Семинар ДООМ Применение методов визуализации

Материал из ТолВИКИ
(Различия между версиями)
Перейти к: навигация, поиск
Строка 1: Строка 1:
 +
 
  технический консультант Корнева Нина Алексеевна
 
  технический консультант Корнева Нина Алексеевна
 
  Команды: [[Участник: АксиомаIDm014]],[[Участник: ТеоремикиIDm013]],[[Участник: БесконечностьIDm029]]
 
  Команды: [[Участник: АксиомаIDm014]],[[Участник: ТеоремикиIDm013]],[[Участник: БесконечностьIDm029]]
 +
 
Данная статья,представленная вашему вниманию, взята из журнала "Компьютерные инструменты в школе". №4 Санкт-Петербург 2008 год. Подписка на журнал была подарена нашей школе за прекрасные результаты в конкурсе.
 
Данная статья,представленная вашему вниманию, взята из журнала "Компьютерные инструменты в школе". №4 Санкт-Петербург 2008 год. Подписка на журнал была подарена нашей школе за прекрасные результаты в конкурсе.
  
Строка 11: Строка 13:
  
  
−
Использование методов визуализации при создании учебно-методических материалов само по себе далеко не ново. С развитием информационных технологий расширяются формы визуализации, улучшается качество результирующих учебных продуктов. Однако существенное усиление образовательного эффекта внедрения таких материалов должно дать создание именно интерактивных обучающих материалов, сочетающих в себе преимущества продуктивного воздействия на человека через визуальный канал поступления информации с эффективностью интерактивного взаимодействия учащегося с изучаемым материалом.
+
:Использование методов визуализации при создании учебно-методических материалов само по себе далеко не ново. С развитием
−
Многие столетия курс элементарной геометрии был наиболее стабильным среди всех предметов в средней школе как по содержанию, так и по методике его изучения: содержание его шло от «Начал» Евклида, а методика состояла, в основном, в изложении доказательств теорем учителем, которые затем подкреплялись решением задач учениками. Единственными учебными средствами были учебник и задачник к нему (или учебник, в котором, помимо теоретического материала, были и задачи).
+
информационных технологий расширяются формы визуализации, улучшается качество результирующих учебных продуктов. Однако существенное усиление образовательного эффекта внедрения таких материалов должно дать создание именно интерактивных обучающих материалов, сочетающих в себе преимущества продуктивного воздействия на человека через визуальный канал поступления информации с эффективностью интерактивного взаимодействия учащегося с изучаемым материалом.
−
В последние десятилетия XX века по¬ложение стало меняться: в курсе геометрии появились новые разделы - векторы, координаты, преобразования, а в начале XXI века для изучения геометрии стали применяться  компьютерные средства.
+
:Многие столетия курс элементарной геометрии был наиболее стабильным среди всех предметов в средней школе как по содержанию,
−
В курсе геометрии в 7 и 8 классах важнейшие теоремы доказывались традицион¬ными синтетическими методами классической элементарной геометрии. Геометрия в этих классах, в основном, статична: изучаются свойства заданных фигур, сравниваются их элементы, например, стороны и углы треугольников. В 9 классе курс геометрии начинает знакомить школьников с понятиями и методами математики, появив¬шимися в XVII-XX вв.; координатами и методом координат, векторами и векторным методом, преобразованиями и методами преобразований. Они появились в школьном курсе геометрии в «посткиселевскую» эпоху в середине XX века. Можно было бы систематический школьный курс элемен¬тарной евклидовой геометрии построить на базе каждого из этих трех методов: как ана¬литическую геометрию (по Р. Декарту), как векторную геометрию (по Г. Вейлю) или как геометрию группы преобразований (по Ф. Клейну или по Ф. Бахману). Попытки построения курса геометрии в школе, изначально базирующегося на этих методах, не увенчались успехом (в начале система¬тического курса геометрии сейчас все-таки лежат традиционные синтетические мето¬ды), но знакомить школьников, уже овла¬девших важнейшими фактами классичес¬кой элементарной геометрии, с современ¬ными идеями и методами математики не¬обходимо, поскольку (как неоднократно писал академик А.Д. Александров), школь¬ный курс геометрии должен быть причас- тен к современной науке. Девятый класс - промежуточный между основной и старшей школой - наиболее подходящее место для такого знакомства: сравнение традиционных и современных методов при решении ими однотипных задач элементарной геометрии полезно и показывает школьникам, что и такая древняя наука, как геометрия, даже в школьном курсе постоянно развивается и обогащается. Именно поэтому авторы выб¬рали геометрию девятого класса в качестве объекта применения компьютерных инст¬рументов при ее изучении.
