Основними видами природничих знань, що формуються в початковій школі, є поняття і уявлення.

Формування нових понять – найскладніший вид пізнавальної діяльності учнів, який потребує безпосереднього керівництва ним з боку вчителя. Для міцного й осмисленого засвоєння знань дуже важливо не тільки ознайомлювати дітей з окремими поняттями, а й показувати учням їх групи, класи, категорії в підпорядкуванні, тобто підводити до ознайомлення з системою понять.

Школа першого ступеня повинна забезпечити процес пізнавальної діяльності, який розпочинається із сприймання окремих явищ, подій, які відбуваються через відчуття окремих ознак чи властивостей, що діють на аналізатори суб’єкта. Так, наприклад, під час першого знайомства з квіткою, у дітей утворюються різні відчуття: це колір, форма, запах та інше. Всі ці ознаки самі по собі не існують, а належать окремому об’єкту – квітці. Тому у свідомості дитини виникає її образ. Він складається із сукупності відчуттів, які не зводяться до простої їх суми. Це пояснюється тим, що наочний образ сприймання відображає об’єкт, який характеризується цілісністю, зв’язками, взаємовідношеннями між якостями, властивостями, або його частин.

Сприймання тісно пов’язане з образним мисленням і мовою, тобто усвідомленням суті предмету. Свідомо сприйняти предмет – означає впізнати і назвати його. Впізнання здійснюється на основі попереднього досвіду. Сприйнятий образ ніби накладається на образи попередніх сприймань, які зберігаються і відтворюються в пам’яті. Якщо ці образи співпадають, то об’єкт не тільки пізнається, але й відноситься суб’єктом до певної групи чи класу предметів.

Психологічні закономірності сприймання зумовлюють необхідність цілеспрямованого керівництва утворенням чуттєвих образів у молодших школярів для того, щоб вони були об’єктивним відображенням предметів навколишнього світу.

Відчуття відбуваються через аналізатори окремої особистості. Тому сприймання залежить від її психічних особливостей. Так потреби, інтереси, установки, почуття і воля проявляються у вибірковості сприймання. Вибірковість передбачає виділення одних предметів як об’єктів сприймання у порівнянні з іншими, які виступають його фоном. Наприклад, молодші школярі краще помічають яскраві і рухомі предмети на фоні менш яскравих і нерухомих. Вони повніше і глибше сприймають малюнок, який створюється поступово, поелементно, ніж уже готовий. Також швидше і повніше сприймають усе те, що включається у різні види діяльності, викликає активність та інтерес.

Отже, результат сприймання – це створення цілісного образу об’єктна основі безпосередніх відчуттів з участю образного мислення і пам’яті. Такий образ виникає та існує тільки при наявності об’єкта. Однак він може згадуватися і відтворюватися в пам’яті, якщо буде сформоване уявлення про нього.

Уявити – це не просто знати, а бачити, чути, відображати наочно. В уявленнях, як і в сприйманнях, дійсність відображається в наочних образах, але вони відрізняються між собою. Уявлення – це чуттєво-наочний образ предметів чи явищ дійсності, який зберігається і відтворюється в свідомості і без безпосереднього впливу самих предметів на органи чуття [7,15]. Основою уявлень є попередній досвід людини, її попередні сприймання і відчуття. Фізіологічним механізмом уявлень є оживлення в корі мозку раніш утворених тимчасових нервових зв’язків, оживлення попередніх відчуттів і сприймань. Уявлення звичайно виникають не миттєво і в закінченому вигляді, а формуються поступово, удосконалюються і змінюються.

Сприймання та уявлення забезпечують чуттєве пізнання предметів і явищ, але не дозволяють проникнути в їх сутність, розкрити внутрішні зв’язки і взаємозалежності між ними, а також закономірності об’єктивної реальності. Це відбувається на рівні абстрактного, логічного мислення, результатом якого є поняття.

Поняття – одна з основних форм абстрактного мислення; відображення істотних ознак досліджуваного об’єкта. Джерелом поняття є об’єктивний світ, пов'язаний з відчуттями, які виникають у результаті впливу матеріальних предметів на наші органи чуття [4,17,40]. Особливість поняття як форми відображення, полягає насамперед у його загальності. Однак поняття відображає не просто загальні ознаки, тобто їх властивість, сторони та зв’язки, а істотні ознаки, які складають сутність окремих об’єктів або їх груп. Треба наголосити, що поняття відображає загальне, істотне у зв’язку з конкретним. Поняття нерозривно пов’язані з мовою. Вони закріплюються в термінах, символах, які є матеріальними носіями. Зміст понять розкривається в судженнях, які завжди виражаються в словесній формі.

