Стереометрияны оқытуда компьютерлік модельдеудің мәні
Жайдақбаева
Л.Қ., Тоқтарова А.Б.
Заманауи мектептерде оқу процесінің
жетілдіру бағыттарының бірі ақпараттық технологияны қолдану болып табылады.
Соның ішінде жаратылыстану пәндерін оқытуда ақпараттық технологияны қолданудың
маңызы зор. Қазіргі уақыттың өзінде орта мектепте
стереометрияны оқытуға көптеген компьютерлік оқытушы
программалар (электрондық оқулықтар, электрондық
анықтамалықтар және т.б.) оқу процесінде
қолданылып келеді.
Осыған дейінгі
зерттеулерде - алдымен белгілі бір бағыт бойынша компьютерлік
оқытушы программаларды оқу процесінде қолданудың
теориялық және практикалық негіздері зерттеледі. Кейіннен
ереже бойынша ғылыми мақалалар, есеп шығару үлгілері,
стереометриядан өзіндік жұмыстарға арналған
қарапайым оқу
құралдары, оған қосымша көрнекі
құралдар: үш өлшемді, айналу денелері сияқты
арнайы жасалынған сызбалар болып
келеді. Бұл айтылған электрондық оқу
құралдары мен оқу орталары сызбаларды
қозғалтуға, айналдыруға, өлшемін өзгертуге мүмкіндік береді.
Бірақ дайын
сызбаларды компьютерден демонстрациялап көрсетуде оқушы «оқушы бақылаушы» ролінде
болатынын байқалды. Бұл жағдай оқушыларға
стереометрия есептерін шешу барысында: сызбалар сызуда, элементтердің
арасындағы байланыстарды ажыратуға кері әсерін беруде.
Оқушылар стандартты есептен болмашы айырмашылық болған
жағдайда есепті шешуді қай тұсынан бастарын білмей
қиындыққа тап болады.
Оқытудың
негізгі мақсаты – арнайы білім қоймасын беру емес, сабақта
алған білімді оқушылар өз бетімен тереңдете алу
мақсатында игеру. Ал мақсатқа жету үшін оқушылардың оқу ісін
өз бетінше оқу-зерттеу негізінде ұйымдастыруға бейімдеу
қажет. Өз бетінше оқып үйренуге іздену - ақыл ой жұмысын
тәжірибелік іздену ісіне итермелеуге мүмкіндік жасайды.
Оқушылар
нысанды түрлі қырыннан қарайды, олардың негізгі
қасиеттерін сипаттай отырып басқаларымен салыстырады. Нәтижесінде нысан
туралы аналитикалық-синтетикалық талдау көрінісі
қалыптасады.
Мұндай амалдар әрбір күрделі
немесе жұмысты көп қажет ететін нысанда
Әрбір нысанның тиісті белгілері мен
қасиеттерге ие. Бірақ есепті шешу барысында оның
барлығы бірдей қажет бола бермейді, керісінше кейбірі шатастыруы да
мүмкін. Мұндай жағдайда нысанның моделін салу арқылы зерттеп біліп
тануға болады. Лабораториялық және практикалық
сабақтарда компьютерлік модельдеудің
құралдарын қолдану арқылы керек емес элементтерді алып
тастап, қажеттісін ғана қалдыруға болады.
Модель және модельдеу дегеніміз не?
Оқу үрдісіне қатысты ғылыми зерттеу
еңбектерде модель және
моделдеуге берген анықтамалар былайша тұжырымдалған.
Л.М. Фридман модель ұғымына
келесідей анықтама береді:
«Бірнеше нысанның
моделі А (түпнұсқасы, прототиві), ал В - А(түпнұсқасы,
прототиві) қандай да бір
мақсатпен таңдалып алынған немесе сызылған К субъектісі
нысанына қандай да бір қатысы бар нысан»
1)
А – алмастыру кейбір ойша немесе нақты іс әрекетте, осы
іс-әрекетке қойылған шартты орындауға
мүмкіндігінше жақын В (модель-орын алмастырушысы);
2)
В нысанының көмегімен (нақты бар жағдайда немесе
елестету арқылы) А нысанын
құруды таныстыруда (модель –көз алдына келтіру);
3) А нысанын-В нысаны түрінде
түсіндіру (модель-интерпретация)
4)
В нысанын оқыту арқылы А нысанын зерттеу (модель-ізденімпаздық).
