Теоретические аспекты развития представлений о геометрических фигурах у детей старшего дошкольного возраста

Анализ психолого-педагогической литературы по проблеме формирования представлений о геометрических фигурах у детей старшего дошкольного возраста.

Восприятие формы/очертания, включая характерную деталь фигуры и общую конфигурацию, обычно осуществляется живыми организмами посредством анализа признаков стимула, извлекаемых из сенсорного входа.

Нет единого мнения о том, что же такое форма или очертание. Поскольку предполагается, что контуры и края воспринимаются на ретинальном уровне, некоторые специалисты считают, что контур и края служат основой для восприятия сложной формы.

Конструкты зрительного восприятия допускают кодирование информации на ретинальном уровне и в других нервных центрах. Процесс обработки и анализа визуальной информации требует в качестве первой ступени фигуративного синтеза, описанного Ульриком Найссером в «Когнитивной психологии» (Cognitive psychology).

Фигуративный синтез — это способ перенесения стимульной информации из и конического образа и ее синтезирования в форму. Чтобы узнавание конфигурации или формы стало возможным, эта синтезированная информация переносится в память для порождения однозначно определяемой реакции.

Одной из важнейших проблем в области распознавания или восприятия изображений теоретики считают установление того, как организмы узнают формы или очертания независимо от размеров предмета, положения его образа на сетчатке, искажений вследствие плохой видимости, фрагментарности изображения, как например, на картинках или в мультфильме.

Два основных направления в теории восприятия — это теория извлечения признаков и теория сравнения с шаблоном. Большинство исследователей сходятся во мнении, что организмы реагируют на организацию дифференциальных признаков, как это продемонстрировал Уильям Аттел в экспериментах на людях по распознаванию размытых букв. Эти опыты описаны в его книге «Психология сенсорного кодирования» (The psychology of sensory coding).

В книге «Зрение и зрительное восприятие» (Vision and visual perception) Кларенс Грэхем указывает, что исследование восприятия формы включают «идентификацию и спецификацию условий, необходимых для называния, распознавания, указания или различения форм или их аспектов». Первый аспект восприятия формы, рассматриваемый автором, это восприятие контура [38, с.7].

Большинство исследований восприятия формы/очертаний основывается на базисных аспектах зрения, к которым относятся характеристики распределения яркости, производящие линии или полосы Маха, воспринимаемые признаки форм, фигуративные послеэффекты (включая влияние пространственных и временных факторов, смещение и эффекты наклона), изменения зрительной иллюзии, обусловленные непредусмотренными признаками, и оценка вертикали.

Рассматривая трехмерное восприятие, Джеймс Дж. Гибсон в книге «Экологический подход к зрительному восприятию» (The ecological approach to visual perception) отметил, что восприятие предмета может основываться только на восприятии формы. Гибсон считает, что признаки являются важными по той причине, «что значение имеет не форма как таковая, а параметры вариации формы» [21, с.11].

Хотя форма и очертания часто используются как синонимы, Леонард Зусне отмечал в своей работе «Зрительное восприятие формы» (Visual perception of form), что «форма» — это более общий термин, а «очертания» — более специфический. Он также указывал, что нет единого мнения о том, что следует понимать под формой, однако специфические операции побудили исследователей к использованию этого термина. Эти операции включают «материальную характеристику объекта в трехмерном пространстве, проекцию этого объекта на двумерную поверхность, его плоскостное рисуночное изображение, схематическое изображение контуров в одной плоскости или вычисление координат объекта в евклидовом пространстве».

Отечественные психологи также занимались изучением особенностей восприятия формы.

Формирование зрительного образа — полисистемный процесс, включающий анализ сенсорных признаков объектов, отражающий их взаимосвязи и завершающийся семантическим преобразованием. Первичный сенсорный анализ обеспечивает выделение признаков воздействующего на глаз объекта (размер, контур, цвет, форма, детали и т. д.). Это осуществляется с помощью перцептивных действий в процессе ориентировочно-исследовательской деятельности (А.В.Запорожец и др. 1967; В. П. Зинченко, 1988). Перцептивные действия имеют важное значение для формирования адекватного зрительного образа [12, с.40].

