Статья по методике преподавания черчения ЧТО ВАЖНО ЗНАТЬ ИЗ ОБЛАСТИ ПСИХОЛОГИИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЧЕРЧЕНИЯ

ЧТО ВАЖНО ЗНАТЬ ИЗ ОБЛАСТИ ПСИХОЛОГИИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ
ЧЕРЧЕНИЯ И НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ

Мышление – наиболее обобщенная и опосредованная форма психического отражения, устанавливающая связи и отношения между познаваемыми объектами.
Мышление бывает разных видов, его классифицируют, используя различные основания. Для нас полезно будет знать, что по форме мышление различают:
конкретно-действенное (опирающееся на непосредственное восприятие предметов в процессе действий с ними);
наглядно-образное (характеризующееся опорой на представления и образы);
образное или визуальное (продуктом которого являются новые образы, могущие быть объектами зрительных манипуляций и преобразований);
словесно-логическое (осуществляющееся при помощи логических операций с понятиями).

Мыслительные операции
Утверждения об интеллектуальной переработке представлений свидетельствует о включении в работу ряда мыслительных операций, таких как сравнение, анализ, синтез, обобщение и абстракция (рисунки ниже):













Мыслительные оперрации, используемые при изучении начертательной геометрии

Синтез – мыслительная операция, позволяющая в едином аналитико-синтетическом процессе мышления переходить от частей к целому.
Сравнение – мыслительная операция, основанная на установлении сходства и различия между объектами.
Анализ – мыслительная операция расчленения сложного объекта на составляющие его части или характеристики (свойства):










Абстракция (отвлечение) – мыслительная операция, основанная на выделении существенных свойств и связей предмета и отвлечении от несущественных. На основе абстракции производится классификация:















Обобщение – это объединение в одну группу объектов по их общим, существенным признакам, выявленным при сравнении: наличию ребер, граней и вершин.
Классификация – распределение предметов, явлений и понятий по классам, отделам, разрядам в соответствии с их общими признаками.









Рассмотрим пример абстрактного понятия «пирамида». Пирамида может быть прямой, наклонной, усеченной, иметь разные пропорции, её основаниями могут быть различные многоугольники. Но существенными свойствами геометрического тела, называемого пирамидой, является то, что оно имеет боковые грани – треугольники и одно основание – любой многоугольник:











При осуществлении мыслительной операции сравнение (основанной на установлении сходства и различия между объектами) таких геометрических тел как призма и пирамида обнаружится, что они имеют сходство: и то и другое геометрическое тело в составе геометрических элементов имеют ребра, грани, вершины, основания (рисунок внизу). Но вместе с тем они имеют различия: у пирамиды одно основание, а у призмы – два; боковыми гранями пирамиды являются треугольники, а призмы – прямоугольники.










Однако, обобщения, как и классификацию, можно производить по разным основаниям. Так, если учесть способы решения задач на сечение геометрических тел, то необходимо объединить в одну группу пирамиду и конус, в другую – призму и цилиндр, не смотря на то, что в каждой группе одно из геометрических тел является гранным, а другое – вращения.
В процессе учебной работы мышление работает особенно активно. И, как правило, при преобладании какого-то из видов мышления в работу включаются, по мере необходимости, другие его виды. К примеру, на занятиях по начертательной геометрии преобладающим будет наглядно-образное мышление, проявляющееся в том, что есть условия для произведения мысленных действий, не осуществимых в реальной действительности, а так же, возможность отделения свойства предмета от самого предмета, что закрепляется в речи.
В случае если образы абстрактных объектов (точек, прямых, и т.д.), на которые необходимо опираться при решении задач, будут создаваться с трудом, то необходимо включать конкретно-действенное мышление, т.е. использовать материальные объекты, действия с которыми помогут создать запас необходимых образов.
Какие это могут быть объекты? Точка может быть представлена круглым кусочком мела, кусочком пластилина; конкретным примером абстрактного образа отрезка прямой может послужить карандаш, ручка; взаимно перпендикулярные плоскости проекций можно представить в виде согнутого под углом 90( листа писчей бумаги. На первых порах манипуляции с материальными объектами будут очень полезны. Но долгое время работать с ними не следует. Воспользуйтесь ими при проработке материала первой и второй лекции, этого будет достаточно.
При прослушивании последующих лекций студенты могут обойтись без манипуляций материальными объектами, так как в памяти сохранились их образы. У разных людей в зависимости от их индивидуальных особенностей образы (представления) отличаются по степени яркости, отчетливости, устойчивости, полноты. Они могут включать в себя то, что запомнилось зрительно о материальном объекте или о его чертеже, в зависимости от того, какая цель деятельности ставилась. Зачастую для создания образов потребуется включать в работу словесно-логическое мышление, корректировать образы, или наоборот, логические операции с понятиями могут явиться толчком к возникновению образов.
Из выше сказанного сделаем вывод о том, что человек складывает субъективное представление об окружающем его мире через наглядные образы, речь и действие.