В.А.Далингер ішкі модельге былайша
түсіндірме береді: «кейбір нысанды басқа нысанның
қатысуымен зерттеу арқылы
жаңа білім қалыптастыру» [3].
Түрлі ақпараттық
моделдердің анықтамаларын жалпылай келе, Л.М. Лапчик келесідей
анықтама береді: «Ақпараттық модель – бұл нысанды
моделдеудегі сипаттама» [4].
Сонымен ақпараттық модель – бұл нысанның
үрдістері мен болмысын графикалық, талдау түрінде немесе
символдық түрде сипаттайтын ақпарат. Ақпараттық
модель кейбір жүйе параматрлері мен олардың арасындағы қатыстарын қарастырады.
Бұл жүйе параматрлері мен олардың арасындағы қатыстар графикалық,
математикалық, кестелік тағы басқадай болуы мүмкін [4].
Моделдеу ұғымын педагогикалық
сөздікте төмендегіше қарастырады.
«Модельдеу –педагогикалық материалдар,
үрдістер мен құбылыстардың көшірмесін жасау».
Педагогикалық жүйеде зерттелетін схемалық бейнелерде
қолданылады. Ішкі модель ретінде - нысандар мен белгілер жүйесі
, оны оқыту арқылы
зерттелетін нысан туралы түпнұсқаның
кейбір қасиеттері келтіріліп жаңа
білім қалыптастыруға болатындай етіп бейімдеп
көрсетуді айтады [2].
Модельдеу – объектіні
(түпнұсқаны), оның моделін (көшірмесін) жасау
арқылы, ол көшірмені зерттейді [2].
Жалпы жоғарыдай келтірілген зерттеулерді
талдай келе, моделдеу - заттың
моделін тұрғызу, салу және оқып үйрену
үрдісі деп тұжырымдалды. Ол кез келген ғылымды
оқытуға тиісті, танымдық
мәнге ие. Модельдеу оқушылар үшін пән
мазмұны мен ондағы материалдардың қасиеттерін
меңгеруде танымдық үрдістің негізгі құралы
болып табылады.Оқушыларды модельдеу үрдісіне қызықтыру
арқылы мұғалім шығармашылық және ізденімпаздық
іс әрекетке өзі ұмтылатындай , математикалық
заңдылықтарды ашуға, практикалық есептерді шешуге
ықпал етіп, оқушылардың оқу іс- әрекетін барынша
ғылыми- ізденушілік жағдайға келтіруіне мүмкіндік
береді.
Әрине мұнда түрлі
программалармен жабдықталған компьютердің
көмегімен ақпараттық
моделді компьютерлік модельге түрлендіріп , компьютерлік эксперименттер өткізуге де болады.
Компьютерлік модельдеуді оқытудың
құралы ретінде қолданудың түрлі аспектілері
Б.Д.Сыдыков, С.А.Бешенков, М.П.Лапчик, А.В.Могилев, Н.И.Пак Е.К.Хеннер
және т.б. зерттеушілердің еңбектерінде көрініс
тапқан.
Н.И.
Пак компьютерлік моделге «Компьютерлік модель – компьютерлік программалар
арқылы белгілі бір үрдіске келтіріліп жасалынған модель деп
анықтама береді [5].
Компьютерлік модель мына белгілерді
қанағаттандыратындай болса, онда ол ақпараттық модель
болуы мүмкін екендігін негіздейді:
• Моделденген нақты бір нысанның болуы;
• Жиындардың
қасиеттері мақсатқа сәйкес көрініс табуы;
• Белгілі
бір компьютерлік ортаның көмегімен жасалынған модель;
• Белсенді
қолдануға арналып жасалынған модель болуы мүмкін.
Білім беру жүйесінде
ақпараттық технологияны компьютерлік моделдеу әдісінде тиімді
қолданған жағдайда оқыту сапасын жақсарады.