Качество различимости признаков объектов оказывает существенное влияние на формирование перцептивной структуры образа (В.Г.Куликов, 1982; Л. П. Григорьева, 1984, 1996). Интегрирование признаков в целостный образ совершается в следствии визуального синтеза (М.С.Шехтер, 1981).

При нормальном зрении в процессе формирования и опознания зрительного образа со свойствами предметности, целостности и константности сочетаются сукцессивные и симультанные компоненты.

В.П.Зинченко (1988) выделяет два вида зрительного опознания. Первый вид — развёрнутый во времени сукцессивный процесс, включающий различные перцептивные действия, которые направлены на обнаружение и выделение информативных признаков. После их идентификации синтезирование происходит категоризации. Ко второму виду относится одноактное, мгновенное опознание.

Переход от первого ко второму виду осуществляется в результате формирования сенсорных и перцептивных эталонов, «оперативных единиц восприятия». Описанные виды опознания могут иметь место на всех этапах онтогенеза, у детей и у взрослых.

Восприятие конкретной предметной формы очень рано доступно ребёнку. Уже на втором году можно констатировать у детей узнавание знакомых предметов по контурам. В дальнейшем, в дошкольном возрасте даже довольно сложные контурные и силуэтные рисунки легко узнаются детьми. На основании проведённого исследования Шабалина можно с определённостью утверждать, что у дошкольников форма является уже одним из основных факторов распознания предметов.

Восприятие абстрактной геометрической формы, незнакомой ребёнку, представляет для него сначала значительные трудности. При предъявлении дошкольникам (3−7 лет) абстрактной геометрической формы они большей частью сначала «опредмечивают» её, т. е. дают ей наивно-предметное истолкование: треугольник — «карманчик»; круг — «колёсико»; четырёхугольник, пересечённый накрест перпендикулярными линиями, — «окошко»; треугольник, надставленный над четырёхугольником, — «дом» и т. д.

Таким образом, когда геометрическая форма недоступна ещё ребёнку как таковая, он по большей части при восприятии её отходит к предмету, а не к чувствоподобному диффузному впечатлению, как это утверждалось в психологической литературе. При этом младший дошкольник часто склонен непосредственно отожествлять неизвестную ему геометрическую форму с предметом. В дальнейшем ребёнок, начиная овладевать геометрической формой, уже не отожествляет её непосредственно с конкретной формой знакомого ему предмета, а воспринимает её как сходную с этой последней («это как бы окошко, карманчик» и т. п., — говорят дети): так начинается у него процесс абстракции формы.

В общем ходе развития восприятия предметной и геометрической формы наблюдается своеобразная диалектика: сначала геометрическая форма воспринимается, исходя из предметной; затем, по мере того как ребёнок несколько раньше или позже, в зависимости от характера образовательной работы, которая ведётся с ним в этом направлении, овладевает геометрической формой, уже обратно — конкретная форма предметов начинает определяться посредством более чёткой геометрической формы.

По мере того как ребёнок в ходе обучения знакомится хотя бы с простейшими геометрическими свойствами тел, он научается различать геометрические фигуры как таковые (треугольник, квадрат, куб и т. д.). Для того чтобы ребёнок дошкольного возраста овладел элементарным знанием геометрических форм, требуется специальная и притом тщательная работа педагога, но оно во всяком случае не может быть признано вовсе недоступным ему.

Не подлежит сомнению, что абстрактная геометрическая форма сначала для дошкольников менее доходчива, чем, например, цвет. Целый ряд наблюдений и исследований это подтверждает. Однако никак нельзя всё же утверждать, как это делают представители лейпцигской школы, что дети дошкольного возраста вообще «слепы к форме».

