Значение образного мышления
в обучении химии

В последнее время все чаще выдвигается тезис о необходимости реализации личностно ориентированного подхода в школьном обучении, предполагающего учет психологических ресурсов ученика. Иными словами, логика учебного процесса должна определяться не только содержанием изучаемого предмета (как проекции соответствующей области научных знаний), но и психологическими особенностями обучаемых. Главное и принципиальное противоречие современной системы образования – провозглашение высоких гуманистических целей и невозможность обеспечить достижение этих целей на практике – связано с феноменом развития мышления человека [1]. Cущественное влияние на успешность учебной деятельности школьника оказывают особенности его образного мышления.

Мышление подразделяется на теоретическое и практическое. Теоретическое, в свою очередь, может быть понятийным и образным, а практическое – наглядно-образным и наглядно-действенным. Теоретическое понятийное мышление (словесно-логическое, абстрактное) – это такое мышление, пользуясь которым в процессе решения задачи человек не обращается непосредственно к опытному изучению действительности, не предпринимает практических действий, направленных на реальное преобразование действительности. Он обсуждает и ищет решение задачи в уме с самого начала и до самого конца, использует знания, выраженные в понятиях, суждениях, умозаключениях.

В противоположность понятийному сам процесс наглядно-действенного мышления представляет собой практическую преобразовательную деятельность, осуществляемую человеком с реальными предметами.

Наглядно-образное мышление – совокупность способов образного решения задачи, предполагающих зрительное наблюдение за ситуацией и оперирование образами составляющих ее предметов без выполнения реальных практических действий с ними. Оно позволяет наиболее полно воссоздавать все многообразие различных фактических характеристик предмета. Важной особенностью этого вида мышления является установление непривычных соответствий между предметами и их свойствами. В этом своем качестве наглядно-образное мышление неразличимо с воображением. Мысля наглядно-образно, человек привязан к действительности, а сами необходимые для мышления образы представлены кратковременной и оперативной памятью.

Эта форма мышления наиболее полно и развернуто представлена у детей дошкольного и младшего школьного возраста, и требуется высокая активность мозга, чтобы сформировать установки на логическое восприятие мира.

Теоретическое образное мышление отличается от понятийного тем, что материалом, который здесь использует человек для решения задачи, являются не понятия, а представления и образы, как правило, визуальные, поэтому часто этот вид мышления называют визуальным. В ходе решения задачи эти образы извлекаются человеком из долговременной памяти и мысленно преобразуются так, чтобы в новой ситуации непосредственно увидеть решение интересующей задачи. Данное мышление продолжает и завершает процесс, начатый наглядно-действенным и наглядно-образным мышлением. Пространственное мышление является разновидностью образного [2].

По степени своей сложности, по требованиям, которые перечисленные виды мышления предъявляют к интеллектуальным и другим способностям человека, все они не уступают друг другу.

Еще в 50-е годы ХХ в. психофизиологи экспериментально обнаружили функциональную асимметрию мозга. В самом общем виде гипотеза, выдвинутая в 1990-х годах. В.Ротенбергом, гласит: левое полушарие оперирует с информацией, сводящейся к однозначному контексту, – отвечает за вербальное поведение, логическое (математическое) мышление. Из всего обилия реальных и потенциальных связей левое полушарие выбирает немногие внутренне непротиворечивые, не исключающие друг друга, и на основе этих немногих связей создает однозначно понимаемый контекст, легко переводимый в слова. Однозначность обеспечивает логический анализ предметов и явлений, последовательность перехода от одного уровня рассмотрения к другому. При этом все остальные связи, способные усложнить картину, сделать ее менее определенной, безжалостно усекаются. В результате создается не картина мира, а только ее модель, однако модель, удобная в обращении.

Главный минус логического мышления – его узость. Логика предоставляет возможность добраться до истины, лишь следуя по цепочке логических рассуждений. В случае неверного представления об одном из звеньев этой цепи видение реального мира становится неполным. Развитая логика не только не помогает, но существенно мешает воспринимать тонкие нюансы окружающей нас действительности.