+
так и по методике его изучения: содержание его шло от «Начал» Евклида, а методика состояла, в основном, в изложении доказательств теорем учителем, которые затем подкреплялись решением задач учениками. Единственными учебными средствами были учебник и задачник к нему (или учебник, в котором, помимо теоретического материала, были и задачи).
−
Разработанные авторами учебно-методи¬ческие материалы включают в себя три со¬ставляющие: во-первых, учебное пособие по курсу геометрии для 9 класса, во-вторых, три рабочие тетради к этому курсу и, в-третьих, книгу для учителя. Содержание учебника ориентируется на содержание двух ранее изданных учебных пособий [1, 2].
+
:В последние десятилетия XX века положение стало меняться: в курсе геометрии появились новые разделы - векторы, координаты,
−
Каждая из этих составляющих представ¬лена как в полиграфическом, так и в элек¬тронном варианте. Полиграфический вариант  вполне традиционен, а в его электрон¬ном варианте многие иллюстрации «ожи¬вают», становятся динамичными, что, ко¬нечно, и в дидактическом и в эстетическом смысле дает положительный эффект. Мно¬жество разнообразных динамических моде¬лей включено во все разделы электронного учебного пособия, а электронные рабочие тетради состоят из интерактивных заданий, предназначенных для решения учащимися задач различного уровня сложности и вы¬полнения самостоятельной работы. Элект¬ронные версии учебного пособия и рабо¬чих тетрадей выполнены на основе широ¬кого использования Flash- и Java-техноло¬гий [3, 4].
+
преобразования, а в начале XXI века для изучения геометрии стали применяться  компьютерные средства.
−
Внешний вид одной из таких моделей в различных режимах ее работы приведен в качестве примера на рис. 1. Рассматривае¬мая модель (технология Flash) позволяет в динамике визуализировать процесс постро¬ения пирамиды. В исходном состоянии в окне модели отображается плоскость, на ко¬торой пользователь может строить много¬угольник - основание пирамиды. Построе¬ние многоугольника осуществляется после¬довательным нанесением курсором компь¬ютерной мыши на плоскости точек - вер¬шин многоугольника основания. Заверша¬ется построение основания замыканием ло¬маной - границы основания, то есть по¬вторным щелчком курсором компьютерной мыши по первой вершине многоугольника (рис. 1 а). Далее пользователь может выб¬рать (щелчком мыши) произвольную точку вне плоскости, которая при этом соединя¬ется отрезками со всеми вершинами мно¬гоугольника основания (рис. 1 б). На полу¬чившийся каркас «натягиваются» треуголь¬ники боковой поверхности пирамиды (рис. 1 в). Они вместе с многоугольником основания ограничат в пространстве пира¬миду. Далее пользователь может с помо¬щью компьютерной мыши вращать пост¬роенную пирамиду в пространстве, осмат¬ривая ее со всех сторон (рис. 1 в, г).
+
:В курсе геометрии в 7 и 8 классах важнейшие теоремы доказывались традиционными синтетическими методами классической
−
Применение в процессе создания инте¬рактивных моделей Web-технологий позво¬ляет, с одной стороны, создавать учебные информационные ресурсы с простым и интуитивно понятным интерфей¬сом, хорошо знакомым в настоя¬щее время подавляющему боль¬шинству учащихся. С другой сто¬роны, такой подход решает про¬блему унификации цифровых об¬разовательных ресурсов, суще¬ственно облегчая переносимость и тиражируемость создаваемых учеб¬ных материалов. Действительно, для работы с такими приложени¬ями не требуется ничего, кроме стандартного Wcb-браузера (на¬пример, Internet Explorer), имею¬щегося на любом пользовательс¬ком компьютере. Еще одним важ¬ным доводом в пользу данного под¬хода является то, что созданные таким об¬разом учебные материалы могут быть лег¬ко интегрированы в распределенные инфор¬мационно-обучающие системы, основанные на Web-технологиях сетевого доступа пользователей.
+
элементарной геометрии. Геометрия в этих классах, в основном, статична: изучаются свойства заданных фигур, сравниваются их элементы, например, стороны и углы треугольников. В 9 классе курс геометрии начинает знакомить школьников с понятиями и методами математики, появившимися в XVII-XX вв.; координатами и методом координат, векторами и векторным методом, преобразованиями и методами преобразований. Они появились в школьном курсе геометрии в «посткиселевскую» эпоху в середине XX века. Можно было бы систематический школьный курс элемен¬тарной евклидовой геометрии построить на базе каждого из этих трех методов: как аналитическую геометрию (по Р. Декарту), как векторную геометрию (по Г. Вейлю) или как геометрию группы преобразований (по Ф. Клейну или по Ф. Бахману).  
−
В книге для учителя даны краткие сце¬нарии всех уроков по курсу геометрии в 9 классе. Приведем в качестве примера один из них к теме «Движения».
+
  