Рассмотрим, как возникают образы, являющиеся кирпичиками для «строительства» образного мышления.
Началом процесса возникновения образов являются ощущения, отражение отдельных свойств объекта. Ощущения классифицируют в соответствии с тем, какой орган чувств является проводником информации:
зрение воспринимает информацию о цветовых качествах объекта, его яркости, форме, расположении в пространстве;
слух воспринимает информацию о громкости, высоте, тембре звука;
осязание воспринимает информацию о твердости, упругости, гладкости, шероховатости поверхности объекта;
кинестетический (мышечно-кожный анализатор) воспринимает температурные характеристики, прикосновение, давление, вес.
Важно, чтобы в восприятие объекта принимало участие как можно большее количества органов чувств: зрение, слух, кинестетический. На основе восприятия объекта и синтеза с имеющимися в памяти представлениями о подобных объектах он отражается в целом, создается его образ или представление.
На основе многих ощущений, в данном случае зрительного (рассматриваю), кинестетического (ощупываю), слухового (воспринимаю речь – комментарии, указания для наблюдения) формируется целостный образ предмета, который удерживается в памяти.
В трудах психологов предлагается различать два вида пространственных представлений: образы памяти и образы воображения. В основу этого деления положены способы (приемы), которыми создаются образы (рисунок ниже):













Исследования показывают, что образы представлений значительно богаче по содержанию наглядных образов восприятий, так как они:
являются следами не одного лишь восприятия, а результатом сложной практической деятельности;
предполагают интеллектуальную переработку, выделение в объекте наиболее существенных признаков, отнесение его к определенной категории;
могут стать продуктом работы воображения.
Самые простые представления – это образы памяти, образы реально воспринятых ранее объектов, которые являются своеобразным строительным материалом для дальнейшей работы образного мышления. Представления памяти, при изучении начертательной геометрии и инженерной графики можно классифицировать так:
образы абстрактных объектов (точек, прямых, плоских фигур, геометрических тел);
образы материальных объектов (технических деталей, сборочных единиц, комплектов, комплексов, моделей деталей);
образы изображений (наглядных изображений, ортогональных проекций, технических чертежей, схем и т.д.);
образы преобразований (преобразование моделей деталей, преобразование проекций, изображений при выполнении сечений и разрезов )
Представления воображения являются новыми образами и подразделяются, в зависимости от способа их создания, на две группы: образы воссоздающего воображения и образы творческого воображения.
Образ воссоздающего воображения – это новый образ, который создается на основе заданного материала, переработки образов памяти путем его мысленной переработки. Они создаются на практике при решении следующих задач: построение третьего изображения объекта по двум заданным, построение чертежа объекта по словесному описанию, выполнение разреза детали. Образами воссоздающего воображения являются также образы, созданные на основе чтения эпюров, рабочих и сборочных чертежей, кинематических, электротехнических схем.
Образ творческого воображения является новым образом. Его создание непосредственно не направляется, не диктуется заданным материалом - условным изображением, или текстом, – как при создании образа воссоздающего воображения. В этом смысле образы творческого воображения являются более “свободными”, чем образы воссоздающего воображения. Так конструктор мысленно создает новый технический объект, который не имеет своей аналогии, хотя в некоторых его чертах используются знакомые образы.
Значительный элемент творческого воображения имеет место при выполнении задания на представление объекта по одной проекции.
Психологи доказали, что деятельность представления определяется, обуславливается с одной стороны, содержанием, условиями и формой предъявления наглядного материала, требованиями задачи, а с другой – субъективной избирательностью, зависящей от личных интересов, склонностей человека к работе, его эмоционального отношения к материалу.
Путь обучения оперированию образами при изучении начертательной геометрии и инженерной графики – это путь обучения приведению образа в динамику (движение), которая может проявляться на различных качественных уровнях.
В процессе изучения начертательной геометрии необходимо научиться:
создавать образы простых и сложных объектов (точек, прямых, отрезков, плоскостей, геометрических форм и поверхностей, комбинированных форм) на основе наблюдения предметной наглядности и графических моделей (чертежей, наглядных изображений, рисунков);
приводить образы простых и сложных объектов (точек, прямых, плоскостей, геометрических форм и поверхностей, технических объектов) в динамику;
материализовать образы объектов в виде графических моделей (проекций, чертежей, наглядных изображений, рисунков);
вербализовать образы, полученные в результате «чтения» чертежей (представить полученную из чертежа информацию в виде устной или письменной речи);
представлять динамику образа в виде алгоритма, представленного текстом, изображениями (при решении задач).
При изучении инженерной графики решаются следующие задачи обучения оперирования образами:
преобразование положения образа в пространстве (поступательные, вращательные, комбинированные при изучении видов, разрезов, сечений);
расчленение образа на составляющие его геометрические или конструктивные элементы (задачи на сечения и разрезы, геометрический или конструктивный анализ формы объектов);
изменение структуры образа (технологический анализ изготовления изделия, лишение его какой-либо части или наращивание нового элемента, решение творческих конструкторских задач и с использованием разрезов);
объединение нескольких образов (чтение чертежа, сосоящего из нескольких изображений, решение творческих конструкторских задач).
На более высоком уровне оперировать образами, значит:
представлять сложные процессы взаимодействия частей механизмов (выполнение и чтение сборочных чертежей);
моделировать образ работы механизма в целом и материализовывать его (выполнение и чтение сборочных чертежей, выполнение заданий курсового проектирования).
Высшим качественным уровнем оперирования образами является работа с образами реально протекающих технологических процессов (выполнение заданий курсового проектирования, дипломных работ и проектов).