Правое полушарие занято прямо противоположной задачей. Оно ответственно за интуицию, образное мышление и регулирующую деятельность, способно целиком воспринимать многозначность, окружающего мира, интегрируя все многочисленные и даже противоречивые связи между его объектами, оперируя с целыми образами. Оно “схватывает” реальность во всем богатстве, противоречивости и неоднозначности связей и формирует многозначный контекст. Формирование такого контекста требует меньших физиологических затрат, чем формирование однозначного, упорядочивающего контекста, что доказано экспериментально [3]. Образное мышление раскрывает суть предмета в единый момент времени, причем с характеристиками, максимально совпадающими с действительностью [4]. Речь не в состоянии выразить такой контекст, поскольку строится по законам левополушарного мышления. Без правого полушария мы превратились бы в высокоразвитые компьютеры, тщетно пытающиеся приспособить многозначный мир к своим ограниченным программам. Все попытки создания искусственного интеллекта оказались недостаточно успешными именно потому, что авторы представляли мозг только как одно левое полушарие и пытались моделировать только его.

Оба полушария выполняют равно важные функции. Левое полушарие упрощает мир, чтобы можно было его проанализировать. Правое полушарие преодолевает ограничения, накладываемые левым. В реальном процессе усвоения знаний одновременно присутствуют (и реально функционируют) как образная, так и понятийная составляющие. Это не две самостоятельные составные части (хотя их специфика очевидна), а единый мыслительный процесс, раскрывающий человеку разные, но взаимосвязанные стороны бытия. Образное мышление, устанавливая многозначные связи, уравновешивает особенности логического мышления. Без того или другого вида мышления наше восприятие действительности не было бы столь глубоким и разносторонним, точным и богатым разнообразными оттенками, каким оно является на деле.

В 60–70-е гг. XX в. в экспериментальных психологических исследованиях был получен ряд фактов, на основе которых сформулировали следующие важные положения:

1) образные компоненты мыслительной деятельности оказывают влияние на ее успешность;

2) продуктивность образов проявляется не только в художественном творчестве, но и в других видах деятельности: в обучении, интеллектуальном творчестве, профессиональной деятельности и т.д.;

3) логические и образные компоненты мыслительного процесса функционируют не обособленно, а в органичном единстве; закономерности взаимодействия и взаимозависимости словесно-логических и наглядно-образных форм мыслительной деятельности должны рассматриваться как один из базовых механизмов интеллектуального развития личности.

Исторически сложилось так, что в человеческом обществе преобладает логический, левополушарный тип мышления. Ребенок развивается в условиях все более активного давления нашей левополушарно ориентированной цивилизации.

Традиционная педагогическая психология рассматривает логическое мышление как наиболее совершенное, как высшую форму отражения реальности. В школьной практике очень много внимания уделяется логическим процессам. На протяжении долгого периода времени в возрастной и педагогической психологии господствовало мнение, что формирование логического мышления происходит на основе вытеснения генетически более ранних (низших) видов мышления: наглядно-действенного и образного [5]. К сожалению, подобное представление до сих пор не преодолено: образная составляющая предметов естественно-научного цикла чаще всего отходит на второй план [6]. Наглядно-действенное, образное, интуитивное мышление считаются второстепенными. В настоящее время констатируется отставание в изучении большинства образных явлений: представлений, воображения, образного мышления и т.д.

Все школьное образование направлено на скорейшее формирование у ученика однозначного контекста, на развитие левополушарного логического мышления. При восприятии и запоминании материала от ученика требуется логически осмыслить прочитанное или рассказанное учителем и связно изложить то, что запомнилось. Современная педагогическая практика, опираясь на словесно-логическое мышление, только изредка обращается к наглядно-действенному и наглядно-образному типам мышления. Более того, образное мышление все более подавляется [7].

Понятия, используемые наукой, носят комплексный характер. Каждое такое понятие – это одновременно и мысль (абстрактная конструкция), и переживание (эмоционально-чувственный образ). Мыслительный процесс протекает одновременно и в образах, и в понятиях. Необходимо раскрыть реальный механизм этой связи, сделать его доступным для усвоения. Следует говорить не о противопоставлении образного и понятийного мышления, а о преимущественном оперировании той или иной формой знания в процессе решения задач.