Знання будь-якої науки, відображаючи певну частину реальної дійсності, яка є предметом її пізнання, складають систему понять. Система – це не набір і не сума понять, це не просто скоординована множина, а обов’язково ієрархія, яка має ступеневу організацію, і нові, в порівнянні з окремими поняттями функції. Такі системи утворюються на основі змістового узагальнення уже сформованих уявлень і абстракцій та їх теоретичного аналізу. Кожен навчальний предмет – це система наукових знань, адаптованих до вікових особливостей розумового розвитку дітей кожної вікової групи і загальних цілей навчання [11,20,60].

У процесі формування понять в учнів і розкриття закономірностей природи слід пам’ятати, що однією з рис системи понять є рухомість і динаміка, бо всі поняття нерозривно пов’язані між собою. Та все ж різниця між ними існує і відображає відносну сталість та якісну визначеність предметів і явищ.

Дослідженнями вчених В.В. Давидова, Т.М. Байбари, Л.К. Нарочної, О.Я. Савченко та інших доведено, що при застосуванні ефективних методів навчання у дітей молодшого шкільного віку спостерігається високий рівень узагальнення й абстракції і здатність оволодівати знаннями теоретичного характеру. Тому програмою передбачається формування як одиничних (річка Дніпро, Кримські гори, Карпати), так і загальних понять (рослини, тварини, свійські тварини, дикі тварини, дерева, кущі, трави, звірі, птахи, комахи, корисні копалини та ін.) [4,49,56,58].

Сутність керування пізнавальною діяльністю учнів під час формування понять полягає в тому, щоб допомогти дітям у певному матеріалі (текстах, зображеннях, натуральних об’єктах, результатах спостережень), виділити основні ознаки узагальнити їх, зробити висновки, дати доступне дітям визначення нового поняття. Потрібно також зіставити нове сформоване поняття з тими, які були раніше засвоєні дітьми, і тим самим ввести його в загальну систему понять. Нарешті, треба провести роботу із закріплення нового поняття, перевірити, як діти вміють ним оперувати. Змістом поняття стають їх істотні ознаки, які можна виділити абстрагуванням і узагальненням. Зміст поняття розкривається у його визначені за допомогою слів, термінів. Таким чином, робота над поняттями супроводжується збагаченням словникового запасу дітей.

Як у науці, так і в навчанні розвиток понять відбувається двома шляхами:

1. Виникнення нових понять;

2. Розширення (за обсягом), поглиблення (за змістом), уточнення і сходження на вищий ступінь узагальнення (абстракції) [12,23].

Кожне поняття на певному відрізку процесу навчання (засвоєння змісту теми розділу, класу, курсу початкової школи) має свій початковий і кінцевий рівень сформованості, визначений у програмі та підручниках. Поняття, як форма знань, відображає об’єктивний хід діяльності, внаслідок якої утворюються в свідомості людини:

· чуттєве сприймання;

· засвоєння або актуалізація уявлень про окремі об’єкти чи їх групи;

· розумова діяльність на виявлення істотних ознак;

· узагальнення і словесне вираження сутності поняття;

· введення терміну, яким позначається поняття.

Послідовність формування природничих, за словами Л.К. Нарочної, понять можна зобразити за допомогою схем 1–4: [49]

Схема 1. Формується поняття, яке має дві істотні ознаки.

Схема 2. Зміст поняття – три істотні ознаки. Засвоюється одна істотна ознака. Дві попередні – це опорні знання.

Схема 3. Зміст поняття – шість істотних ознак. Засвоюється три істотні ознаки, а три попередні – опорні знання.

Схема 4. Це кінцевий результат формування певного природничого поняття, наприклад, у курсі природознавства початкової школи.

Перш ніж приступити до формування того чи іншого поняття, вчителю необхідно самому визначити ті ознаки, які складають зміст даного поняття, і об’єкти, що ним охоплюються, а також усвідомити його місце в системі понять. Серед ознак слід виділити ті, які доступні для засвоєння молодшим школярам, а серед об’єктів такі, про які можна створити яскраві уявлення. У зміст наукового поняття «тварини» входять такі ознаки: тварини – живі гетеротрофні організми, які характеризуються здатністю використовувати лише готові органічні сполуки і не можуть синтезувати їх із неорганічних речовин навколишнього середовища; цим живим істотам властива підвищена активність, уміння добре пересуватися в просторі. Це поняття за своїм обсягом охоплює всіх тварин – безхребетних і хребетних.

