На
когнитивном
этапе
обучения сначала
предлагаем задачи, носящие методический ха-
рактер, требующие знания о педагогических ме-
тодах обучения школьников элементам пост-
роения сечений многогранников. С этой целью
приведем разработанные нами задачи на
построение, которые являются составляющими
когнитивного этапа.
Как уже выше было замечено, с помощью
метода сравнения выявляется сходство и разли-
чие сравниваемых задач. Сказанное проиллюст-
рируем на следующих примерах.
Пример
3.
В
прямом
параллелепипеде
1
1
1
1
D
C
B
ABCDA
основание
–
параллелограмм
с
острым
углом
0
60
BAD
,
причем
,
a
AB
,
b
AD
c
AA
1
.
На
ребрах
данной
призмы
следует
расположить
точки
R
Q
P
,
,
так
,
что
-
бы
в
результате
сечения
данного
куба
плоскос
-
тью
PQR
получилась
треугольная
прямая
при
-
зма
с
объемом
,
равны
м
12
3
abc
.
Поставьте
вопросы
и
решите
задачу
.
Обращаем внимание студентов на то, что
наглядность применяется и как средство позна-
ние нового, и для иллюстрации пространствен-
ного представления и условий данной задачи.
К этой задаче можно поставить следующие
вопросы:
1) В результате, какого сечения из данного
параллелепипеда можно получить треугольную
прямую призму?
2) Исходя из площади основания и объема
рассматриваемого параллелепипеда, как можно
расположить точки
R
Q
P
,
,
так, чтобы в
результате сечения получилась
треугольная прямая призма с объемом, равны
м
12
3
abc
?
Анализируя условие задачи и поставленные
вопросы, студенты приходят к выводу, что
плоскость
PQR
будет изображена как диаго-
нальная плоскость, а точки
R
Q
P
,
,
будет распо-
ложены соответственно на вершинах
1
1
,
,
D
B
B
(рис. 1). Тем самым, получаем треугольную
прямую призму
1
1
1
D
B
ABDA
.
Далее, вычисляя
площадь основания найденной призмы, на-
ходим, что
.
4
3
ab
S
ABD
Тогда объем иско-
мой треугольной прямой призмы будет равен
12
3
abc
V
.
Пример
4.
Дан
прямоугольный
параллелепи
-
пед
1
1
1
1
D
C
B
ABCDA
,
где
,
AB a
,
AD b
1
AA c
.
На
ребрах
данного
параллелепипеда
следует
расположить
точки
R
Q
P
,
,
так
,
что
-
бы
в
результате
сечения
данного
параллеле
-
пипеда
плоскостью
PQR
получилась
треуголь
-
ная
прямая
призма
с
объемом
,
равны
м
36
abc .
Поставьте
вопросы
и
решите
задачу
.
Сравнивая условия задач 3 и 4, приходим к
выводу, что в обеих задачах рассматривается
прямая призма, требуется построить сечение
так, чтобы в результате сечения данной призмы
плоскостью
PQR
получилась треугольная
прямая призма с конкретным объемом.
К этой задаче можно поставить следующий
вопрос: Каким образом следует расположить
точки
R
Q
P
,
,
, чтобы в результате сечения
получилась треугольная прямая призма с
объемом
36
abc
?
Сравнение подготавливает почву для
применения аналогии.
C
B
D
A
C
B
A
D
Рисунок -1
149
Д.Н. Нургабыл, К.С. Нурпеисов
Студенты, имея в виду поставленные
вопросы, а также анализируя условия данной
задачи, замечают следующее: если точки
R
Q
P
,
,
соответственно расположены на вер-
шинах
1
1
,
,
D
B
B
данной призмы, а следова-
тельно плоскость
PQR
является диагональной
плоскостью, то объем искомой треугольной
призмы будет равен
2
abc
V
.
Отсюда, студен-
ты заключают, что площадь основания искомой
треугольной призмы должна быть меньше
площади треугольника
ABD
.
Далее, анализируя алгоритм решения
задачи 3, по аналогии студенты приходят к
выводу, что плоскость
PQR
будет расположена
параллельно ребру
1
AA
. Подбирая различные
варианты, они находят, что
3
3
1
1
1
a
B
A
PA
,
,
2
2
1
1
1
b
D
A
QA
2
2
b
AD
RA
. В этом случае
12
1
ab
S
PQA
, а плоскость
PQR
будет распо-
ложена параллельно ребру
1
AA
(рис. 2). Тогда
объем искомой прямой треугольной призмы
будет равен
36
abc
V
.
Далее, к этой задаче можно поставить
следующий вопрос: Как вы думаете, данная
задача разрешима единственным образом?
Обобщая полученный результат, студенты
легко заключают, что задача имеет множество
решений.
Таким образом, приведенные примеры –
один из многих иллюстрирующих общие
логические приемы мышления, такие как ана-
лиз, сравнение, аналогия, обобщение, абстраги-
рование, связанные с методами построения се-
чений многогранников. Осознанное решение
этих примеров способствует развитию матема-
тического
и
дивергентного
мышления,
пространственного представления.
После этого студентам можно предложить
задачи, решаемые с соблюдением всех этапов
решения задач на построение.