Данное учебное пособие построено так, чтобы студенту было предельно понятны все условности и содержание каждого чертежа. С этой целью элементам изображений сопутствуют словесные объяснения их содержания и значения. Т.е. «языку» изобразительному сопутствует «язык» понятий. Каждый лист является самостоятельным, завершенным элементом учебного пособия, поэтому рисунки не обозначены, ссылки на них звучат так: «рисунок ниже, справа» и т.д.
В пособии представлены примеры:
– анализа графического условия задачи;
– выводов, на основе которых предлагается моделировать алгоритм решения задачи;
– алгоритмов графических и вербальных; в виде системы понятий, используемых при решении задачи.
– иллюстрации использования элементов начертательной геометрии в инженерной графике.
Уважаемые студенты, пособие создавалось для вас на основании более чем сорокалетнего преподавания автором начертательной геометрии как на уровне среднего профессионального образования (как специальной дисциплины), так и на уровне высшего профессионального образования (как общепрофессиональной дисциплины), методики преподавания черчения, а так же применения знаний из области психологии. Последнее очень важно для расширения способов познания не только начертательной геометрии, но и других дисциплин.
Буду благодарна коллегам, давшим оценку публикации.


Вершина

Ребро

Грань

- мысленное разделение предметов и явлений на части или свойства

Мысленное объединение частей или свойств в единое целое: ПИРАМИДА -

СИНТЕЗ

АНАЛИЗ

– мыслительная операция, основанная на выделении существенных свойств и связей предмета и отвлечении от других, несущественных


АБСТРАКЦИЯ (отвлечение)

ТОЧКА (вершина, пересечение прямых, просто точка)

ПРЯМАЯ (ребро, начерченная прямая, пересечение плоскостей)

ПЛОСКАЯ ФИГУРА (грань, ограниченная поверхность любого предмета, кристалла)

Анализ геометрического состава пирамиды (расчленение на части)

Рёбра

Грань
основания

Грани
боковые -
треугольники

Вершины

Это – гранные геометрические тела

Мысленное объединение предметов и явлений по их общим и существенным признакам -

ОБОБЩЕНИЕ

Это – тела вращения

Сопоставление предметов и явлений, нахождение сходства и различий между ними -

СРАВНЕНИЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ

Грань
основания

Грани боковые

Вершины

Объединение частей
в единое целое – синтез



Рёбра

Опознание объекта на основе анализа и синтеза, отнесение его к определенному классу означает выделение объекта из ряда предъявленных различных объектов и присвоение ему названия. Иначе говоря, если мы говорим «пирамида», значит, мы подразумеваем все признаки, которые он имеет. Не зная признаков пирамиды, мы не сможем назвать этот объект.



Структурные различия пирамид


пирамиды наклонные
треугольная шестиугольная


пирамиды четырехугольные
прямая наклонная, усеченная


Призму и пирамиду можно объединить в одну группу гранных геометрических тел по их общим, существенным признакам, выявленным при сравнении: наличию ребер, граней и вершин. Так осуществится мыслительная операция обобщение.

Пирамида и призма имеют как
сходство, так и различия

ПРЕДСТАВЛЕНИЯ (образы)

ОБРАЗЫ ПАМЯТИ

ОБРАЗЫ ВООБРАЖЕНИЯ

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ФИГУРЫ, ТЕЛА,
ДЕТАЛИ, ИЗДЕЛИЯ,
ИЗОБРАЖЕНИЯ

По двум проекциям построить третью проекцию

?

ОБРАЗЫ
ВОССОЗДАЮЩЕГО ВООБРАЖЕНИЯ
(РЕПРОДУКТИВНЫЕ)

Классификация представлений

ОБРАЗЫ
ТВОРЧЕСКОГО ВООБРАЖЕНИЯ
(ПРОДУКТИВНЫЕ)