Формування просторового мислення молодших школярів на уроках математики

Abstract

(ua) Робота викладена на 88 сторінках, містить 3 розділи, 86 джерел та 12 додатків. Об’єктом дослідження є методика вивчення математичної освітньої галузі у початковій школі в умовах НУШ. Предмет дослідження – процес формування та розвитку просторового мислення молодших школярів при вивченні математичної освітньої галузі. Мета роботи – висвітлити методичні особливості формування та розвитку просторового мислення учнів при вивченні математики в початковій школі. У першому розділі проаналізовано психолого-педагогічні основи розвитку просторового мислення. Розглянуто різні наукові підходи до визначення цього поняття, його зв’язку з когнітивними процесами та математичним інтелектом. Виділено ключові компоненти просторового мислення, які необхідно формувати у молодшому шкільному віці. У другому розділі магістерської роботи досліджено методичні аспекти формування та розвитку просторового мислення молодших школярів. Зокрема, вивчено:  можливості використання дидактичних ігор та вправ для формування просторових навичок;  значення конструкторської діяльності у формуванні просторового мислення, включаючи роботу з LEGO та іншими інтерактивними матеріалами;  роль інтеграції математичної освітньої галузі з іншими предметами, такими як технології, образотворче мистецтво та природничі науки;  ефективність застосування віртуальних інструментів, таких як комп’ютерні програми та інтерактивні ігри, для розвитку уявлення про геометричні об’єкти та просторові відношення;  методичні підходи до візуалізації математичних понять за допомогою схем і моделей. Крім того, розроблено авторську методику розвитку просторового мислення, яка передбачає використання завдань ігрового та творчого характеру, спрямованих на розвиток орієнтації в просторі, просторової уяви та геометричних уявлень у дітей молодшого шкільного віку. Методика перевірена у педагогічній практиці та інтегрована у навчальний процес для забезпечення комплексного розвитку просторових навичок учнів. У третьому розділі магістерської роботи досліджено практичну реалізацію методики розвитку просторового мислення молодших школярів під час вивчення математики. Зокрема:  описано етапи організації педагогічного експерименту, який мав на меті перевірку ефективності розробленої методики;  представлено програму експериментальної роботи, що включала спеціально підібрані вправи, дидактичні ігри, конструкторську діяльність та інтерактивні завдання для формування просторових уявлень і навичок орієнтації у просторі;  проведено аналіз результатів експерименту, в якому взяли участь учні молодших класів;  оцінено динаміку змін рівня просторового мислення учнів на основі діагностичних методик, таких як тестування, спостереження та аналіз виконаних завдань;  визначено ключові фактори, які впливають на успішність розвитку просторового мислення в умовах початкової школи. Результати дослідження засвідчили, що використання авторської методики позитивно впливає на формування просторового мислення молодших школярів. Учні, які брали участь в експерименті, показали значне покращення у виконанні завдань, пов’язаних із просторовою орієнтацією, геометричними уявленнями та математичними вправами, що потребують візуалізації. За результатами роботи зроблено висновки щодо розвитку просторового мислення учнів початкової школи. (en) The work consists of 88 pages, includes 3 chapters, 86 references, and 12 appendices. The object of the study is the methodology of teaching the mathematical educational field in elementary school under the conditions of the New Ukrainian School (NUS). The subject of the research is the process of forming and developing spatial thinking in primary school students while studying the field of mathematics education. The aim of the study is to highlight the methodological features of forming and developing students' spatial thinking during mathematics lessons in primary school. In the first chapter, the psychological and pedagogical foundations for the development of spatial thinking are analysed. Various scientific approaches to defining this concept, its relationship with cognitive processes and mathematical intelligence are considered. Key components of spatial thinking that need to be developed in elementary school age are identified. In the second chapter of the master’s thesis, methodological aspects of developing spatial thinking in elementary school students are explored. Specifically, the study examined:  possibilities of using didactic games and exercises to form spatial skills;  the importance of constructive activities in developing spatial thinking, including working with LEGO and other interactive materials;  the role of integrating the mathematical educational field with other subjects, such as technology, visual arts, and natural sciences;  the effectiveness of using virtual tools such as computer programs and interactive games to develop understanding of geometric objects and spatial relationships;  methodological approaches to visualizing mathematical concepts through diagrams and models. Additionally, an original methodology for developing spatial thinking was developed, which involves the use of game-based and creative tasks aimed at developing spatial orientation, spatial imagination, and geometric concepts in young children. The methodology was tested in pedagogical practice and integrated into the educational process to ensure comprehensive development of students' spatial skills. In the third chapter of the master’s thesis, the practical implementation of the methodology for developing spatial thinking in elementary school students during mathematics lessons is studied. Specifically:  stages of organizing a pedagogical experiment aimed at verifying the effectiveness of the developed methodology are described;  the program of experimental work is presented, which included specially selected exercises, didactic games, constructive activities, and interactive tasks for forming spatial representations and orientation skills;  the results of the experiment involving elementary school students are analyzed;  the dynamics of changes in the level of students' spatial thinking based on diagnostic methods such as testing, observation, and analysis of completed tasks is assessed;  key factors influencing the successful development of spatial thinking in elementary school conditions are identified. The study results demonstrated that the use of the original methodology positively influences the development of spatial thinking in elementary school students. Students who participated in the experiment showed significant improvement in tasks related to spatial orientation, geometric representations, and mathematical exercises requiring visualization. Based on the study, conclusions were drawn regarding the development of spatial thinking in elementary school students.