В следующей стадии когнитивного этапа
студентам можно предложить следующие зада-
ния, требующие специальных методов решения
задач на построение сечений многогранников:
А
)
Задачи
на
построение
сечения
много
-
гранников
с
использованием
простейших
свойств
прямой
и
плоскости
;
Б
)
Задачи
на
построени
е
плоских
сечений
многогранников
методом
следов
;
В
)
Задачи
на
построение
сечений
много
-
гранников
методом
внутреннего
проектиро
-
вания
;
-
Задачи
на
построение
плоских
сечений
многогранников
методом
параллельного
проектирования
;
-
Задачи
на
построение
плоских
сечений
многогранников
методом
центрального
проек
-
тирования
.
Г
)
Задачи
на
построение
сечений
много
-
гранников
смешанным
методом
.
3.
На
деятельностном
этапе
обучения
следует предлагать задания, организовывать
учебную деятельность будущих учителей, по-
средством которых формируются и разви-
ваются профессиональные умения и навыки:
- уметь организовывать учебную деятель-
ность учащихся;
- уметь планировать и организовывать свою
педагогическую деятельность;
- уметь организовывать деятельность уча-
щихся приобретать знания самостоятельно;
- уметь организовывать деятельность уча-
щихся применять приобретенные знания на
практике.
Для формирования и развития указанных
профессиональных качеств будущего учителя
математики используем деятельностный под-
Рисунок -2
150
Проектирование процесса обучения студентов построению плоских сечений многогранников
ход. В основе такого подхода содержится проб-
лемный метод обучения. Суть проблемного ме-
тода обучения состоит в том, что перед
студентами ставятся задачи, требующие твор-
ческого похода в решении поставленной задачи.
Так, например, при решении следующий задачи
требуется творческий подход.
Пример
5.
Можно
ли
построить
плоское
се
-
чение
пирамиды
ABCS
плоскостью
,
задан
-
ной
точками
N
M
,
,
лежащими
во
внутренней
части
граней
ABS
ACS
,
соответственно
и
точкой
AB
K
?
Для решения этой задачи можно предло-
жить работу в парах. Как известно, обучаю
-
щиеся осознанно усваивают тот учебный
материал, который при изучении и закреплении
обсуждаются, проговариваются и объясняют
другим. Студенты, работая в паре, выбирают
алгоритм и методы решения поставленной
задачи. Посредством решения этой и подобные
ему задач формируется и развивается мысли-
тельная деятельность, профессиональные зна-
ния и умения организовывать учебную
деятельность учащихся, навыки планирования и
организации своей профессиональной дея-
тельности.
Таким образом, решения выше указанных и
подобных задач методом проблемного обуче-
ния обеспечивают реализацию принципов твор-
чества, осознанности, активности и самостоя-
тельности.
4.
На
ценностно
-
личностном
этапе
обу-
чения предлагаем использовать воспитательные
технологии формирования общечеловеческих
ценностей: интерактивная беседа преподавате-
лей и будущих учителей об основных аспектах
педагогической деятельности; дуальный метод
формирования ценностей профессии учителя.
5.
На
рефлексивном
этапе
обучения
,
исходя
из сущности рефлексии, предлагаем следующий
алгоритм организации рефлексии:
- остановка процесса познавательной дея-
тельности;
- воссоздание алгоритма совершенных дей-
ствий в устной или в письменной форме;
- анализ алгоритма совершенных действий,
выявление и оценка ее продуктивности, полез-
ности, определение соответствия действий к
поставленной учебно-воспитательной цели;
- определение результатов рефлексии.
Перед решением той или иной учебной за-
дачи полезно провести рефлексию мотивацион-
ного состояния на ученье, настроения с
группой. Далее предлагается учебная задача для
самостоятельной работы. Например, после
самостоятельного решения задачи 6 можно
провести рефлексию деятельности, алгоритма
решения этой задачи.
Пример
6.
Постройте
сечение
пирамиды
ABCS
плоскостью
,
заданной
точкой
BS
N
и
точками
M, K,
расположенными
во
внут
-
ренней
части
граней
SDC, ADS
соответст
-
венно
.
Рефлексия дает возможность:
- оценить эффективность применения сме-
шанного метода построения сечений много-
гранников (используя метод центрального
проектирования, свойства прямых и плос-
костей);
- осмыслить важность каждого этапа
построения сечений многогранников;
- установить уровень усвоения содержания
алгоритма решения задачи (например, этого не
знал, но теперь уже знаю, а этого я узнал более
глубже, и т.д.);
- восстановить в памяти известные
утверждения.
Таким образом, рефлексия занимает важное
место в осуществлении образовательно-воспи-
тательного процесса.
Заметим, что принципы непрерывности,
целостности обеспечиваются преемственностью
между всеми этапами обучения и воспитания.
В заключение, представим этапы обучения
студентов построению плоских сечений
многогранников, формированию и развитию их
педагогических качеств, пространственного
представления, дивергентного мышления как
целостной системы (рис. 3).
151
Д.Н. Нургабыл, К.С. Нурпеисов
Достарыңызбен бөлісу: |