Развитие пространственного мышления студентов посредством картографической визуализации

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

И.В. Иванова
Развитие пространственного мышления студентов посредством картографической визуализации
Решение многих теоретических и практических задач, усвоение ряда дисциплин в вузе, эксплуатация современной техники связаны с неизбежностью чтения и использования разнообразной нагляднографической документации. Поэтому обучение в вузе наряду с формированием у студентов профессиональных умений и навыков в качестве основной задачи содержит развитие пространственного мышления. Б. М. Теплов писал: «…интеллект у человека один, и едины основные механизмы мышления, но различны формы мыслительной деятельности, поскольку различны задачи, стоящие в том или другом случае перед умом человека» (Теплов Б.М., 1945, с. 55). Пространственное мышление является специфическим видом мыслительной деятельности, которая имеет место в решении задач, требующих ориентации в практическом и теоретическом пространстве (как видимом, так и воображаемом) (Якиманская И. С. Развитие пространственного мышления школьников. М.: Педагогика, 1980. С. 28).
Наши наблюдения и экспериментальные данные свидетельствуют о том, что студенты испытывают затруднения в изменении позиции наблюдения, самостоятельном осуществлении выбора способов создания образов и в оперировании ими. Можно сделать вывод, что межпредметные связи при использовании наглядности на всех этапах обучения в вузе обеспечиваются слабо. Не соблюдается принцип постепенного усложнения условий создания образов на наглядной основе, слабо расширяются функции наглядности при усвоении знаний, не появляются новые виды наглядности, недостаточно используются знаковые модели и их различные сочетания.
В работах И. С. Якиманской (1968, 1980) выделены основные виды наглядности, используемой при усвоении знаний (Возрастные и индивидуальные особенности образного мышления учащихся / под ред. И. С. Якиманской. М.: Педагогика, 1989. С. 52):
1) натуральные вещественные модели (реальные предметы, муляжи, геометрические тела, макеты, технические образцы) —
2) условные графические изображения (виды, разрезы, сечения, выносные элементы, схемы и т. д.) —
3) знаковые модели (графики, топографические карты, диа-грамммы, химические формулы и упражнения, математические символы и т. д.).
47
Целостное представление о пространственных данных может дать не любой графический материал. Развитие пространственного мышления в условиях вуза главным образом осуществляется под влиянием тех дисциплин, в рамках которых учащиеся овладевают специальными способами создания образов, оперирования ими.
Более подробно можно рассмотреть развитие пространственного мышления в системе обучения географическим дисциплинам. Необходимо создать такую наглядную систему, в которой форма избранных знаков или какие-либо другие средства индикации напоминают отображаемые объекты. К такой наглядной системе относится картография (топографическая карта, план местности и т. п.). Картография обладает особыми возможностями для создания образов и оперирования ими, формирует умение отражать в образе форму и величину объектов, их отдельных элементов.
При изучении картографии в качестве оперативных единиц, обеспечивающих решение задач, могут выступать следующие пространственные характеристики: форма, величина, соотношение частей и целого, пространственная размещенность элементов и т. д. В работе с картой постоянно осуществляется переход от объемных изображений к плоскостным и, наоборот, — от плоскостных к объемным, от восприятия реальных территорий и объектов к их графическому образу.
Именно многообразие содержания географических карт, включающих изображение поверхности, различные знаковые системы, способы символического изображения, правила их построения, применение при составлении и использовании карт существенным образом может влиять на формирование пространственного мышления студентов. При работе с географической картой активируется субъективный опыт человека, который определяет характер возникающего при этом образа, сложного и неоднородного по своему содержанию. Каждая карта имеет своё содержание, которое нужно уметь читать. Содержание карты состоит в отображении на ней территории местности и свойств этой территории, которые передаются при помощи условных обозначений в соответствии с масштабом карты и ее назначением. Для топографических карт характерны специфический набор элементов, обозначение связи между ними, отображение их пространственной размещенности, взаимопринадлежности.
Полнота восприятия содержания карты зависит не только от знания ее языка — условных обозначений. Географическая карта требует от студента внимания, сосредоточенности, наблюдательности, эмоционального напряжения, воображения, владения способа-
48