Уже в работе Шабалина детям 3−7 лет предлагался набор, в котором было по 4 экспоната разной формы, но одного и того же цвета, в том числе один той же формы, что и образец. Ни разу ни один дошкольник в этих условиях не наложил образец предъявленной формы на экспонат того же цвета, но другой формы. Так как экспонатов того же цвета, но разной формы, в наборе было 4, то очевидно, что ребёнок считался не только с цветом; выбирая между одноцветными фигурами ту, которая имела соответствующую форму, он, очевидно, руководствовался формой. Таким образом, о «слепоте» дошкольников к форме не приходится говорить. Многое при этом зависит, конечно, от того, какая ведётся с детьми работа над восприятием формы [6, с.83].

Поскольку цвет является в дошкольном возрасте доходчивым, а геометрическая форма сначала мало доступной, необходимо, очевидно, использовать в работе с детьми этого возраста эффективность цвета; вместе с тем не менее важно обратить внимание на распознавание форм, необходимое при обучении чтению и в дальнейшем, для овладения начатками геометрии.

Иные результаты, которые дали опыты ряда зарубежных авторов (Декедр, Катц и др.), посвящённые вопросу о восприятии дошкольниками формы и цвета, объясняются в значительной мере порочностью их методики. Эта методика носила казуистический, «провокационный» характер: ребёнку предлагается отыскать «такую же» фигуру в наборе, в котором экспонатов такой же формы и цвета вообще нет. Ребёнок вынужден поэтому выбрать фигуру не такую же — либо в отношении формы, либо в отношении цвета. В одних случаях — при предъявлении абстрактной планиметрической фигуры — дети отдавали по большей части предпочтение цвету, в других, когда приходилось пожертвовать подобием либо в цвете, либо в знакомой им предметной форме, они отдавали по большей части предпочтение форме.

В опытах Декедр, подбирая по предложению экспериментатора «такую же» фигуру или фигуру, которая «выглядит совершенно так же», дети, когда им предъявляли абстрактную планиметрическую форму, большей частью (в 69% случаев) руководствовались цветом, а не формой (окрашенные в различные цвета фигуры). Во второй серии, в которой Декедр сравнивал значимость цвета и конкретной, предметной, а не абстрактной геометрической формы, результаты получились противоположные тем, которые дала первая серия: дети в возрасте от 3 до 6 лет при сравнении руководствовались преимущественно цветом лишь в 38,5% случаев, а предметной формой — в 61,5% случаев. Сопоставлением первой и второй серии опытов Декедр подтверждает то положение, что лишь абстрактная геометрическая форма, ещё не осмысленная для ребёнка, оказывается мало значимой; предметная же форма, доступная пониманию ребёнка, играет очень существенную роль в его восприятии [40, с.28].

Фолькельт, стремящийся тенденциозно преуменьшить значение предметно-смыслового содержания восприятия, обходит эти данные второй серии опытов Декедр. Неправомерно обобщая и заостряя результаты первой серии, он говорит о «слепоте в отношении формы» у детей дошкольного возраста. Утверждения Фолькельта не подтверждаются фактическими данными даже тех экспериментов, на которые он ссылается. Для извлечения из них желательных ему выводов он по существу фальсифицирует их итог, тенденциозно выдвигая результаты одной части опытов и затушёвывая другие.

В правильном восприятии формы существенное значение имеет развитие константности восприятия формы при изменении угла зрения. Развитие константности проделывает у ребёнка довольно значительный путь, достигая, по данным ряда исследований, своего максимума в 10−14 лет.

Надо отметить, что форма сначала воспринимается детьми в относительно большой независимости от положения. Дети часто рассматривают книжки с картинками в перевёрнутом виде, узнавая изображённое на них, когда это изображение повёрнуто под углом в 90°, 180°, и сами иногда изображают предметы в перевёрнутом виде. При обучении письму эта независимость формы от положения проявляется в встречающемся у детей зеркальном шрифте, при котором сама форма букв воспроизводится правильно, но правильное расположение их нарушается.