, мотивы самолюбия и самоутверждения. Появляется возможность соподчинения мотивов, что является одним из важнейших новообразований в развитии личности старших дошкольников. Так, например, пятилетний ребенок может подавлять непосредственные желания, у него преобладают обдуманные действия над импульсивными.

Дети шестого года жизни способны произвольно управлять собственной деятельностью. Они в состоянии ограничивать свои желания, преодолевать препятствия, стоящие на пути достижения целей, оценивать результаты выполняемых действий. В этом возрасте дети понимают смысл задач, поставленных взрослым, могут самостоятельно выполнить его указания.

При обследовании детей седьмого года жизни необходимо обратить внимание не только на уровень развития познавательной деятельности, но и на предпосылки к учебной деятельности. Обследование должно быть ориентировано на обоснованное определение условий школьного обучения [3, с.106].

Конструирование математических задач, способствует творческому развитию старших дошкольников. Конструирование больше, чем другие виды деятельности, подготавливает «почву» для развития технических способностей детей, что очень важно для всестороннего развития личности. Оно является практической деятельностью и отвечает интересам и потребностям старших дошкольников, поэтому при целенаправленной организации обучение может носить подлинно развивающий характер и влиять на формирование познавательной и творческой активности.

Конструктивная деятельность важна в общем умственном развитии ребенка, т.к. способствует становлению наглядного моделирования, развивает способность воспринимать такие внешние свойства предметного мира, как форма, пространственные и размерные отношения, понимать некоторые существенные зависимости структуры предмета и его функции, т. е. позволяет выстраивать логическую цепочку, делать умозаключения, выводы, что важно для формирования математического развития и в целом умственного развития детей.

Единство математики и конструирования создает благоприятные условия для поиска связей и отношений между предметами, явлениями, их свойствами и качествами. Математические представления лучше осмысливаются детьми, закрепляются через конструирование, т.к. применяются в продуктивной деятельности. У ребенка развиваются умственные способности, что очень важно при подготовке к обучению в школе [4, с.88].

Старшим дошкольникам доступны предметно-схематические модели, в которых существенные признаки и связи выражены с помощью предметов-заместителей, графических знаков. Пример такой модели — календарь природы, который ведут дети, используя специальные значки-символы для обозначения явлений в неживой и живой природе. Педагог учит детей моделированию при составлении плана (комнаты, огорода, кукольного уголка), схемы маршрута (путь из дома в детский сад). Распространенными предметно-схематическими моделями являются чертежи, выкройки. Например, педагог предлагает сделать костюмы для кукол и в процессе работы формирует у детей представление о мерке, о моделировании одежды.

При анализе содержания литературного произведения целесообразно обратиться к предложенной О. М. Дьяченко методике обучения детей моделированию сказки. Содержание сказки делят на логически завершенные части, к каждой из которых на полоске бумаги дети схематично рисуют картинку (пиктограмма).

В результате получается апперцептивная схема — полное представление о содержании произведения. Опираясь на нее, дошкольники успешнее пересказывают сказку или рассказ, показывают ее на фланелеграфе и т. п.

«Необходимо учитывать, что использование моделей возможно при условии сформированности у дошкольников умений анализировать, сравнивать, обобщать, абстрагироваться от несущественных признаков при познании предмета. Освоение модели сопряжено с активными познавательными обследовательскими действиями, со способностью к замещению предметов посредством условных знаков, символов» [28, с.15].

Для того чтобы дошкольник мог развернуть сюжет игры, смоделировать ту или иную деятельность взрослых, он должен понять ее смысл, мотивы, задачи и нормы отношений, существующие между взрослыми. Самостоятельно сделать это ребенок не может. Лишь подготовленное воспитателем ознакомление с доступными детям дошкольного возраста видами труда раскрывает им смысл трудовых взаимоотношений взрослых, значение выполняемых ими действий. На этой основе возникает игра, и ребенок, реализуя взятую роль, начинает глубже вникать в смысл, понимать мотивы и задачи деятельности людей, а также значение своей роли и своих действий.

Сенсорное развитие ребенка — это развитие его восприятия и формирование представлений о внешних свойствах предметов: их форме, цвете, величине, положении в пространстве, а также запахе, вкусе и т. п.