Звичайно молодшим школярам під силу засвоїти поняття «тварини» лише в елементарному обсязі. Їм слід усвідомити такі ознаки (елементи) цього поняття: 1) належать до живої природи, тобто живляться, дихають, ростуть, активно переміщаються в просторі, розвиваються, розмножуються, відмирають; 2) живляться готовими поживними речовинами, тобто рослинами і тваринами.

Щодо обсягу поняття, то учням необхідно збагнути, що до тварин належать – комахи, птахи, звірі (2 клас), а також риби, земноводні, плазуни (3 клас). Із класу в клас загальне поняття «тварини» збагачується новим змістом, розширюється його обсяг. Воно формується у молодших школярів на основі уявлень про окремих представників тваринного світу.

Сучасна початкова школа потребує нових підходів до формування теоретичних знань у молодших школярів. Сьогодні вже в школі першого ступеня пріоритети надаються творчій діяльності, самостійності та нестандартності думки, особливо в процесі формування наукових понять. Цей процес надто складний, оскільки ґрунтується на певній послідовності теоретичного мислення. Враховуючи те, що формування природничих понять неможливо досягнути тільки шляхом запам’ятовування визначень і відтворення окремих фактів, для цього створюються певні дидактичні умови. Серед цих умов ми вирізняємо конструювання системи творчих завдань, які втілюють в себе досвід творчої діяльності.

Під творчими завданнями в педагогіці розуміють завдання, результат розв’язання якого збагачує школярів новими знаннями про об’єкт та спосіб діяльності. Для таких завдань характерним є те, що «учень, маючи всі необхідні дані, не може отримати результат безпосередньо з них. Для цього необхідно перетворити ці дані та самостійно виконати з ними ряд практичних та розумових операцій у потрібній послідовності», зазначає І.Я. Лернер [16,42]. Отже, творче завдання – це таке завдання, яке потребує для свого розв’язання різних методів пошукової діяльності, завдяки яким досягається результат, що розкриває провідні, стержневі лінії теми, і забезпечує оптимальне просування вперед у межах її змісту.

Пізнавальні завдання можуть бути у вигляді:

v запитання (це завдання, яке сформоване у питальній формі та не містить спеціальної інформації, необхідної для його виконання);

v вправи (це завдання, яке запропоноване у будь-якій формі, але спрямоване на відпрацювання в учнів набутих умінь і навичок);

v задачі (це завдання на знаходження якогось результату, коли дії для його виконання не вказані, але в умові задачі є основна частина необхідної інформації) [7,36,50].

Всі ці види завдань застосовуються у процесі формування природничих понять, які передбаченні Державним освітнім стандартом початкової школи.

Крім того, пізнавальні завдання можуть бути у формі головоломок, кросвордів, ребусів, загадок, ігрових вправ. Розв’язання таких завдань потребує певної незалежності мислення дитини, творчих самостійних пошуків, оригінальності, винахідливості, моделювання різних видів зв’язків, схематичної побудови системи істотних ознак поняття та системи понять тощо.

У процесі формування природничих понять, переважають пізнавальні завдання на: порівняння з наступним встановленням подібності й відмінності між об’єктами і явищами природи; класифікація, використання аналогії, як засобу перенесення способу дії; визначення головного; визначення і пояснення зв’язків між причиною і наслідком; узагальнення і конкретизація; доведення істинності суджень.

Щоб допомогти дітям здійснити процес узагальнення істотних ознак і абстрагувати їх від неістотних, використовується прийом зіставлення двох об’єктів, які були взяті для порівняння, з третім, який не має таких ознак, наприклад: білки і зайця з граком. Діти легко встановлюють, що білка і заєць вкриті шерстю, а грак – пір’ям. За допомогою вчителя формулюють визначення поняття: звірі – тварини, тіло яких вкрите шерстю. Це й буде після аналітичний синтез, здійснений на основі аналізу.

Аналогічно проводиться робота в другому класі, виділення істотних ознак понять «птахи» – вкриті пір’ям, «комахи» – мають 6 ніг та інше.

Вчителю слід продумати вправи на закріплення набутих знань, застосування їх у новій ситуації, наприклад: доведіть, що тварини – живі істоти. Назвіть тварини своєї місцевості. Чому вовк, синиця, комар – тварини? Хто зайвий у цьому ряду: мурашка, сонечко, рак, муха. Чому? Закінчіть речення: корова, кінь, курка, качка – це … Можна організовувати ігри на класифікацію тварин за їх істотними ознаками. Наприклад гра «У зоомагазині».