−
УРОК 3.
+
[[Изображение:222_ПМ.GIF]]
 +
 
 +
:Попытки построения курса геометрии в школе, изначально базирующегося на этих методах, не увенчались успехом (в начале
 +
система¬тического курса геометрии сейчас все-таки лежат традиционные синтетические методы), но знакомить школьников, уже овла¬девших важнейшими фактами классичес¬кой элементарной геометрии, с современ¬ными идеями и методами математики не¬обходимо, поскольку (как неоднократно писал академик А.Д. Александров), школьный курс геометрии должен быть причас- тен к современной науке. Девятый класс - промежуточный между основной и старшей школой - наиболее подходящее место для такого знакомства: сравнение традиционных и современных методов при решении ими однотипных задач элементарной геометрии полезно и показывает школьникам, что и такая древняя наука, как геометрия, даже в школьном курсе постоянно развивается и обогащается. Именно поэтому авторы выб¬рали геометрию девятого класса в качестве объекта применения компьютерных инструментов при ее изучении.
 +
Разработанные авторами учебно-методические материалы включают в себя три составляющие: во-первых, учебное пособие по курсу геометрии для 9 класса, во-вторых, три рабочие тетради к этому курсу и, в-третьих, книгу для учителя. Содержание учебника ориентируется на содержание двух ранее изданных учебных пособий [1, 2].
 +
:Каждая из этих составляющих представлена как в полиграфическом, так и в элек¬тронном варианте. Полиграфический вариант
 +
вполне традиционен, а в его электронном варианте многие иллюстрации «оживают», становятся динамичными, что, конечно, и в дидактическом и в эстетическом смысле дает положительный эффект. Множество разнообразных динамических моде¬лей включено во все разделы электронного учебного пособия, а электронные рабочие тетради состоят из интерактивных заданий, предназначенных для решения учащимися задач различного уровня сложности и выполнения самостоятельной работы. Электронные версии учебного пособия и рабочих тетрадей выполнены на основе широкого использования Flash - и Java-технологий [3, 4].
 +
Внешний вид одной из таких моделей в различных режимах ее работы приведен в качестве примера на рис. 1. Рассматриваемая модель (технология Flash) позволяет в динамике визуализировать процесс построения пирамиды. В исходном состоянии в окне модели отображается плоскость, на которой пользователь может строить многоугольник - основание пирамиды. Построение многоугольника осуществляется последовательным нанесением курсором компьютерной мыши на плоскости точек - вершин многоугольника основания. Завершается построение основания замыканием ломаной - границы основания, то есть повторным щелчком курсором компьютерной мыши по первой вершине многоугольника (рис. 1 а). Далее пользователь может выбрать (щелчком мыши) произвольную точку вне плоскости, которая при этом соединяется отрезками со всеми вершинами многоугольника основания (рис. 1 б). На получившийся каркас «натягиваются» треуголь¬ники боковой поверхности пирамиды (рис. 1 в). Они вместе с многоугольником основания ограничат в пространстве пирамиду. Далее пользователь может с помощью компьютерной мыши вращать построенную пирамиду в пространстве, осматривая ее со всех сторо