Развитие интереса к математическому творчеству у учащихся основной школы в процессе обучения подобиям плоскости в условиях информатизации общего образования

Методика развития интереса к математическому творчеству у учащихся основной школы относительно подобий плоскости в процессе обучения геометрии. Применение компьютерных технологий в сфере образования, дидактические проблемы компьютеризации обучения.

Рубрика Педагогика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 25.03.2013
Размер файла 9,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

В упражнениях для учащихся естественнонаучного (прикладного) направления требуется на основании данного определения сформулировать правило построения произвольных фигур, симметричных друг другу относительно прямой. При выполнении задания учащимися математического направления предлагается самостоятельно попытаться сформулировать новое определение по аналогии с симметрией относительно прямой, не используя дополнительные источники информации.

Включение в учебный процесс задач различного предметного содержания может оказать положительное влияние не только на формирование геометрических умений и навыков у всех учащихся класса, но и на развитие и поддержание интереса к предмету математики у учащихся, склонных к нематематическим видам деятельности.

Эффективность применения рассмотренного метода обучения через задачи во многом зависит от наличия комплекса средств обучения. Основным средством обучения является учебник, теоретический и практический материал которого, в большинстве своем, имеет два уровня сложности - обязательный и предназначенный для учащихся, интересующихся математикой.

Межпредметные связи изучаемого материала по геометрии в 8-9 классах целесообразно устанавливать с материалом тех предметных областей, которые соответствуют наиболее распространенным направлениям профильного обучения в старших классах. В дополнение к традиционному учебнику следует использовать дидактические материалы, которые содержат упражнения нескольких различных уровней сложности. К проверочным упражнениям по геометрии должны быть применены и требования дифференциации их по предметной направленности. Данные требования могут быть учтены при включении в контрольную работу хотя бы одной задачи прикладного характера, учитывающей различия стилей мышления школьников.

Кроме названных средств обучения при проведении дифференцированного обучения успешно могут быть использованы такие средства как справочная и дополнительная литература, разнообразные средства наглядности, компьютер и т.д.

Основной формой организации обучения геометрии является урок. Выясним, какую направленность он приобретает в условиях уровневой дифференциации с элементами профилирования. При планировании вида учебной работы учитель чаще всего руководствуется ее дидактической целью. Если целью работы является усвоение или проверка знаний и умений, то предпочтение следует отдать индивидуальной форме выполнения задания. Работа в группе более эффективна на этапах введения и закрепления материала. Чаще всего индивидуальная работа требует меньших затрат времени, чем групповая работа. Некоторые творческие задания удобнее выполнять группе учащихся. Это задания, предполагающие проведение теоретических и практических исследований, например лабораторные работы. Разнообразие организационных форм может обеспечиваться включением в учебный процесс игровой, художественной и других видов деятельности.

Одним из самых доступных путей повышения эффективности урока, активизации учащихся на уроке является соответствующая организация самостоятельной учебной работы. Она занимает исключительное место на уроке, так как ученик приобретает знания только в процессе личной самостоятельной деятельности. По мнению психологов (ПЯ. Гальперин, Н.А. Менчинская, Н.Ф. Талызина и др.), самостоятельная работа, в конечном счете, приводит школьника либо к получению совершенного нового, ранее не известного ему знания, либо к углублению и расширению сферы действий уже полученных знаний.

Использование того или иного вида самостоятельной работы зависит от содержания материала, этапа его изучения, уровня овладения материалом учащимися и других факторов. Основополагающим признаком применения видов самостоятельных работ при дифференцированном обучении может быть выбран характер познавательной деятельности.

Воспроизводящие самостоятельные работы по образцу необходимы для запоминания способов действий в конкретных ситуациях (признаков понятий, факторов и определений), формирование умений и навыков и их прочного закрепления. Так, решение задач на любой тип геометрических преобразований по данному образцу способствует закреплению определенных конкретных преобразований и их основных свойств. Строго говоря, деятельность учеников при выполнении работ этого типа не совсем самостоятельна, поскольку их самостоятельность ограничивается простым воспроизведением, повторением действий по образцу. Однако роль таких работ велика. Роль учителя состоит в том, чтобы для каждого ученика определить оптимальный объем работы.

При изучении геометрических преобразований на этапе закрепления вместе с учащимися 8-9 классов полезно рассмотреть ряд задач таких, как "На рисунке изображены два симметричных произвольных треугольника. Построить ось симметрии".

Для самостоятельного решения целесообразно предложить аналогичную задачу: "На рисунке изображены два симметричных прямоугольника. Построить ось симметрии данных прямоугольников".

Целесообразность решения заданий такого вида обусловлена тем, что навыки и умения по теме "Геометрические преобразования" отрабатываются на основных фигурах геометрии, рассматриваются наиболее распространенные положения фигур при преобразованиях. Отсюда следует необходимость решения этих заданий всеми учащимися класса, независимо от их интересов и будущих профессиональных намерений.

Самостоятельные работы реконструктивно-вариантного типа позволяют на основе полученных ранее знании и данной учителем общей идее найти самостоятельно-конкретные способы решения задач.

Так, при изучении центральной симметрии учащимся целесообразно предложить задачу следующего вида

Отрезок A'B' является образом отрезка АВ при симметрии, центр которой не указан

Как построить образ точки К при симметрии, отображающей отрезок АВ на отрезок А'В' с помощью а) циркуля, б) транспортира и линейки?

В данном случае учитель должен дать некоторые указания к решению задачи:

а) воспользоваться тем, что центральная симметрия сохраняет расстояние между фигурами;

б) использовать свойство центральной симметрии не изменять ориентацию фигуры.

Указания помогут учащимся сориентироваться при решении задачи, но само решение будет принадлежать школьнику. Решение задания такого типа целесообразно предложить на уроке геометрии для различных групп учащихся. Учащимся, которые склонны к гуманитарной области знаний, мы предлагаем решить задачу с условием под буквой "а". Учащимся естественнонаучного направления - под буквой "б", математического направления - под буквами "а" и "б".