Как отметила Г.М.Чернобельская [8], последнее время курс химии приходится все время сокращать. Учителя при этом не снижают теоретический уровень, потому что считают, что это основа всего, без теории нет настоящего понимания сути дела. Начинают выбрасывать факты. Не хватает времени на эксперимент, на опыты, на какие-то сведения об ученых и т.д., другими словами, из практики преподавания химии убираются последние элементы образного мышления. Неудивительно, что у детей пропадает интерес.

Добиваясь доминирования левополушарного стиля мышления, мы в итоге ограничиваем развитие личности, ведь с правополушарным стилем мышления связаны не только чувственное восприятие, ориентация в пространстве, художественное мышление, но и творчество. Негибкое, ограниченное мышление не может правильно отражать постоянно меняющийся внешний мир [9].

Для подтверждения этой мысли приведу две цитаты. Работая в специализированном учебно-научном центре с одаренными детьми, В.В.Загорский пишет: “Форсирование понятийного мышления (избыток научной терминологии) приводит к тому, что вновь вводимым научным терминам не на что лечь в сознании учащегося. Школьники интуитивно ищут в собственном опыте ассоциации к новому термину – и в результате преподаватели старших классов специализированных школ удивляются возникающей в сознании учащихся “научной мифологии” – совершенно фантастической интерпретации вызубренных “умных слов”…

Вся современная система образования нацелена на развитие формально-логического мышления, на овладение способами построения однозначного контекста. Это приводит к парадоксу: чем больше усилий приложено в процессе воспитания к доминированию логико-знакового мышления, тем больше усилий потребуется в дальнейшем для преодоления его ограниченности. Иными словами, для того чтобы раскрепостить образное мышление и высвободить творческие силы, надо заняться переделкой того, что было заложено в школе. А перевоспитывать, как известно, сложнее, чем воспитывать” [10].

В книге Ж.Адамара приведены результаты анкетирования многих известных ученых-математиков, большинство из которых высказало мнение о значительной роли образов в процессе их мышления. Например, Эйнштейн утверждал: “Слова, написанные или произнесенные, не играют, видимо, ни малейшей роли в механизме моего мышления. Психическими элементами мышления являются некоторые, более или менее ясные, знаки или образы, которые могут быть “по желанию” воспроизведены и скомбинированы... Эти элементы у меня бывают обычно визуального или изредка двигательного типа. Слова или другие условные знаки приходится подыскивать (с трудом) только во вторичной стадии, когда эта игра ассоциаций дала некоторый результат и может быть при желании воспроизведена” [11].

Мозг пpивык воспринимать все таким, какое оно есть – в многообpазии цветов, звyков, дpyгих качеств. Воспpиняв что-то, он в пpавом полyшаpии составляет обpаз, в левом – соответствyющие этому образу слова. Однако девяносто пpоцентов инфоpмации подается в yсеченном виде – голос учителя, текст книги, обpывочные каpтинки и т.д. Детское воспpиятие pаспадается именно из-за yсеченной инфоpмации. Отсюда – неконтpолиpyемое забывание, дефекты внимания, пpобелы памяти.

При обучении практически не учитываются уровни отражения действительности, которые принято считать предшествующими мышлению: ощущения, восприятия, представления. Еще в 40-х гг. ХХ в. Ж.Пиаже обосновал закономерности восприятия и усвоения информации, которые неизбежно проходят через следующие этапы [12]:

– сенсорно-моторный этап (этап получения информации от органов чувств); чем больше информации человек получает на этом этапе, тем более полное представление сложится у него об объекте;

– символьный (образный) этап; на этом этапе, на основании информации, полученной от органов чувств, происходит формирование образа;

– логический этап; происходит логическое осмысление, понимание информации, полученной и сформированной в виде образа;

– лингвистический этап; человек способен выразить в словах образно воспринятую, логически осмысленную информацию.

Эти этапы можно назвать этапами процесса целостного мышления. Как правило, логика используется либо после образного представления, либо одновременно, но никак не в отрыве. Нарушение порядка этапов восприятия и обработки информации ведет к неэффективности, зашоренности мышления, вызывает у учеников непонимание. Неудивительно, что много учащихся отстает в учебе – ведь им предлагают сразу третий, логический этап процесса мышления.

