Способность пространственно мыслить необходима в самых разнообразных видах деятельности: бытовой, профессиональной, спортивной, творческой. Особое место пространственное мышление занимает в учебной деятельности, в которой оно одновременно выступает и в качестве необходимого условия, предпосылки, и в качестве цели обучения. Значимость проблемы развития пространственного мышления младших школьников определяется его ролью в успешном освоении многих школьных знаний и навыков, такие как чтение, письмо, математика, рисование и другие.
Проблемами формирования пространственных представлений занимались многие психологи и методисты. Среди психологов: Б.Г. Ананьев, Л.Л. Гурова, О.И. Галкина, И.П. Павлов, С.Л. Рубинштейн, И.М. Сеченов и другие исследователи механизма восприятия пространства. Методические вопросы, связанные с формированием и развитием пространственных представлений в процессе обучения элементам геометрии в начальной школе рассматривались И.И. Аргинской, М.А. Бантовой, Н.Б. Истоминой, М.И. Моро, А.М. Пышкало, Л.Г. Петерсон и др. Исследования психологов показывают, что пространство представлений развивается от сенсомоторного пространства, затем становится проективным и метрическим к 9-11 годам.
Роль пространственного мышления в общем интеллектуальном развитии ребёнка в младшем школьном возрасте имеет дольно весомое значение. Поскольку именно на начальном этапе обучения такой вид мышления выступает в качестве доминирующего базового интеллектуального фактора, который необходим для успешногоосвоения основных школьных навыков: чтения, письма и счёта.
Итак, что же представляет собой мышление? Мышление - это опосредованное отражение внешнего мира, которое опирается на впечатления от реальности и дает возможность человеку в зависимости от усвоенных им знаний, умений и навыков правильно оперировать информацией, успешно строить свои планы и программы.
В свою очередь пространственное мышление, по мнению Якимансакой И.С., это вид умственной деятельности, обеспечивающей создание пространственных образов и оперирование ими в процессе решения различных практических и теоретических задач. Пространственное мышление формируется в результате общего психического развития ребёнка, его взаимодействия с окружающим миром, а также под влиянием обучения, в ходе которого ученик познаёт пространственные свойства и пространственные отношения объектов.
Основу работы пространственного мышления составляют наши органы чувств - восприятие. Это основной познавательный процесс чувственного отражения действительности, ее предметов и явлений при их непосредственном воздействии на органы чувств. Оно является основой мышления и практической деятельности как взрослого человека, так и ребенка; основой ориентации человека в окружающем мире и обществе. На основе восприятия человека человеком строятся отношения между людьми.
В структуре восприятия выделяют две основные подструктуры: виды восприятия и свойства восприятия. Виды бывают: простые, сложные и специальные. К специальным относятся восприятие пространства, времени, движения. К более простым видам относятся восприятия величины, формы предметов и их цвета. Свойства восприятия: объем, целостность, структурность, осмысленность. Восприятие следует рассматривать как интеллектуальный процесс. В основе его лежит активный поиск признаков, необходимых для формирования образа предмета.
Становление пространственного мышления ребёнка в онтогенезе, как отмечал известный математик и психолог Ж. Пиаже, происходит через формирование целостных операторных структур: топологических; проективных; метрических. Это означает, что вычленение пространственных свойств и отношений начинается с определения местоположения объекта (предмета, знака, фигуры), затем фиксируется его форма в зависимости от позиции наблюдения и только после этого определяется его величина (пропорции). Вычленение пространственного положения, формы, и величины объекта при его восприятии, по памяти (в представлении), в процессе воображения и характеризует деятельность пространственного мышления, обеспечивающего создание пространственных образов, произвольное оперирование ими.
Формируются пространственное мышление у учащихся 1-4 классов в процессе обучения преимущественно путем:
1.Наблюдения;
2.Восприятия и осмысливания информации, полученной от учителя и из учебников;
3.Практической деятельности (измерение, построение, рисование, моделирование, решение задач и др.);
4. Мысленного оперирования пространственного мышления.
На основе длительных теоретических и экспериментальных исследований для определения сформированности у учащихся пространственного мышления, его полноты, осмысленности, деятельности, научности, в качестве критерия оценки Н.Д. Мацько предлагает принять следующие умения:
1. Распознавать данный объект среди объектов реальной деятельности.
2. Распознавать объект среди изображений.
3. Устанавливать взаимосвязи между словом, представлением, изображением и объектом реальной деятельности.
4. Воспроизводить в воображении объект (представления памяти).
5. Воспроизводит представления памяти (словесно, графически, в виде модели).
6. Создавать в воображении новые объекты (представление воображения).
7. Воспроизводить представления воображения (словесно, графически, в виде модели).
На основе этих умений ею же определяются уровни развития пространственного мышления у учащихся в учебной деятельности:
Аккумулятивный. Накопление и узнавание пространственных признаков и отношений. Учащиеся накапливают разнообразные пространственные представления, учатся узнавать разнообразные пространственные объекты, их отдельные признаки и отношения. Они могут дать название объекту, найти его на рисунке среди предметов реальной деятельности.
Репродуктивный. Воспроизведение представления памяти. У учащегося развита способность воспроизводить (в представлении, словесно, на рисунке, в виде модели) известные им пространственные признаки и отношения.
Конструктивный. Самостоятельное конструирование пространственного образа. Учащиеся на основе сформированных пространственных представлений создают новые представления и оперируют ими, пользуясь словесным описанием, числовыми данными, рисунками.
Интеллектуальный. Для этого этапа характерно уже умение перемещать мысленно пространственные объекты (симметрия, перенос, поворот), находить на рисунке положение фигуры после её перемещения, вид перемещения и т.д. Уровни не относятся конкретно к определенным классам, тесно связаны между собой, переплетаются и можно полагать, что каждый предшествующий является основной, подготавливающей последующий.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что, обучая младших школьников математике, организовывать познавательную деятельность так, чтобы задания были направлены не только на формирование математических понятий, но и на развитие пространственного мышления детей, без которого невозможно развитие общеинтеллектуальных умений и навыков.
В качестве одного из главных критериев математического развития личности является уровень развития пространственного мышления, который характеризуется умением оперировать пространственными образами; а поскольку наглядно-образный стиль мыслительной деятельности младшего школьника выступает в этот период ведущим то, следовательно, этот возраст является наиболее благоприятным для формирования пространственного мышления.