Для розв’язання цих завдань учневі необхідно проаналізувати факти, встановити зв’язки, відношення і залежності між ними, використати набутий досвід, виділити ознаки та їх співвідношення, сформулювати узагальнення, висновки. Усі і дії виконуються у формі різноманітних прийомів розумової діяльності. З огляду на це і виділяються типи пізнавальних завдань, про які йшлося вище.

За ступенем самостійності учнів у виконанні цих завдань вони можуть бути: репродуктивними, частково-пошуковими, продуктивними. Нагадаємо, що репродуктивні завдання це такі, які спонукають дитину до відтворення раніше набутих знань. Частково-пошукові завдання розв’язує дитина, користуючись інформацією з підручника, засобів унаочнення, результатами спостережень, дослідів, практичних робіт тощо. Продуктивні завдання потребують здійснення учнями операцій логічного мислення з уже відомими знаннями або під час розв’язання проблеми.

Зауважмо, що результативність процесу формування природничого поняття забезпечує не стільки кожне окремо взяте завдання, скільки система пізнавальних завдань, які поступово ускладнюються і тим самим ведуть до зростаючого напруження розумових сил школярів, пошуків і застосування відповідних прийомів розумової діяльності. На думку О.М. Алексюка, слід крок за кроком привчати кожного учня до такого використання своїх знань, умінь і навичок на практиці, яке потребує виявлення більшої самостійності, ініціативи, наполегливості, більших зусиль для переборення труднощів [2,49,57].

Пізнавальні завдання забезпечують як цілий процес формування поняття, так і кожен із його етапів.

На кожному етапі домінує певний компонент: сприймання, усвідомлення, осмислення, серед елементів якого є узагальнення і систематизація. Вони виконуються у чіткій логічній послідовності і для здійснення вимагають розв’язання пізнавальних завдань, застосування прийомів учіння, які відповідають психічній природі та конкретному змісту поняття. Це в свою чергу зумовлює відповідні способи управління з боку вчителя. Роль уявлень при вивченні природознавства дуже вагома: чим багатші у дітей уявлення, чим вони повніші за обсягом і точніші за змістом, тим краще розвивається у дітей пам’ять і мислення. Уявлення також є необхідною умовою формування понять, розуміння учнями слів учителя, а також засвоєння матеріалу підручника.

Учителю не слід забувати і про повторення і закріплення раніше засвоєних понять, на що спрямовуються і завдання вміщені у підручнику. На уроці теми «Шкідники поля» третьокласники знайомляться з новою ознакою поняття «комахи» – вони довідуються, що комахи проходять такі стадії розвитку: яйце → личинка → лялечка → доросла комаха. На таблицях і колекціях діти розглядають стадії розвитку комах. За допомогою графопроектора (таблиці), вчитель демонструє схему розвитку, а учні записують її в зошити. Можна запропонувати дітям відгадати загадки: Хто чотири рази народжується, а раз вмирає? Вранці – повзає, в обід – нерухомий, а ввечері – літає. Хто це? Результат усвідомлення, запам’ятовування і відтворення. На відміну від сприймання, уявлення є більш узагальненим образом, оскільки запам’ятовується не всі ознаки, а найхарактерніші.

Якщо сприймання завжди одиничні, то уявлення бувають одиничні і загальні. Одиничні – утворюються на основі сприймання одного об’єкта і відображають одиничний предмет. Загальні – відображають ряд подібних предметів і стосуються їх групи. Наприклад, одиничне уявлення про березу, а загальне – про дерево. Зміст останнього узагальнений, але він пов’язується з одиничним образом. Діти не уявляють дерево взагалі, а уявляють конкретно дуб, чи липу.

Кожне уявлення має зміст, тобто, ті зовнішні ознаки, властивості і зв’язки чуттєво-наочного образу, які були сприйняті різними органами чуття і які створюють цей образ. Потрібно наголосити, що в кожній темі навчального матеріалу чітко визначається зміст уявлення про предмет чи явище, яке формується у дітей.

За змістом уявлення визначається освітня ціль і результат процесу навчання на уроці. Щоб сформувати у свідомості учнів чітке уявлення про незнайомий предмет, треба показати їм його, дати можливість доторкнутись до нього, а іноді понюхати і спробувати на смак. Якщо предмет, як певний комплекс подразників діє на аналізатори, то у корі великих півкуль утворюються тимчасові зв’язки, в наслідок чого організм реагує на предмет, як єдине ціле. Отже, одночасна робота різних аналізаторів є найважливішою умовою переходу від окремих відчуттів, до сприймання предмета в цілому.