Мысалы:
геометрияны
компьютермен оқытудағы
негізгі ерекшелік геометриялық моделдерді салужәне зерттеу
болып келеді. Сондықтан жақсы компьютерлік оқытушы
бағдарлама экранда көрсетілген кітап түрінде берілген
материалды баяндау ғана емес:
оқушыларға берілген тапсырмаларды шешуге мүмкіндік беретіндей
модельдеуді қажет етеді. Ресейде орта мектеп геометриясы үшін «Живая геометрия», және
«СтереоКонструктор» программалау ортасы
қолданылып келеді. Ал 3D
модельдеу программалық пакеттер: Компас, 3D MAX пен AutoCAD орталарында
геометриялық фигураларды салу мен зерттеуге мүмкіндік бар. Олар
оқушылардың өз бетінше
түрлі кеңістік фигураларын салуға, түрлендіруге,
зерттеуіне мүмкіндік береді. «Живая геометрия» планиметрия курсын
оқытуға мүмкіндігі зор болғанымен, стереометрияны
оқытуда үш өлшемді
кеңістік денелерін салуда оқушылар үшін қиынырақ
әрі көп еңбекті талап етеді.Себебі оқушы имитациялы
кеңістікті өздері тұрғыза білуі қажет.
Мұнда оқушылар стереометрияны оқумен қатар алдын ала
дайындалған модельдермен жұмыс жасайды.
«СтереоКонструктор» программалау ортасы стереометрия
курсын оқытуға арналып жасалынған. Онда үшөлшемді
компьютерлік модельдерді салуға, әр қырынан көруге,
қиюға арналған құралдар жиыны бар.Сондықтан
кейбір жетіспеушіліктер кездескенімен стереометрия курсын оқытуда живая
геометрияға қарағанда
қолайлы орта болып келеді.
Компас, 3D MAX
пен AutoCAD программалау
орталарын сызба геометриясы мен сызу пәндерін оқыту
мақсатында қолданған ыңғайлы. Компьютерлік
графикада заманауи компьютерлердің сұқбаттық
мүмкіндіктерінің маңызы зор. Себебі программалау ортасында
стереометрия материалдарымен жұмыс істеу барысын алдын ала оқушы
білуі тиіс.
Оны пайдаланып компьютерлік моделдерді
құру және зерттеу барысында оқушылар геометриялық
фигуралардың қасиеттері мен өзара орналасу байланыстарымен
танысады. Ол оқушылардың
кеңістік ойлауын дамытуға ықпал етеді. Компьютер
көмегімен модельдеу
мүмкіндігі практикалық түрде шексіз болып келеді. Ол практикалық есептерді
шешу жолдарында күрделі істерді қарапайым, нақты белігілі
әдіспен шешуге, кез келген тәжірибелік үрдістер мен
түрлендірулерді модельдеуге көмектеседі.
Адам іс әрекетінің барлық саласында ақпарат көлемі күннен
күнге артуда. Сондықтан оқу үрдісіне байланысты ақпараттық технологияның
дамуы мен енуін оқушылар меңгеруі қажетті. Осыған байланысты үнемі
өсіп отыратын білім көлемін уақытты үнемдейтіндей
мүмкіндік беретін оқыту
құралдары, түрлері мен әдістерін іздестіру қажет
ақ. Бұл оқушыларға шамадан тыс ауыртпалық
әкелмеуі тиіс. Осыларды ескере оқу үрдісін тиімді
басқару қажеттілігі шығады.
1.Бабанский Ю.К. Избранные педагогические труды \Сост.М.Ю.Бабанский.
–
М.:Педагогика 1989.
2.Әбілқасымова, А. Е. Математиканы оқытудың
теориясы мен әдістемесі
[Текст] : оқу құралы / А. Е. Әбілқасымова. -
Алматы : Бiлiм, 2005. - 272 с.
3.Далингер
В.А. Методика учащихся стереометрии посредством решения задач: Учебное пособие
/В.А.Далингер. – Омск: Изд-во ОмГПУ, 2001. – 365с
4.
Коджаспирова Г. М., Коджаспиров А. Ю. Педагогический словарь., 2003 г. 5.Лапчик М.П., Семакин И.Г., Хеннер Е.К / Методика преподавания информатики. М.:
2001. — 624 с.
6.Пак
Н.И. О технологии компьютерного моделирования в образования/ 1994. - №1 – 47-53