Теоретические основы формирования мыслительных операций «сравнение», «анализ и синтез» обучающихся в процессе решения задач по физике
статья по физике на тему

Теоретические основы формирования мыслительных операций «сравнение», «анализ и синтез» обучающихся в процессе решения задач по физике

1. Мышление, виды мышления

Мышление является объектом изучения многих наук.

С позиции психологии мышление рассматривается как познавательная деятельность, как процесс решения задач, причем такой, каким он является на самом деле, а не такой, каким он должен быть.

Педагогика формирует мышление.

В Большом энциклопедическом словаре приводится такое определение мышления: «Мышление, высшая ступень человеческого познания, позволяет получать знания о таких объектах, свойствах и отношениях реального мира, которые не могут быть непосредственно восприняты на чувственной ступени познания. Формы и законы мышления изучаются логикой, механизмы его протекания - психологией и нейрофизиологией. Кибернетика анализирует мышление в связи с задачами моделирования некоторых мыслительных функций».

Столяренко Л.Д утверждает, что мышление позволяет с помощью умозаключения раскрыть то, что не дано непосредственно в восприятии. …Мышление - наиболее обобщенная и опосредованная форма психического отражения, устанавливающая связи и отношения между познаваемыми объектами.

Развитие мышления ребенка происходит постепенно. Навыки и способы мышления формируются при воздействии среды – человеческого общества.

Человек обладает множеством разных видов мышления.

Мария Фаликман в своей видеолекции «Виды мышления» говорит, что самое распространенное основание для классификации мышления это форма, в которой задача представлена,  и способ преобразования материала. То есть, задача может быть дана либо наглядно, непосредственно перед нами, либо описана словами или вербально. А преобразовывать материал мы можем либо непосредственно нашими действиями, либо в плане образов, мысленно трансформируя то, что мы видим, либо с помощью логических операций.

Соответственно, выделяют три вида мышления, которые одновременно являются тремя ступенями его развития:

1. мышление наглядно-действенное, то самое, которое стоит за решением головоломок в виде «разнимания железных фигурок»;
2. мышление наглядно-образное, когда мы решаем задачу в мысленном плане, например, прикидываем «как вместить всю мебель в комнате, не переставляя ее»;
3. мышление вербально-логическое или словесно-логическое, связанное с использованием речи и с применением определенных логических операторов к той задаче, которая перед нами стоит.

Помимо этого, мы можем различить мышление по тому пласту психики, в котором оно протекает:

1. мышление интуитивное, когда мы не осознаем всего пути решения задачи, а как будто бы сразу знаем решение;
2. мышление аналитическое, развернутое во времени, полностью доступное сознанию, когда мы можем проследить все его этапы.

За интуитивным мышление, обычно стоит богатый опыт, позволяющий человеку не тратить время на разворачивание мыслительного процесса.

По характеру решаемых задач можно также выделить:

1. мышление теоретическое (связано с выдвижением гипотез, с построением теорий, с разработкой стратегии решения);
2. мышление практическое (связано с решением конкретных задач всегда в режиме реального времени, с обязательной проверкой практикой);

Еще одна классификая:

1. мышление творческое;
2. мышление критическое.

Считается, что «в сложных мыслительных действиях взрослого имеются элементы всех видов мышления, но какой-то один из них обычно преобладает».

Мышление как процесс начинается с проблемной ситуации, потребности понять. Первым признаком мыслящего человека является умение увидеть суть проблемы. При этом, возникновение вопросов - есть признак начала мыслительной деятельности.

После осознания проблемы  и постановки задачи начинается ее решение каким-либо из доступных способом. Естественным завершением мыслительного процесса является решение задачи.

2. Мыслительные операции

К решению задачи мышление подходит с помощью многообразных мыслительных операций, к которым относятся сравнение, анализ, синтез, абстракция и обобщение.

С.Л. Рубинштейн писал: «Процесс мышления - это прежде всего анализирование и синтезирование того, что выделяется анализом; это затем абстракция и обобщение, являющиеся производными от них… и далее «...Так же, как анализ осуществляется через синтез, синтез осуществляется через анализ, охватывающий части, элементы, свойства в их взаимосвязи».

Таким образом, по мнению С.Л.Рубинштейна, главные мыслительные операции «... не даны изначально. Они постоянно складываются в ходе самого мышления». Он указывает, что «мышление совершающееся путем применения правил или соответствующих формул (логических, математических и т.д.) выступает непосредственно как функционирование определенных операций. Операцией в этом смысле является звено мыслительного процесса, определяемого правилом или формулой», но «...свести мышление к совокупности так понимаемых операций и устранить процесс мышления - означает устранить само мышление» и далее «… по мере того, как в процессе мышления складываются определенные операции, по мере того, как они генерализуются и закрепляются у индивида, формируется мышление, как способность складывается интеллект».

Получается, что приемы и стратегии деятельности можно выразить через определенную последовательность мыслительных операций при условии перехода умственных действий в разряд интеллектуальных навыков и умений.