Самостоятельные работы данного типа приводят школьников "к осмысленному переносу знаний в типовые ситуации, учат анализировать условие задачи, формируют приемы и методы познавательной деятельности, способствуют развитию внутренних мотивов к познанию, создают условия для развития мыслительной активности школьников. Реконструктивно-вариативные работы формируют основания для дальнейшей творческой деятельности ученика.

Самостоятельные работы эвристического типа данного вида формируют умения и навыки поиска ответа за пределами известного образца. Ученик сам определяет путь решения задачи и находит его. Значительный интерес вызывает у учащихся решение задач на построение фигур. С большим интересом учащиеся решают задачи на построение соответственных точек и самостоятельно могут предложить различные способы построения. Наличие нескольких способов решения этих задач будут вызывать повышенную активность учащихся. В этом и будет состоять часть эвристической самостоятельной работы.

Поиску различных вариантов решения способствуют лабораторные работы, а также задачи следующего вида:

Отрезки АВ и A1B1 симметричны относительно прямой р. Построить точку, симметричную точку К, К принадлежит АВ относительно оси р.

Учащиеся могут предложить такие варианты решения данной задачи:

1) через точку провести прямую, перпендикулярную прямой s. Точка пересечения этой прямой с отрезком А1B1 является искомой;

2) на отрезке A1B1 от точки А1 отложить отрезок А1К1 равный отрезку АК. Точка К1 является искомой.

Самостоятельные работы целесообразно предлагать всем учащимся, независимо от их интересов. Разный уровень заданий будет проявляться в формулировании условия для каждой группы учащихся.

1. Постройте точки А' и B' симметричные данным точкам А и В относительно оси р. Постройте точку, симметричную точке С.

2. Постройте отрезки A'B', A'C' и B'С' симметричные данным отрезкам АВ, АС и ВС относительно оси p. Воспользуйтесь предыдущей задачей.

3. Постройте фигуру. F' симметричную F относительно оси р. Отметьте две точки на сторонах данной фигуры, соедините их и постройте отрезок, симметричный данному относительно оси p.

Творческие самостоятельные работы являются венцом системы самостоятельной деятельности школьников, которая позволяет учащимся получать принципиально новые для них знания, закрепляет навыки самостоятельного поиска знаний. Задачи такого типа - одно из самых эффективных средств формирования творчески развитой личности.

Для развития навыков творческой самостоятельности в применении геометрических преобразований 1-2 раза в учебном году учащимся можно предложить написать домашнее сочинение по данной теме. Темы сочинений целесообразно предложить непосредственно при изучении геометрических преобразований. Данная работа будет способствовать осмыслению школьниками темы и ее своевременному повторению.

План написания сочинения по теме целесообразно предложить учащимся заранее:

Что вы знаете о данном геометрическом преобразовании?

Приведите примеры из жизненного опыта, иллюстрирующие данное геометрическое преобразование: в природе, в быту, в технике.

Постройте произвольную фигуру при данном геометрическом преобразовании.

Темы сочинений для 8-9 классов:

- Симметрия (осевая и центральная) и ее использование в практической деятельности человека.

-Симметрия в архитектуре и строительстве.

- Гармония и красота.

- Поворот.

- Параллельный перенос и его применение в практической деятельности человека.

- Движение в природе.

Самостоятельные работы могут выполняться индивидуально, фронтально или в группах. Фронтальные работы могут быть организованы только на этапе обсуждения решения задачи. Индивидуальные и групповые самостоятельные работы применяются на всех этапах выполнения задания и изучения материала. Если целью работы является усвоение или проверка качества знаний и умений, то наиболее эффективна будет индивидуальная работа. На этапах введения и закрепления материала предпочтение отдается групповой форме работы.

Методические приемы обучения должны увеличивать долю самостоятельной деятельности учащихся, поощрять их инициативу. Большое внимание при этом необходимо уделять домашним заданиям, которые ученики выполняют самостоятельно. По результатам выполнения школьниками домашней работы можно судить о том, насколько они овладели изучаемым материалом.

Время, отводимое для решения домашнего задания, ставит перед учителем задачу - правильно определять объем этой работы. Это не так просто сделать в связи с неоднородностью класса, что ведет за собой необходимость в составлении индивидуальных домашних заданий.

На уроках при изучении темы "Геометрические преобразования плоскости" в 8-9 классах целесообразно использовать дифференцированно-групповую форму работы, которая предполагает организацию деятельности по овладению знаниями и умениями разных групп учеников с учетом их учебных возможностей. Такая форма работы наиболее приемлема, так как школьники с разной степенью развития познавательного интереса к математике обучаются в одном классе.

Рассмотрим, как дифференцированно-групповая форма работы может быть включена в процесс обучения. В процессе формирования знаний она используется в комплексе с фронтальной формой работы. Учитель сначала излагает материал всем учащимся, независимо от их интересов (это тот общеобразовательный минимум, который должен быть усвоен всеми школьниками). Затем дальнейшая работа осуществляется по группам, в каждую из которых входят учащиеся трех направлений - гуманитарного, естественнонаучного (прикладного) и математического. Школьники с различной степенью познавательного интереса к геометрии работают в группе совместно, что ведет к тому, что учащиеся вместе решают общую задачу, в классе царит здоровый дух соревнования. Учащиеся математического направления углубляют и расширяют свои знания по теме, а школьники, относящиеся к гуманитарному и естественнонаучному направлениям, повторяют материал вторично или уточняют отдельные моменты темы, а также еще раз аргументируют основные положения.

Так, на уроке введения понятия "симметрии" учитель вместе со всем классом вводит понятие данного геометрического преобразования. Обращаясь к учебной таблице, школьники вместе с учителем рассматривают предложенные предметы из окружающего мира, геометрические фигуры, находят их отличительные и сходные признаки. Убедившись, что учащиеся поняли материал, преподаватель делит класс на три группы, каждой из которых дается задание - придумать и нарисовать в тетради различные симметричные фигуры. По истечении 'времени представитель из каждой группы выходит к доске и рисует свои фигуры. Члены групп помогают своим представителям с объяснением симметричности данных фигур. Тем самым в ходе такой фронтальной беседы еще раз повторяется понятие о симметрии и ее видах, учитель добивается понимания материала каждым из школьников.

Такое сочетание форм обучения вызвано тем, что в начале разбора темы инициатива принадлежит учащимся, интересующимся математикой. Учащиеся с другими познавательными наклонностями не всегда успевают за ходом коллективного рассуждения. Поэтому работа в группе школьников с различной степенью познавательного интереса к геометрии позволяет ликвидировать этот пробел.

Особенностью темы "Геометрические преобразования" является то, что она имеет широкий спектр прикладной направленности, что обеспечивает ей широкую область приложений в различных сферах человеческой деятельности. Методическое значение геометрических преобразований в систематическом курсе геометрии, в первую очередь, заключается в том, что они могут облегчить изложение и усвоение всего курса геометрии

В основу методики изучения геометрических преобразований, как одного из центральных понятий, в основной школе следует положить следующие условия:

- исходя из того, что геометрические преобразования являются важнейшими понятиями современной геометрии, сделать эти понятия центральными понятиями основного курса геометрии;

- показывать внутрипредметные и межпредметные связи геометрических преобразований;

- применять геометрические преобразования к доказательству теорем и решению задач, если это упрощает рассуждения;

- объем изучаемых геометрических преобразований может изменяться в зависимости от программы курса геометрии.

Учитывая вышесказанное, рассмотрим роль упражнений на геометрические преобразования в условиях дифференцированного подхода к обучению учащихся.

Выясним, каким условиям должны удовлетворять задачи этой темы, способствующие усвоению материала.

Г.И. Саранцевым отмечается, что система задач должна удовлетворять принципам полноты, сравнения, постепенного нарастания сложности, разнообразия, непрерывного повторения.

Чтобы задачи удовлетворяли принципу полноты, они должны включать в себя все необходимые типы задач. Принцип постепенного нарастания сложности состоит в предшествовании простых упражнений сложным. Принцип сравнения требует чередования задач на прямые и обратные операции. Принципы разнообразия и непрерывного повторения заключаются необходимости разнообразия задач на повторение ранее изученного материала.

К содержанию прикладных задач С.С. Варданян предъявляет следующие требования: реальность, практическая ценность, межпредметный характер, профессиональная ценность, соответствие школьным программам, доступность языка, отражение личного опыта учащегося.

В соответствии с целями обучения геометрическим преобразованиям, а также дидактическими особенностями этой темы сформулируем требования к задачам по теме "Геометрические преобразования:

1. Список задач темы "Геометрические преобразования" для каждого из выше перечисленных направлений и профилей должен включать в себя:

- общие для всех учащихся упражнения, являющиеся необходимыми для усвоения темы и входящие в базовую подготовку;

- задачи, иллюстрирующие применение геометрических преобразований для учащихся, выбравших для себя различных направлении и профилей обучения.

2. Задачи темы "Геометрические преобразования" для профилей обучения должны содержать дополнительную информацию, необходимую для применения ее в будущей профессиональной деятельности.

3. При добавлении задач к теме "Геометрические преобразования" следует учитывать психолого-педагогические особенности подростков, склонных к определенным видам деятельности. Для учащихся классов различного профиля должны быть качественные различия в методических подходах к обучению, форме обучения, системах упражнении, степени иллюстраций различных положений.

4. Для каждого профиля и направления обучения должна быть разработана система задач по теме "Геометрические преобразования", которая будет способствовать усвоению вопросов данной темы на уровне, необходимом каждому учащемуся.

Содержание задач должно содержать только те сведения из других предметов, которые уже знакомы учащимся. Целесообразно использовать также факты, не требующие специальных знаний. При подборе задач к теме "Геометрические преобразования" мы придерживались дидактических принципов и выделенных нами требований к содержанию материала.

Тема "Геометрические преобразования" традиционна для курса геометрии 8-9 классов, основными программными целями изучения которой являются формирование представлений о геометрических преобразованиях, развитие умений учащихся использовать преобразования при решении несложных задач, применять в практической деятельности.

В школьных учебниках геометрии прикладных задач немного. В большинстве своем они рассчитаны на среднего ученика и не учитывают интересов учащихся с высокими и низкими познавательными способностями к математике. Этот недостаток необходимо исправить, так как данная тема располагает к увеличению числа прикладных задач. Такое увеличение позволит не только укрепить межпредметные связи геометрии с другими учебными дисциплинами и жизнью, но и наполнить содержание материала реальными образами. При составлении прикладных задач на геометрические преобразования для учащихся различных направлений класса необходимо учитывать требования к содержанию. Задачи для учащихся разных групп учащихся должны отличаться сложностью и наличием действий для решения. Сложность задачи может возрасти при рассмотрении комбинаций геометрических фигур. Действия для решения задачи могут состоять в дополнении задачи рисунком или чертежом и т.д.

Таким образом, возможность изучения геометрических преобразований в 8-9 классах в условиях уровневой дифференциации с элементами профилирования обеспечивается тем, что они позволяют придавать задачам различную практическую направленность, не меняя их сущности, учитывая различия в познавательных интересах учащихся класса. В то же время, использование на уроках геометрии упражнений гуманитарного, прикладного и математического содержания способствует правильному выбору учащимися класса профиля обучения на старшей ступени школы и успешному обучению. Для иллюстрации сказанного рассмотрим систему прикладных задач к теме "Геометрические преобразования плоскости" для учащихся 8-9 классов с учетом дифференциации в обучении с элементами профилирования.

Целесообразность предлагаемых задач состоит в том, что они предназначены для усвоения основных умений и навыков по теме всеми учащимися класса независимо от их интересов и склонностей. Данные задания являются интересными всем школьникам и составляют основу для дальнейшего изучения геометрии в старших классах по выбранному профилю обучения.

Даны точки А и В. Постройте точку С, симметричную точке В относительно точки А.

Даны две пересекающиеся прямые а и b и точка С, не лежащая на них. Постройте фигуры, в которые переходят прямые а и b при симметрии относительно точки С.

Может ли четырехугольник иметь центр симметрии и когда? Ответ объясните.

Дан параллелограмм АВСD. Постройте точку, симметричную точке А относительно прямой ВС.

Докажите, что любая прямая, проходящая через центр параллелограмма, делит его на две равные части.

Постройте образ A1B1 хорды АВ при ее повороте вокруг центра окружности на 45° против часовой стрелки. Сравните длины А 1B1 и АВ.

Докажите, что при вращении правильного шестиугольника вокруг его центра на 120° он отображается сам на себя.

Начертите прямую а и отметьте точку О вне ее. Постройте образ прямой а при повороте вокруг точки О на 45° против часовой стрелки.

Постройте образ угла АВС, полученный поворотом вокруг центра О на 60° по часовой стрелке.

10. Прямоугольник ABCD при повороте на 170° против часовой стрелки вокруг центра D отображается на прямоугольник A1B1C1D1, АС > А1С1, Чему равен острый угол между этими прямыми.

11. При параллельном переносе точка А переходит в точку А1, а точка В - в точку B1. Чему равна длина отрезка A1B1, если АВ = 7см? Объясните ответ.

12.Что можно сказать о прямых АА1 и BB1 из задания 11, если они различны? Ответ объясните.

13.Докажите, что при параллельном переносе прямоугольник переходит в прямоугольник.

14.При параллельном переносе точки А и В переходят соответственно в точки A1 и B1, не лежащие на прямой АВ. Пересекаются ли прямые АА1 и BB1?

15.Существует ли параллельный перенос, при котором точка (4;2) переходит в точку (2;4), а точка (1;0) в точку (0;1)?

16.Начертите параллелограмм АВСD и отметьте на стороне ВС произвольную точку М.Постройте образ этого параллелограмма при переносе на вектор АМ.

17. Докажите, что при симметрии относительно точки прямая переходит в параллельную ей прямую (или в себя).

18 .Прямые а и b пересекаются под углом а. При некотором движении а->a1 и b->b1. Чему равен угол между прямыми A1 и B1?

19. Даны две прямые х = 4 и у = 3. Укажите координаты точки на оси Оу, при повороте вокруг которой одна прямая отображается на другую.

20. Докажите, что при движении параллельные прямые переходят в параллельные, пересекающиеся - в пересекающиеся.

Задачи, предназначенные для всех учащихся класса, целесообразно рассматривать в процессе объяснения и усвоения темы. Спектр задач расширяется за счет включения упражнений, иллюстрирующих приложение геометрических преобразований в различных областях знаний. На этапе закрепления темы "Геометрические преобразования" учащимся предлагаются различные системы задач, которые учитывают индивидуальное направление развития личности школьника, ее интересы, запросы и возможности.

В предложенной системе задачи дифференцированы по уровням овладения материалом и прикладной направленности содержания. Дифференциация заключается в том, что предлагается несколько вариантов задач на усвоение некоторого понятия или выработке определенного умения. Варианты упражнений, которые различаются прикладной направленностью, обозначены разными буквами: для учащихся группы гуманитарного направления - "г", математического - "м", естественнонаучного - "е". Задачи, стоящие под разными буквами, отличаются не только содержанием, но и степенью сложности.

Для иллюстрации сказанного рассмотрим систему задач прикладного характера к теме "Геометрические преобразования плоскости", составленную с учетом ее использования в условиях дифференциации обучения в предпрофильных классах.

Осевая симметрия.

№1 "г". Восстановите фигуру по сохранившимся частям и осям симметрии.

"е". Постройте прямую (ось симметрии), относительно которой симметричны две данные фигуры.

"м". Дана произвольная фигура F и прямая а. Постройте фигуру, симметричную данной, относительно прямой а.

Центральная симметрия.

№ 1 "г". Восстановите фигуру по сохранившимся частям и центру симметрии.

а)б)

"е". Постройте точку (центр симметрии), относительно которой симметричны две данные фигуры.

"м". Постройте произвольную геометрическую фигуру. Отметьте на плоскости точку О. Постройте фигуру центрально-симметричную данной, взяв за центр симметрии отмеченную точку О.

Поворот.

№1 "г". Постройте образ отрезка при повороте на 60° по часовой стрелке вокруг выбранной вне отрезка точки.

"е". С помощью кальки постройте образ фигуры, изображенной на рисунке, при повороте плоскости вокруг точки О:

а) на 50° по часовой стрелке;

в) на 180° против часовой стрелки.

"м". Земельный участок квадратной формы был огорожен. От изгороди остались два столба на параллельных сторонах участка и столб в центре квадрата. Требуется восстановить границу участка.

Параллельный перенос.

№1 "г". На рисунке изображены пары фигур. В каких парах одна фигура может быть отображена на другую параллельным переносом в указанном отображении?

а)б)

в) г)

"е" Даны две окружности R я S и отрезок МN. Постройте отрезок, равный и параллельный отрезку MN, концы которого лежат на данных окружностях.

"м" Отрезок данной длины перемещается параллельно самому себе так, что один его конец скользит по окружности О (r). Докажите, что другой конец отрезка описывает при этом окружность, равную данной.

Приведенные выше задачи к каждому разделу темы "Геометрические преобразования плоскости", целесообразно предоставлять учащимся в форме самостоятельной работы, условия которой состоят в следующем: самостоятельная работа состоит из 9 задач и считается выполненной в том случае, если решены три любые задания из девяти предложенных. Условные обозначения задач - "г", "е", "м" - из этических соображений целесообразно не указывать.

Целью такой работы является формирование у учащихся умений самостоятельно приобретать и применять знания в соответствии со своими возможностями, интересами, устремлениями. В результате выполнения самостоятельных работ такого плана учитель может судить о познавательных интересах и способностях учащихся класса

Итоговая работа по теме "Геометрические преобразования плоскости" состоит из пяти заданий. Первые три - содержат основные вопросы по теме, которые составляют общеобразовательный минимум и знание которых необходимо продемонстрировать всем учащимся независимо от их интересов. Первые четыре задания рекомендовано решить учащимся группы естественнонаучного направления. Всю работу - учащимся группы математического направления.

Реализация идеи геометрических преобразований в обучении способствует формированию мировоззрения учащихся, что крайне необходимо при подготовке учащихся 8-9 классов к выбору профиля обучения в 10-11 классах.

Например, в ходе изучения осевой и центральной симметрии учащиеся получают представление о симметрии в окружающем мире, а также развивается их пространственное и конструктивное мышление. Школьники учатся применять знания о данном геометрическом преобразовании в практической деятельности, которая им наиболее интересна. В результате изучения видов симметрии учащиеся должны овладеть умениями строить ось и центр симметрии, распознавать симметричные фигуры, проводить оси и центры симметрии часто встречающихся фигур (квадрата, прямоугольника, круга), строить в простых случаях фигуры, симметричные данным относительно прямой и точки (точку, отрезок, треугольник, окружность).

В результате можно сделать вывод о том, что увеличение упражнений разнообразного содержания при обучении геометрическим преобразованиям в 8-9 классах обеспечивает усвоение дополнительного теоретического и практического материала на геометрические преобразования (понятий, теорем); способствует овладению школьниками методом геометрических преобразований; ориентирует ученика на поиск различных решений; усиливает прикладную направленность курса; придает деятельности школьников исследовательскую направленность.

2.2 Методика развития интереса к математическому творчеству у учащихся основной школы относительно подобий плоскости в процессе изучения дисциплины внутришкольного компонента "Подобия плоскости и их практическое применение"

В современном мире появились новые технические возможности. Более предпочтительными для пользователя становятся динамические изображения, нежели статические иллюстрации. Этим фактом, в частности, диктуется необходимость применения компьютерных средств в образовании. Компьютер помогает повысить активность учащихся в процессе обучения. Пассивное обучение малоэффективно, так как, чтобы освоить некоторое понятие учащемуся необходимо самостоятельно открыть, исследовать его.

Используя возможности flash-технологии, школьный учитель может создавать электронные учебники, виртуальные лабораторные работы, демонстрации, интерактивные мультимедиа-презентации. Кроме того, интерактивное дидактическое пособие, разработанное при помощи программы Macromedia Flash, является компьютерным программным средством, не требующим никаких специальных и дополнительных программных или технических средств. Файл пособия запускается при помощи программы Internet Explorer, которая имеется на большинстве персональных компьютеров, а маленький размер файла позволяет размещать его на странице Интернета. Таким образом, возможно реализовать использование данного пособия не только в классе, но и на удалённых компьютерах.

Этим и обусловлен выбор формы пособия - flash-фильм, просматривая который, пользователь имеет возможность либо наблюдать за происходящими изменениями, либо изменять картинку самостоятельно, выделяя закономерности и приходя к определенным умозаключениям.

Выбор темы flash-фильма обусловлен труднодоступностью изображения материала, связанного с введением понятия движения и его видов. Раздел "Движение" способствуют представлению о различных фигурах не как о чем-то неподвижном, а как об изменяющемся и преобразующемся одно в другое - это процесс, который носит динамический характер и для более глубокого усвоения и осмысления требует динамической иллюстрации. Интерактивное пособие позволяет показать учащимся фигуры в движении, что невозможно сделать с помощью статических изображений мелом на доске. Изучение темы "Геометрические преобразования" необходимо для изучения последующего курса математики, развития мышления школьников, обеспечения учащихся некоторыми умениями и методами, необходимыми им в повседневной жизни. Это вызывает необходимость в повышении уровня осмысления материала, что становится возможным при использовании flash-технологии.

Предложенный flash-фильм призван выполнять роль наглядного пособия. Способ подачи материала с опорой на визуальное мышление, предложенный в этом пособии, мог бы облегчить восприятие учащимися довольно сложного для представления понятия движения и его видов. Данное пособие в большей степени является демонстрационным. В конце пособия включен тест для самопроверки полученных учащимися знаний.

Интерактивное пособие разрабатывалось с учётом требований, предъявляемых компьютерным программным средствам, использующимся в учебном процессе: педагогических, дидактических, методических и эргономических.

Предложенный продукт может быть использован на занятии, проводимом объяснительно-иллюстративным методом как в качестве наглядной демонстрации свойств объектов, так и в качестве первичного закрепления введенных понятий. При этом возможно использование пособия учениками самостоятельно, в качестве дополнительного источника знаний, связанных с разделом "Движение".

Объем flash-ролика составляет 1 МБ.

Системные требования:

- Pentium;

- CD ROM x 4;

- Windows 95/98/2000/XP;

- Macromedia Flash Player 5/7.

Данное пособие можно использовать на различных этапах урока и этапах изучения раздела "Движение". Просмотр представленного flash-фильма целесообразно организовывать как на уроках изучения нового материала в качестве вспомогательного демонстрационного пособия, так и на уроках закрепления, при этом просматривая лишь его фрагменты. Кроме того, пособие можно использовать в качестве дополнения к учебнику для самостоятельного просмотра учениками.

Flash-фильм состоит из трех частей: объяснение теоретического материала, его закрепления и представления тестовых заданий для проверки усвоения материала. Части в свою очередь разделены на сцены, материал которых соответствует изложению в учебнике Л.С. Атанасяна и др. Геометрия 7 - 9 класс по теме "Движение". Далее рассмотрим особенности каждой из сцен мультимедийного пособия.

Общей чертой всех сцен является постепенное появление текста (определений) в верхней части экрана, сопровождающегося также постепенно появляющимися изображениями к понятиям в нижней части. Условно мультфильм разбит на два раздела: первый - об осевой и центральной симметрии, а второй - понятие движения, параллельный перенос и поворот - это связано с последовательностью подачи материала в учебнике. Ведь симметрии изучают по учебнику Л.С. Атанасяна в 8 классе, а материал второго блока - уже в 9 классе. Для удобства комментирования пособия и усвоения материала после каждого понятия делаются паузы.

Просмотр фильма начинается с мотивационной сцены "Вместо вступления", где рассказывается о симметрии в окружающем мире. Если flash-фильм планируется показывать полностью, то рекомендуется начать именно с этой первой сцены (она же первая в содержании пособия). Изучив эту сцену, с помощью кнопки "Начать просмотр" сразу можно перейти к изучению теоретического материала.

Блок сцен "Осевая симметрия"

Цель данной сцены - ввести понятие двух точек, симметричных относительно прямой a, показать ось симметрии. В следующей сцене рассматриваются различные случаи выполнимости или невыполнимости условий определения и итог - при невыполнении хотя бы одного из пунктов определения точки несимметричны. Все наблюдения отражаются в постепенно заполняющейся таблице.

Далее переходим к сцене, в которой динамически отражена последовательность действий при построении точки, симметричной данной относительно прямой.

После чего учащемуся предлагается самостоятельно построить точку, симметричную данной относительно прямой, перетаскивая нужные элементы из правой части рабочего поля.

Следующие две сцены рассматривают построение отрезка, симметричного данному относительно прямой, если отрезок параллелен оси симметрии и перпендикулярен ей.

После чего учащийся может попробовать сам построить отрезки, симметричные данным, перетаскивая элементы из поля на чертеж.

В следующей сцене вводится определение фигуры, симметричной данной относительно прямой. Фигуру также предложено построить в сцене, следующей за данной.

В завершение этого блока сцен - примеры фигур, обладающих осевой симметрией в геометрии и в природе.

Блок сцен "Центральная симметрия".

Цель этой сцены - ввести понятия двух точек, симметричных относительно точки O, показать центр симметрии.

Далее рассматриваем пример, когда условие определения не выполняется и точки несимметричны.

После пример построения отрезка, симметричного данному относительно точки в двух случаях: отрезок и центр симметрии не лежат на одной прямой

отрезок и центр симметрии лежат на одной прямой.

Дальше учащийся пробует сам построить отрезок, симметричный данному относительно точки в разных вариантах его расположения.

Цель следующей сцены - ввести определение фигуры, симметричной данной относительно точки, сразу после которой предлагается построить ученику фигуру самостоятельно на основании раннее изученных построений симметричных относительно точки отрезков и точек.

Этот блок сцен, так же, как и предыдущий завершает демонстрация фигур обладающих уже центральной симметрией в геометрии и в природе.

Описанные выше сцены направлены на подведение к понятию отображения плоскости на себя и понятию движения.

Сцена "Движение".

Цель данной сцены - ввести понятие движения плоскости, показав сохранение расстояний на примерах осевой и центральной симметрий. Также поясняем понятие движения на примере осевой симметрии, представляя ее как поворот плоскости на 180? вокруг оси a.

Блок сцен "Параллельный перенос".

Здесь даем определение параллельного переноса на вектор a и указываем, что параллельный перенос является движением, то есть отображением плоскости на себя, сохраняющим расстояния.

Дальше, как и в предыдущих двух блоках идут задачи на построение.

Выполняется параллельный перенос отрезка на вектор перпендикулярный и параллельный отрезку, затем параллельный перенос фигуры на заданный вектор.

И в завершении предложено построить образ данных фигур при параллельном переносе на данный вектор, перетаскивая векторы на поле и фигуры в нужном направлении вектора.

Сцена "Поворот".

Далее рассматриваем еще один вид движения - поворот. Даем определение поворота плоскости вокруг точки O на угол б, указываем центр поворота и показываем, что поворот является движением, то есть отображением плоскости на себя, сохраняющим расстояния.

И в этом блоке сцен за определением следуют сцены на выполнение движения отрезков и фигур - поворот отрезка вокруг данной точки по часовой стрелке

и против часовой стрелки.

И поворот фигуры вокруг данной точки на данный угол.

Сцена "Композиция движений" (закрепление).

Цель данной сцены - повторить изученные виды движения. Изначально дан треугольник, движения которого могут наблюдать учащиеся, задавая их в правой части окна с помощью кнопок напротив названия вида движения (сверху вниз).

Осевая симметрия:

Центральная симметрия

Параллельный перенос

Поворот

Затем учащиеся могут убедиться в том, что последовательное выполнение движений - есть движение.

Далее представлены две задачи и пара тестовых заданий для закрепления материала. Предлагается обсудить эти задания всем классом, а затем уже индивидуально перейти к заданиям теста, представленного в пособии.

При работе с данным мультимедийным дидактическим пособием контроль рекомендуется проводить с помощью консультантов, выбранных из продвинутых учеников этого же класса или старшеклассников. Контроль может носить обучающий характер, если при выполнении заданий теста учащиеся задают вопросы учителю и консультантам и, получая пояснения, выполняют их. Также можно проводить и формальный контроль снова прибегнув к помощи консультантов, которые вместе с учителем, наблюдая за ходом выполнения заданий учащимися, будут заполнять соответствующие ведомости успеваемости по каждому из учеников, отмечая количество вопросов, на которые ученик верно ответил.

2.3 Методика развития интереса к математическому творчеству у учащихся основной школы относительно подобий плоскости в процессе организации индивидуальной внеурочной работы в виде исследовательских проектов

Методические требования к проведению занятий опираются на выявленные выше психолого-педагогические требования. Их реализация предусматривает проведение занятий с учащимися под руководством учителя с использованием компьютерного программного средства как основного организатора деятельности учащихся на уроке либо как вспомогательного. В первом случае функция учителя заключается в организации проведения занятий, осуществлении контроля за деятельностью учащихся, обеспечении им необходимой помощи в работе, объяснении учащимся соответствующего домашнего задания.

В деятельности учителя и учеников на занятии можно условно выделить три этапа

Название этапа.

Деятельность учителя.

Деятельность учащихся.

1.

Организация работы.

Рассаживает учеников за компьютеры, включает компьютеры, осуществляет запуск программы.

Рассаживаются по местам за компьютеры.

2.

Работа с пособием.

Объясняет, какие действия необходимо выполнить для начала работы с пособием, наблюдает за работой учеников, следит, чтобы они работали индивидуально, помогает им, контролирует их деятельность.

Работают с пособием индивидуально, обращаются в случае необходимости к учителю.

3.

Постановка домашнего задания.

Задает домашнее задание, объясняет, как его надо выполнять. На следующем уроке проверяет выполненное учениками домашнее задание.

Записывают домашнее задание. Выполненное домашнее задание приносят и сдают учителю на следующем уроке.

Рассмотрим подробнее каждый из этапов.

Первый этап - организация работы. Учителю необходимо обратить внимание на то, чтобы учащиеся сидели за отдельными компьютерами, что позволит каждому из учеников работать с пособием в том темпе, в котором будет удобнее.

Второй этап - непосредственная работа с пособием. Пособие состоит из нескольких блоков, которые в свою очередь подразделяются на части:

1. Теоретическая часть (объяснение учебного материала).

2. Практическая часть (решение учеником задач).

3. Проверочная часть (тест).

В первой части (теоретической) составляется ориентировочная основа действий. Здесь ученик знакомится с учебным материалом. Программа последовательно предоставляет ученику объяснение по шагам, что дает возможность в случае, если ученик не понял какой-либо шаг в объяснении материала, еще раз просмотреть его. Затем аналогично, по шагам, происходит объяснение процесса решения типовых заданий.

Затем ученик переходит ко второй (практической) части. В этом блоке ученик выполняет задания, процесс решения которых демонстрировался в предыдущем блоке. Прочитав задание, ученик приступает к его выполнению.

Программа не оценивает деятельность ученика, однако предусматривает возможность фиксации операций каждого ученика в ходе его работы. После выполнения практической части в пособии, учитель приостанавливает деятельность учеников. Они выносят полученные чертежи через локальную сеть к главному компьютеру на проектор. После чего все вместе обсуждают правильность построения чертежа, исправляют ошибки, если они есть. Затем продолжают работу с пособием.

Домашнее задание состоит из заданий, аналогичных представленным в мультимедийном пособии. После проверки учителем домашнего задания, ученик, если допустил ошибки, выполняет работу над ошибками, а затем выполняет самостоятельную работу, которая состоит из аналогичных заданий, которые выполнялись учеником и за компьютером, и дома. Проверив эту самостоятельную работу, учитель выставляет за нее оценку. Ниже рассмотрим применение мультимедийного пособия на уроках геометрии в качестве наглядного вспомогательного средства изучения темы.

Основной дидактической целью пособия является визуализация ключевых и наиболее сложных для восприятия учащимися понятий и представлений, связанных с изучением раздела "Движение", а именно:

? введение понятия движения;

? рассмотрение видов движений: осевой и центральной симметрии, параллельного переноса и поворота;

? построение фигур, симметричных относительно прямой;

? построение фигур, симметричных относительно точки;

? осуществление параллельного переноса на заданный вектор;

? поворот фигуры на заданный угол по часовой или против часовой стрелки.

Данное пособие можно использовать при изучении раздела "Движение" или "Геометрические преобразования" по различным учебникам по геометрии курса средней школы 7-9 классов. Из анализа учебников мы сделали вывод о том, что пособие не может быть создано одновременно к нескольким учебникам из-за разных подходов к изучению темы. Таким образом, мультимедийное пособие предлагается как дополнение к учебнику Л.С. Атанасяна и др. "Геометрия 7-9". Необходимо сказать, что в настоящее время общеобразовательные школы в большинстве своем перешли на преподавание геометрии именно по этому учебнику.

Первые сцены могут быть показаны отдельно еще в 8 классе при изучении осевой и центральной симметрии, а затем в 9 классе с целью повторения изученного ранее для подведения к понятию отображения плоскости на себя и движения.

Для организации просмотра фильма в соответствии с учебниками других авторов возможно вызывать сцены в произвольном порядке, соответствующем методике изложения материала, а переход от одной сцены к другой при таком порядке просмотра осуществляется возвратом к содержанию с последующим переходом к нужной сцене.

Данное пособие состоит из трех частей: объяснения теоретического материала, осуществления движений на чертеже (или применения материала) и тестовых заданий для проверки и закрепления изученных знаний.

Один из главнейших принципов, который реализовывается в данном пособии, является принцип наглядности.

Элементы управления и навигации данного мультимедийного пособия реализованы так, чтобы пользоваться им было максимально просто.

Таким образом, учитель экономит время на объяснении учащимся того, как обращаться с этим пособием.

Пособие может быть использовано в качестве наглядной демонстрации движения тел на первом уроке изучения темы, так и в качестве закрепления введенных понятий на последующих уроках.