Значение сенсорного моделирования в раннем и дошкольном детстве трудно переоценить. Именно этот возраст наиболее благоприятен для совершенствования деятельности органов чувств, накопления представлений об окружающем мире.) Выдающиеся зарубежные ученые в области дошкольной педагогики (Ф. Фребель, М. Монтессори, О. Декроли), а также известные представители отечественной дошкольной педагогики и психологии (Е.И. Тихеева, А. В. Запорожец, А. П. Усова, Н. П. Сакулина и др.) справедливо считали, что сенсорное воспитание, направленное на обеспечение полноценного сенсорного развития, является одной из основных сторон дошкольного воспитания.

В детском саду ребенок обучается сенсорному моделированию, рисованию, лепке, конструированию, знакомится с явлениями природы, начинает осваивать основы математики и грамоты. Овладение знаниями и умениями во всех этих областях требует постоянного внимания к внешним свойствам предметов, их учета и использования. Так, для того чтобы получить в рисунке сходство с изображаемым предметом, ребенок должен достаточно точно уловить особенности его формы, цвета. Конструирование требует исследования формы предмета (образца), его строения. Ребенок выясняет взаимоотношения частей в пространстве и соотносит свойства образца со свойствами имеющегося материала. Формирование элементарных математических представлений предполагает знакомство с геометрическими формами и их разновидностями, сравнение объектов по величине. При усвоении грамоты огромную роль играет фонематический слух — точное дифференцирование речевых звуков — и зрительное восприятие начертания букв. Эти примеры легко можно было бы умножить [28, с.14].

Значение сенсорного развития ребенка для его будущей жизни выдвигает перед, теорией и практикой дошкольного воспитания задачу разработки и использования наиболее эффективных средств и методов сенсорного воспитания в детском саду. Главное направление сенсорного воспитания должно состоять в вооружении ребенка сенсорной культурой. И конечно, каждый ребенок, даже без целенаправленного воспитания, так или иначе, воспринимает все. Но если усвоение происходит стихийно, без разумного педагогического руководства взрослых, оно нередко оказывается поверхностным, неполноценным. Здесь-то и приходит на помощь сенсорное моделирование — последовательное планомерное ознакомление ребенка с сенсорной культурой человечества.

Большое значение в сенсорном воспитании имеет формирование у детей представлений осенсорных эталонах — общепринятых образцах внешних свойств предметов. В качестве сенсорных эталонов цвета выступают семь цветов спектра и их оттенки по светлоте и насыщенности, в качестве эталонов формы — геометрические фигуры, величины — метрическая система мер. Свои виды эталонов имеются в слуховом восприятии (это фонемы родного языка, звуковысотные отношения), свои — во вкусовом, обонятельном восприятии [35, с.11].

Усвоение сенсорного моделирования — длительный и сложный процесс, не ограничивающийся рамками дошкольного детства и имеющий свою предысторию. Усвоить сенсорный эталон — это вовсе не значит научиться правильно называть то или иное свойство (как иногда считают не слишком искушенные педагоги). Необходимо иметь четкие представления о разновидностях каждого свойства и, главное, уметь пользоваться такими представлениями для анализа и выделения свойств самых различных предметов в самых различных ситуациях. Иначе говоря, усвоение сенсорного моделирования — это использование их в качестве «единиц измерения» при оценке свойств веществ.

Ознакомление с этими свойствами составляет основное содержание сенсорного моделирования в детском саду. И это естественно, так как именно форма, величина и цвет имеют определяющее значение для формирования зрительных представлений о предметах и явлениях действительности. Правильное восприятие формы, величины, цвета необходимо для успешного усвоения многих учебных предметов в школе, от него зависит и формирование способностей ко многим видам творческой деятельности [34, с.13].

Итак, именно в процессе конструирования и моделирования возможно развитие математических способностей детьми старшего дошкольного возраста, так как: в процессе конструирования и моделирования присутствуют игровое мотивирование и сюрпризные моменты, что близко для детей старшего дошкольного возраста, основано на действенном развитии, а в формировании элементарных математических представлений ведущим принято считать практический метод, сущность которого заключается в организации практической деятельности детей, направленной на усвоение определенных способов действий с предметами и их заменителями (изображениями, графическими моделями и т. д.). В процессе конструирования и моделирования важнейшими являются способность к точному восприятию таких внешних свойств вещей, как форма, размерные и пространственные отношения; способность мышления к обобщению, соотнесению предметов к определенным категориям на основе выделения в них существенных свойств и установления связей и зависимостей между ними. Это наиболее соответствует процессу математического развития старших дошкольников.

конструирование моделирование математический дошкольный.