Рассмотрим в этом контексте традиционную методику составления формул веществ по валентности. Объясняя понятие “валентность”, практически все учителя сразу говорят о способности атомов того или иного элемента присоединять к себе определенное число других атомов. Формулируют определение валентности, рисуют для примера несколько структурных формул, сообщают правило для составления формул по валентности и для усвоения нового материала предлагают ученикам выполнить ряд заданий для выработки навыка в составлении формул веществ. Ученики фактически манипулируют только буквенными обозначениями. Данный подход, основанный на применении логического мышления, реализован в логике восхождения от частного к общему, позволяет применять стандартный алгоритм – способ составления формулы вещества по валентности. Недостаток данного подхода в том, что для правополушарных детей он будет неприемлемым – сенсорно-моторный и символьный этапы, как мы видим, отсутствуют.

Наблюдения показывают, что в этом случае у многих учеников правило по составлению формул веществ запоминается на очень короткое время, а затем приходится снова и снова напоминать его. В результате требуется довольно длительное время, чтобы это правило осталось в долговременной памяти, т.е. сформировался навык составления формул веществ.

Учитель взаимодействует в образовательном процессе с учащимися, имеющими разные стили мышления, а традиционный подход сразу направляет к оперированию знаковой символикой, не позволяет ученику “увидеть” различные стороны данного химического явления на макро- и на микроуровне. В логике правополушарного подхода следует идти от общего к частному, оперируя не только логическим, но и образными видами мышления. Сначала необходимо либо нарисовать на доске соединение атомов, либо поработать с моделями, проговорить словами, выдвинуть различные гипотезы – создать перцептивный образ. Атомы различных химических элементов в модели или рисунке обязательно должны различаться размерами, цветом, обозначением.

Затем следует предложить учащимся мысленно представить себе изучаемое (создать мысленный образ явления), облечь проделанные действия в химические термины, проговорить (создать вербальный образ), только потом можно обратиться к знаковому описанию (знаковому образу), рассмотреть возможные способы составления формулы. Данный подход будет являться не алгоритмическим, а основанным на целостном мышлении.

Дети-логики могут пользоваться стандартным предложенным алгоритмом, но, при данном подходе, и правополушарные дети будут иметь свой способ составления формул – через сравнение с образом памяти.

Л и т е р а т у р а

1. Маслова Н.В. Ноосферное образование. М.: Новости, 2002.

2. Мещеряков Б.Г., Зинченко В.П. Большой психологический словарь. М.: Прайм-Еврознак, 2003.

3. Ротенберг В.С., Бондаренко С.М. Мозг. Обучение. Здоровье. Книга для учителя. М.: Просвещение, 1989.

4. Paivio A. Mental imagery in associative learning and memory. Psychological Review, 1969, v. 76, р. 241–263.

5. Возрастная и педагогическая психология. Под ред. А.В.Петровского. М.: Просвещение, 1973.

6. Лидин К.Л., Чернышев М.Л. Проблемы учебного процесса в инновационных школах. Сборник научных трудов. Вып. 5 под ред. О.В.Кузьмина. Иркутск: Иркутский ун-т, 2000, с. 81–88.

7. Коростелева И.С., Ротенберг В.С. Поисковая активность и проблема обучения и воспитания. Вопросы психологии, 1988, № 6, с. 60–70.

8. С чего начинать изучать химию, или как заинтересовать химией. “Круглый стол” на Третьем Московском педагогическом марафоне учебных предметов. Химия (ИД “Первое сентября”), 2004, № 33, с. 4–10.

9. Изюмцева Т.Н. Видеть мир сквозь призму искусства. Химия в школе, 2006, № 8, с. 2–3.

10. Загорский В.В. Тайны педагогического искусства – 2. Модели человека в педагогике. http://www.gazeta.ru/science/.

11. Адамар Ж. Исследование психологии процесса изобретения в области математики. М.: МЦНМО, 2001.

12. Пиаже Ж. Речь и мышление ребенка. М.: Педагогика-Пресс, 1999.

Е.В.ИЛЬИЧЕВА,
учитель химии
средней школы
(р. п. Воротынец,
Нижегородская обл.