ми (технологией) создания образа, оперирования ими. Одну и ту же карту студенты воспринимает по-разному, выделяя для себя различные значимые единицы в зависимости от того, что больше соответствует его личному опыту, интересу, имеющемуся у него запасу знаний, представлений. Наши беседы со студентами показали, что при работе с картой некоторые студенты заучивают условные знаки, другие заключают их в яркие наглядные картины (смешанный лес, горный хребет, низменность, возвышенность и т. п.), третьи мысленно располагают объект в пространстве по отношению к наблюдателю, другим объектам, сторонам горизонта (север, юг, восток, запад), используют градусную сетку отсчета, т. е. прибегают к различным вспомогательным приемам. Нашей задачей является помочь учащимися овладеть различными способами восприятия и чтения картографического материала. Средством формирования способов визуализации карты является выполнение операций по сворачиванию и разворачиванию картографической информации. Мы предлагаем студентам такие задания: найти на карте тот фрагмент местности, который они наблюдали на видеозаписи, выполненной с самолёта- создать карту смоделированного кусочка территории другой планеты, предлагаем фрагмент карты и просим создать объёмную модель изображённой территории и пр.
Визуализация в картографии выступает как метод представления информации в виде оптического изображения, как проектирование картографических изображений на устройствах отображения. Объектом визуализации чаще всего являются не сами данные, а описываемые пространственные объекты. При визуализации картографических изображений используются такие графические и геометрические преобразования, как уменьшение и увеличение изображения местности, укрупнение избранного фрагмента территории, перемещение, поворот, операции цветной заливки и иные графические или геометрические преобразования.
Работа с географическими картами построена на заданиях, требующих от студента построения трехмерного изображения, наложения одной тематической карты на другую, что позволяет получать объемные изображения территории, распознать географическую действительность по ее изображению, воссоздавать пространственные представления о размещении и взаимном расположении объектов, проводить анализ содержания карт и составлять их географические описания или характеристики изучаемых территорий, выявлять пространственные и природные особенности территорий. Довольно распространены в картографии и задания по ориентированию на местности. Карта необходима для правильного
49
ориентирования на местности, для определения мест положения объекта. С помощью карты можно охватить взглядом обширные территории и увидеть различные природные процессы и явления. С помощью системы условных знаков карта отражает не только размещение, состояние изображенных на них объектов, но и их характеристику, развитие и изменение. Карта дает возможность давать такие характеристики территорий, которые на карте не отражены, но обусловлены той информацией, которая содержится на ней. Например, определяя по карте географическое положение той или иной страны, студент может дать следующие заключения: особенности климата страны, ее растительный и почвенный покров и т. д.
Таким образом, ориентация человека в пространстве — непременное условие его реальной жизнеобеспечивающей деятельности, успешного познания и преобразования действительности окружающего мира. Изучение картографии позволяет создать такую наглядную систему, в которой форма избранных знаков и другие средства индикации напоминают отображаемые объекты, что создаёт особые условия для развития пространственного мышления. Специфика состоит в том, что пространственное мышление является, и условием и следствием изучения картографии. Осмысление картографии как средства развития пространственного мышления и обеспечение успешности освоения приёмов оперирования пространственными образами в процессе обучения позволяет обеспечить успешность усвоения данной дисциплины и придать ей развивающий характер.
А.А. Игнатьева
Особенности организации внеурочной деятельности по географии с использованием системно-деятельностного подхода
Инновационным введением в рамках Федерального государственного образовательного стандарта является использование системно-деятельностного подхода как основы организации взаимодействия между учащимся и учителем. Результатом этого взаимодействия является достижение образовательных целей, которые продиктованы реалиями XXI в. Современность требует от преподавателя географии не столько наполнения головы учащегося разнообразной информацией, сколько обучения умениям самостоятельно находить и анализировать географические данные. Таким образом, на первое место выступают задачи по формированию личности, способной к дальнейшему самообразованию. Стратегиче-
50

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой