CC BY
7УДК 37
Колотова Д.А.
Нижегородский государственный педагогический университет им. К. Минина
(г. Нижний Новгород, Россия)
Гераськин А.А.
Нижегородский государственный педагогический университет им. К. Минина
(г. Нижний Новгород, Россия)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИРТУАЛЬНОЙ СРЕДЫ НА УРОКАХ ГЕОМЕТРИИ ПРИ ПОСТРОЕНИИ СЕЧЕНИЙ
Аннотация: в данной статье рассмотрено, как в процессе обучения построению сечений можно использовать различные виртуальные среды для формирования и развития пространственного мышления.
Ключевые слова: виртуальная среда, сечения, инновационные технологии, пространственное мышление.
Современное образование требует информатизацию образовательного процесса. Одним из вариантов информатизации можно считать использование виртуальной среды на уроках.
Что же вообще такое виртуальная среда? Виртуальная среда — искусственно созданная информация, которую человек воспринимает как естественную окружающую среду.
Уроки с виртуальной средой - это не только картинки на уроках, но и возможность показать детям то, что нет возможности показать в классе.
Например, учитель химии не может провести в рамках школьного класса некоторые реакции (выделение вредных веществ, дорогая стоимость препаратов, мало места и др. причины), но педагог может провести данную реакцию в виртуальной лаборатории ^агВю^ет, StarGenetics, StarORF,
81агМо181ш, 81агВ^епе, 81агИу dro, StarQuster), что позволит детям провести анализ этой реакции. Учитель биологии не может показать в классе все лабораторные работы (например, препарирование лягушки), не может показать все органы человека, но благодаря виртуальным пространствам мы можем все это увидеть, рассмотреть, покрутить так, как нам надо.
Виртуальная среда нужна в школе на многих предметов, в том числе и в «царице наук» - математике, а точнее в геометрии.
На уроках геометрии обучающиеся развивают пространственное мышление. Разберёмся, что же это такое.
Пространственное мышление - это способность ориентироваться в трёхмерном пространстве, точно представлять расположенные в нём элементы и понимать, как они соотносятся друг с другом. К огромному сожалению, это один из самых сложных навыков для современных детей. Все чаще детям трудно представить не то что объёмные фигуры в пространстве, им сложно даже иногда представить фигуры на плоскости.
На нашей практике была ситуация, когда дети при изучении темы «Площадь круга» в 6 классе не могли понять как будет выглядеть фигура в следующей задаче:
Из квадрата со стороной 6 см вырезали круг с радиусом 2 см. Найдите площадь оставшейся фигуры. (п=3)
Что уж говорить про стереометрию, построение сечений. Однако с этой проблемой легко может помочь справиться виртуальная среда. Именно на рассмотрении применения виртуальных сред для построения сечений и будет основана наша статья.
Проблема исследования: как в процессе обучения построению сечений многогранников использовать виртуальную среду для формирования и развития пространственного мышления?
Виртуальная среда предлагает множество преимуществ и возможностей при построении сечений на уроках геометрии.
Во-первых, благодаря виртуальной среде учащиеся имеют возможность создавать и изучать сложные трехмерные объекты, которые трудно представить на бумаге. Это помогает развивать пространственное мышление и позволяет лучше понять форму и структуру объектов.
Во-вторых, использование виртуальной среды позволяет проводить интерактивные уроки, где ученики могут самостоятельно экспериментировать с различными параметрами и видами сечений. Они могут изменять положение плоскости сечения, наблюдать за изменениями в форме объекта и анализировать полученные результаты. Такой подход способствует активному участию учеников в образовательном процессе и повышает интерес к изучаемому материалу.
Кроме того, использование виртуальной среды дает возможность создавать динамические модели, которые можно вращать, масштабировать и анализировать со всех сторон. Это помогает учащимся развивать пространственное мышление, ведь так им проще запомнить и в следующий раз представить ту или иную фигуру \ тот или иной вид сечения.
Для эффективного использования виртуальной среды на уроках геометрии при построении сечений необходимо ознакомиться с различными методами и инструментами, которые предоставляют эти возможности.
Один из таких инструментов - трёхмерные моделировщики. Они позволяют создавать объёмные объекты и строить сечения, отображая их в двумерном виде. С помощью таких программ можно изменять положение плоскости сечения, а также получать различные виды сечений: горизонтальные, вертикальные или наклонные.
Одним из самых популярных примеров такого моделировщика является сайт GeoGebra - бесплатное приложение для проведения вычислений, построения графиков, создания простых чертежей, работы с графами, таблицами. Это приложение позволяет с лёгкостью построить любой многогранник, показать его сечение, рассмотреть построение со всех сторон.