Таким образом, анализ, синтез, сравнение, абстрагирование и т.п. в процессе их формирования могут выступать в качестве действий, когда, обучающемуся предлагается выполнить задание, направленное на формирование умения анализировать, сравнивать, обобщать и т.д.

Л.Д.Столяренко и С.И.Самыгин дают следующие определения основным мыслительным операциям:

Анализ – мысленное расчленение предмета, явления или ситуации для выделения составляющих элементов. Таким образом, мы отделяем несущественные связи, которые даны в восприятии. Например, выделение элементов, из которых состоит график.

Синтез – обратный анализу процесс, который восстанавливает целое, находя существенные связи и отношения.

Сравнение – мышление сопоставляет вещи, явления и их свойства, выявляя сходства и различия, что приводит к классификации.

По мнению большинства исследователей, анализ объекта начинается тогда, когда объект включается в мотивационную сферу личности, то есть когда перед человеком появляется новая цель или новые условия деятельности. При этом, очень важен эмоциональный фон: практически в любом школьном возрасте, вызвать удивление учащегося - значит, «запустить» механизм анализа этой ситуации и ее преобразование согласно поставленной цели.

С анализом тесно связана следующая операция - синтез -  обратный анализу процесс, который восстанавливает целое, находя существенные связи и отношения. По-другому, синтез есть построение целого из аналитически заданных частей. Они (анализ и синтез) взаимно дополняют друг друга.

Мы будем рассматривать синтез как практическое или мысленное соединение частей или свойств изучаемого объекта в единое целое, установление связи между ними.

В психологии выделяют два пути осуществления аналитико-синтетических процессов:

1. «синтез через анализ»;

2. «анализ через синтез».

По C.Л. Рубинштейну, «синтез через анализ» чаще встречается при решении простых учебных задач, когда процесс мышления начинается с анализа условия задачи. Чаще всего мышление осуществляется путем «анализа через синтез», когда первым шагом является синтез, цель которого - включить объект в контекст ситуации (или соотнести условие задачи с ее требованием) и лишь потом осуществлять последовательность «обычных» аналитико-синтетических действий.

Сравнение находит тождественность и различие вещей. Кроме того, результатом сравнения, может стать классификация или сформулированное правило. Задания на сравнение предметов, изображений, понятий широко используются в психологических исследованиях развития мышления и его нарушений.

Мы будем использовать следующее определение: сравнение - мыслительная операция установления сходства и (или) различия между объектами. Формирование этой операции у обучающихся должно начинаться с нахождения различия между объектами, т.к. это им сделать проще, чем сразу находить общее. В дидактике физики очень часто используется эта операция и наглядно результаты сравнения лучше представлять в виде сравнительных таблиц.

A.B. Усова отмечает, что «формированию у школьников умения осуществлять сравнение не уделяется должного внимания: ни упражнения в учебниках, ни сборники задач не содержат заданий по выполнению операций данного вида. А учителя при объяснении тех или иных свойств тел или явлений не задаются этим вопросом. Это является серьезным недостатком методик обучения, его необходимо устранять, включая такого рода задания в учебники и сборники задач, в упражнения и содержание проверки знаний».

3. Особенности мышления старшеклассников

Наглядно-действенное и наглядно-образное мышления являются генетически наиболее ранними формами мышления.

Интеллектуальное развитие ребенка характеризуется закономерной сменой стадий, в которой каждая предыдущая стадия подготавливает последующие. С возникновением новых форм мышления старые формы не только не исчезают, а сохраняются и развиваются.

Вербально-логическое или словесно-логическое мышление также называют абстрактно-логическим мышлением, т.е. мышлением в форме абстрактных понятий. В этом виде мышление выступает прежде всего в форме понятий и рассуждений, а не только в виде практических действий или наглядных образов.

Понятие – форма мышления, отражающая существенные свойства, связи и отношения предметов и явлений, выраженная словом или группой слов.

Рассуждение – это работа мысли над суждением, которое, в свою очередь, является основной формой результата мыслительного процесса.

Далее, говоря о развитии мышления обучающихся, будем подразумевать  именно абстрактно-логическое мышление, так как оно является третьей ступенью интеллектуального развития ребенка.

Абстрактно-логическим видом мышления овладевают в среднем и старшем школьном возрасте, когда ребятам становятся доступны более сложные познавательные задачи.  В процессе их решения мыслительные операции обобщаются, формализуются, в результате чего, расширяется диапазон их применения в различных новых ситуациях. Развивается способность рассуждать, обосновывать свои суждения, осознавать и контролировать процесс рассуждения.  Совершается переход от понятийно-конкретного к абстрактно-понятийному мышлению.

Таким образом, и развивать мышление обучающегося следует поэтапно, т.е. поэтапно развивать виды и формы мышления, формировать мыслительные (логические) операции такие как: анализ, синтез и сравнение и производные от них.