Зокрема, знайомлячись із снігом чи льодом, за допомогою зорового аналізатора, сприймають особливості кольору, органами дотику визначають їх твердість, поверхню, температуру, органами нюху – відсутність запаху. Тримаючи сніг у руці, діти спостерігають такі зміни: білі сніжинки, що падають на руку, перетворюються на краплинки води. Спостереження цього явища є необхідною умовою усвідомлення учнями причинно-наслідкових зв’язків між явищами. Підводиться висновок: від тепла – сніг тане, перетворюється на воду. Цей простий приклад показує, як одночасна робота різних аналізаторів забезпечує відображення складних зв’язків явищ об’єктивного світу.

Щоб сформувати в учнів загальне уявлення про той чи інший предмет, найдоцільніше ознайомити з ним безпосередньо в природі. Тому великого значення набуває спостереження під час екскурсій, а також довготривалі самостійні спостереження в природі. Під час цих спостережень учні запам’ятовують не тільки зовнішні особливості об’єктів, а й звертають увагу на їхнє природне оточення. Це дає можливість виявити певні взаємозв’язки між об’єктом і середовищем. Під час спостережень тісно переплітаються елементи чуттєвого (емпіричного) і абстрактного (логічного). Наприклад, під час екскурсії до лісу, треба не лише показати дітям сосну (звернути увагу на її колір, стовбур, будову шишок), а й запропонувати дітям порівняти дерева, які ростуть в гущавині, з деревами, що ростуть на відкриті місцевості.

Діти помітять, що крони сосон, які ростуть густо – вузькі, підняті в гору, а ті, які ростуть поодиноко – нижчі, гілки опускаються майже до середини стовбура. Тут же треба зробити висновок, що сосна – рослина світлолюбива. Тому в лісі, де дерева затіняють одне одного, вони тягнуться до сонця. Знизу ж гілки відмирають, бо вони отримують мало сонця. Порівнюючи сосну і ялину, діти переконуються, що ялина – рослина, яка не боїться тіні, бо в темному місці в неї розкішна крона, гілки опускаються аж до самої землі.

У формуванні уявлень про різноманітність навколишньої природи допомагають також опорні схеми. Відомо, що молодшим школярам значною мірою властиве наочно-образне мислення. Але це не означає, що їм не доступний високий рівень абстракції. І сама схема є однією з найдоступніших форм. Це стверджує дослід роботи вчителів Л.Ф. Кірашенко [19,26], Н.І. Мартиненко [64,76]. Робота з такими схемами допомагає виділити з усіх ознак суттєві, формувати елементарні поняття і найпростіші зв’язки між ними.

У 1–2 класах для складання схем вчителі використовують локальні малюнки, а в 3–4 – малюнки замінюють словами.

Необхідно зазначити, що уявлення служать основою розвитку естетичних і етичних почуттів. Можна виховувати у дітей почуття краси природи, тільки під час сприймання краси конкретних предметів, звуків, стану природи. Такий самий підхід стосується і етичних переживань. Оцінка і самооцінка поводження у природі дається в конкретній ситуації. За таких умов в аналогічних ситуаціях набувається досвіт власної поведінки кожного школяра. Отже, вчитель, застосовуючи різноманітні засоби наочності, організовуючи спостереження дітей серед природи, постійно повинен керувати процесом сприймання учнями явищ і об’єктів, утворення в їхній свідомості яскравих уявлень. Таке керування приводиться спрямуванням уваги дітей на істотні ознаки об’єкта, розкриттям взаємозв’язків окремих предметів або явищ. Увага стимулюється за допомогою різноманітних запитань і завдань, а також виконанням дітьми цілеспрямованої роботи з предметом.

Значна робота по формуванню у молодших школярів яскравих образів повинна проводитися і на предметних уроках, де діти під керівництвом учителя вивчають натуральні об’єкти.

Звичайно, на предметному уроці чуттєве сприйняття учнів поєднується зі словом вчителя, який спрямовує цей процес, бо молодші школярі ще не можуть самостійно виділити головні властивості об’єкта. Діти сприймають тільки ті його особливості, які відразу впадають в око, хоч вони можуть бути і неістотними. Поступово вчитель підводить учнів до різнобічного ознайомлення з об’єктом. Діти дають його словесний опис, встановлюють причинно-наслідкові зв’язки.

Кращому запам’ятовуванню створення окремих образів сприяє замальовування розглянутих об’єктів по пам’яті. Проте слід зауважити, що малюнками, особливо перемальовуванням з підручника не слід захоплюватись.

З меншою ефективністю, але все ж можна створити уявлення про той чи інший предмет за допомогою наочних посібників: навчальних картин, діапозитивів, діафільмів.