Рис. 1 Пример построения сечения куба по трём точкам.
Также виртуальная среда предоставляет возможность использования специализированных программ для построения сечений. Эти программы обладают широким функционалом: отображение размеров и углов сечений, расчёт объёмов и площадей, а также возможность экспорта полученных результатов для дальнейшего анализа.
Кроме того, виртуальная реальность может быть применена для более глубокого изучения геометрических конструкций и построения сечений. С её помощью ученики могут имитировать перемещение плоскости сечения в трёхмерном пространстве, что позволяет лучше представить себе взаимное расположение объектов.
Виртуальная среда является мощным инструментом при обучении геометрии и построении сечений. Рассмотрим несколько практических примеров использования виртуальной среды на уроках геометрии.
Первый пример - использование специализированных программ для создания трехмерных моделей и построения сечений. Ученики могут самостоятельно создавать трехмерные объекты, а затем визуализировать и изучать их различные сечения. Это помогает им лучше понять принципы
построения сечений и дает возможность экспериментировать со сложными формами.
Второй пример - использование виртуальных классных комнат или онлайн-досок для проведения интерактивных уроков. Учитель может предложить задания, которые требуют построения определенного сечения, а ученики могут выполнять эти задания непосредственно на экране своего устройства. Такой подход позволяет учащимся получить обратную связь от учителя или других учеников и более глубоко осознать процесс построения сечений.
Третий пример - использование виртуальных экскурсий и моделей для изучения геометрии. Ученики могут путешествовать по виртуальным пространствам, исследуя различные геометрические формы и сечения
В результате исследования было выявлено, что использование виртуальной среды на уроках геометрии при построении сечений значительно повышает эффективность обучения. Ученики, работая с виртуальными моделями и инструментами, могут более точно представлять себе трёхмерные объекты и легче осваивать принципы построения сечений. Более того, виртуальная среда позволяет проводить интерактивные уроки, где ученики могут самостоятельно экспериментировать и проверять свои знания. Это стимулирует активное участие и повышает мотивацию обучающихся. Также использование виртуальной среды способствует развитию навыков работы с компьютером и программным обеспечением. В целом, результаты исследования подтверждают эффективность использования виртуальной среды на уроках геометрии при построении сечений и рекомендуют её широкое применение в образовательном процессе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Житомирский Ю.М. Использование виртуальных технологий в процессе обучения геометрии. Изд-во Московского государственного университета печати. 2015. С. 55-66.
2. Геометрия: дидактический материал для использования с компьютерной программой "Geometer's Sketchpad" (Авторы: Шаров В. В., Аршинов С. А.). Изд-во "Центр преподавателя". 2010. С. 20-35.
3. Джаменкас И.Б. Применение виртуальной среды GeoGebra в обучении геометрии. Вестник МГИУ. 2014. № 3(19). С. 75 -81. (http://elibrary.ru/item.asp?id=22917645)
4. Назаркин С.Н. Компьютерный практикум по геометрии: учебное пособие. Книжный дом. 2012. С. 82-104.
5. Иванова О.А., Масалович А.В. Применение интерактивных трехмерных моделей в обучении геометрии. Вестник НГУ, серия: Информационные технологии. 2016. Т. 14. № 2. С. 128-133. (http://elibrary.ru/item.asp?id=30516016)
6. Зубкова Н.В. Применение виртуальных средств на уроках геометрии. Вестник Забайкальского государственного гуманитарно-педагогического университета. 2013. № 4(46). С. 207 -216. (http://elibrary.ru/item.asp?id=21055411)
7. Сиволобова М.В. Использование информационных технологий в обучении геометрии на средней ступени образования. Мир науки, культуры, образования. 2019. Т. 69. № 4. С.132-133.
8. Черепанова О.В., Мальцева Н.В. Применение виртуальных технологий на уроках геометрии. Проблемы современного образования. 2017. № 5(30). С. 134 -137. (http ://elibrary .ru/item.asp?id=3 0613241)
Kolotova D.A.
Nizhny Novgorod State Pedagogical University named after K. Minin
(Nizhny Novgorod, Russia)
Geraskin A.A.
Nizhny Novgorod State Pedagogical University named after K. Minin
(Nizhny Novgorod, Russia)
USING A VIRTUAL ENVIRONMENT IN GEOMETRY LESSONS WHEN CONSTRUCTING SECTIONS
Abstract: this article discusses how various virtual environments can be used for the formation and development of spatial thinking in the process of learning how to construct sections.
Keywords: virtual environment, cross sections, innovative technologies, spatial thinking.