Также фильм может быть предложен ученику для самостоятельного изучения пропущенной темы, так как демонстрационные сцены фактически повторяют объяснение учителя, традиционно проводимое с помощью мела и доски.

Как сказано выше, работа с пособием может осуществляться на лабораторном занятии, где каждый ученик самостоятельно изучает предложенный в мультимедийном пособии материал, выполняет указанные построения, отвечает на вопросы теста, а затем все учащиеся вместе закрепляют в беседе с учителем основные понятия темы.

Для этого необходимо проведение урока в компьютерном классе.

Но если учитель построил объяснение нового материала в виде лекции, то в качестве иллюстративного материала для сопровождения объяснений послужит предложенное пособие.

Рассмотрим пример поурочного планирования изучения данного раздела с указанием возможностей использования мультимедийного пособия "Движение на уроках геометрии" на отдельных уроках для учащихся 9-х классов.

Тема урока.

Количество часов.

Комментарии к использованию мультимедийного пособия.

§ 1. Симметрия.

3 ч.

П.1.Определение осевой и центральной симметрии. Основные свойства симметрий.

1 ч.

На этапе введения определения осевой симметрии рекомендуется просмотр блока сцен "Осевая симметрия", где помимо наглядного введения определения продемонстрирован процесс построения точки, отрезка и фигуры, симметричной данной относительно прямой.

Аналогично на этапе введения определения центральной симметрии с блоком сцен "Центральная симметрия".

П.2. Применение симметрий к решению задач различного практического содержания. Симметрия в природе, архитектуре, технике.

2 ч.

На этапе актуализации знаний на последнем часе изучения этого параграфа рекомендуется повторно просмотреть часть пособия, описанную в пункте 1.

На этапе обобщения изученной темы - просмотр сцены "Фигуры, обладающие осевой/центральной симметрией в геометрии и в природе".

Самостоятельная работа.

1 ч.

§ 2. Движение.

2 ч.

П.1. Понятие движения. Свойства движения.

1 ч.

Изучению этой темы посвящен блок сцен "Движение", переход к которым осуществляется из сцены "Содержание" нажатием кнопки "Движение". Перед просмотром этого блока сцен рекомендуется повторно просмотреть предыдущую часть пособия.

П.2. Решение задач с помощью движения. Движение в природе.

1 ч.

§ 3. Поворот.

2 ч.

П.1. Определение поворота. Основное свойство поворота - поворот как центральная симметрия.

1 ч.

На этапе введения определения поворота рекомендуется просмотр сцены "Поворот", переход к которой осуществляется из сцены "Содержание" нажатием кнопки "Поворот".

П.2. Решение задач различного прикладного содержания с помощью поворота.

1 ч.

§ 4. Параллельный перенос.

3 ч.

П.1. Определение параллельного переноса и его основные свойства.

1 ч.

На этапе введения определения поворота рекомендуется просмотр сцены "Параллельный перенос", переход к которой осуществляется из сцены "Содержание" нажатием кнопки "Параллельный перенос".

П.2. Решение задач с помощью параллельного переноса. Геометрические узоры - орнаменты, бордюры, паркеты.

2 ч.

На этапе обобщения и систематизации изученного материала в качестве подготовки к проведению контрольной работы возможен быстрый просмотр ключевых вопросов темы.

Контрольная работа.

1 ч.

Таким образом, просмотр данного flash-фильма можно осуществлять как на различных этапах изучения раздела "Движение", так и на различных этапах в рамках одного урока. Так как ключевые понятия данного раздела достаточно сложны для представления учащимися, то особенно важно на начальном этапе создать наглядную динамическую иллюстрацию. Поэтому особенно эффективно использовать данное пособие при введении новых понятий, что способствует более глубокому пониманию и осмыслению материала, созданию визуального представления. Также возможен просмотр сцен фильма на этапах закрепления и актуализации опорных знаний школьников.

Кроме того, учащиеся могут использовать мультимедийное пособие для самостоятельного просмотра после изучения на уроке как дополнение к учебнику с целью повторения или устранения пробелов в знаниях и умениях, связанных с понятием движения и его видов.

Следует отметить, что необходимо постепенно отойти от наглядной интерпретации и перейти к работе со статическими чертежами, то есть уделить внимание формированию умений решения геометрических задач и задач прикладного характера.

Рассмотрим фрагмент урока по теме "Параллельный перенос" с использованием мультимедийного пособия "Движения на уроках геометрии". В ходе этого урока учащиеся знакомятся с параллельным переносом, с применением параллельного переноса при решении задач, а также доказывают, что параллельный перенос есть движение - описывается процесс, который носит динамический характер и для более глубокого усвоения и осмысления требует динамической иллюстрации.

Согласно логике построения данного урока с целью подготовки к изучению нового материала следует в начале повторить и актуализировать знания учащихся, связанных с понятиями осевой и центральной симметрий. Затем удобно ввести определение параллельного переноса с использованием наглядной динамической иллюстрации. Затем закрепить увиденное на экране при построении чертежей в тетради, в решении задач с применением параллельного переноса. В конце урока необходимо обобщить изученные вопросы.

Фрагмент урока:

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

II. Повторение и актуализация ранее изученного с целью подготовки к изучению нового материала:

- Какие точки называются симметричными относительно прямой?

- Какая фигура называется симметричной относительно данной прямой?

- Какие точки называются симметричными относительно данной точки?

- Какая фигура называется симметричной относительно точки?

Задача (рисунок на доске):

- Отрезки AB и A1B1 симметричны относительно точки O, точка C1 симметрична точке C относительно точки O, причем C1 A1B1. Найдите точки O и C1.

- Две точки A и A1 называются симметричными относительно прямой a, если прямая проходит через середину отрезка AA1 и перпендикулярна к нему.

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.