Статья «Инновационные подходы к преподаванию геометрии в 7 классах в условиях цифровой трансформации образования»
Мокляк Д.С.
МБОУ «СОШ № 55 г. Челябинска»
Учитель математики первой категории
ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ
К ПРЕПОДАВАНИЮ ГЕОМЕТРИИ В 7 КЛАССАХ В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ
INNOVATIVE APPROACHES TO TEACHING GEOMETRY
IN 7TH GRADE IN THE CONTEXT OF DIGITAL TRANSFORMATION OF EDUCATION
Аннотация. Статья посвящена анализу современных тенденций в преподавании геометрии в 7 классах с акцентом на внедрение инновационных педагогических технологий и цифровизации образовательного процесса. Исследование охватывает методы преподавания, использование современных технологий, развитие интеллектуального потенциала учащихся и формирование пространственного мышления. На основе анализа педагогической практики предложены рекомендации по совершенствованию качества геометрического образования.
Abstract. The article is devoted to the analysis of modern trends in teaching geometry in 7th grade, with a focus on the implementation of innovative pedagogical technologies and digitalization of the educational process. The study covers teaching methods, the use of modern technologies, the development of students’ intellectual potential, and the formation of spatial thinking. Based on the analysis of pedagogical practice, recommendations are proposed for improving the quality of geometric education.
Ключевые слова: инновационные педагогические технологии, методы преподавания геометрии, цифровизация образования.
Keywords: innovative pedagogical technologies, geometry teaching methods, education digitalization.
В условиях цифровой трансформации образования особое внимание уделяется развитию интеллектуального потенциала учащихся через изучение геометрии в условиях цифровой трансформации образования является актуальным и значимым для современной педагогической науки и практики. Оно позволяет не только повысить качество обучения, но и подготовить учащихся к жизни в условиях быстро меняющегося цифрового мира.
Современные подходы направлены на формирование следующих ключевых компетенций:
1) пространственное мышление, которое включает: способность визуализировать геометрические объекты, умение анализировать пространственные отношения между фигурами, навыки построения трёхмерных моделей, способность решать задачи на преобразование фигур и развитие интуитивного понимания геометрических закономерностей;
2) логические способности, которые проявляются в: умении выстраивать логические цепочки рассуждений, способности формулировать и доказывать теоремы, навыках построения геометрических доказательств, развитии алгоритмического мышления и формировании культуры математической речи;
3) творческий потенциал, который реализуется через: создание собственных геометрических конструкций, поиск нестандартных решений задач, разработку исследовательских проектов, применение геометрии в практических ситуациях и создание художественных композиций на основе геометрических форм;
4) навыки исследовательской деятельности, включающие: умение формулировать гипотезы, способность проводить эксперименты, навыки анализа и обобщения результатов, развитие критического мышления и формирование умения работать с информацией.
Дополнительно современные подходы способствуют развитию: метапредметных (междисциплинарных связей, навыков проектной деятельности, способности к самообучению и умения работать в команде) и цифровых (владение современными технологиями, умение использовать специализированное ПО, навыки работы с интерактивными моделями, способность к визуализации данных) компетенций, а также личностных качеств обучающихся (целеустремлённость, самостоятельность, ответственность, креативность и инициативность).
Такой комплексный подход к обучению геометрии позволяет не только формировать предметные знания и умения, но и способствует всестороннему развитию личности учащегося, подготовке его к жизни в условиях цифровой экономики. Современный подход к обучению геометрии создает прочную основу для всестороннего развития личности, формирования необходимых компетенций и успешной адаптации учащихся к быстро меняющимся условиям цифровой экономики. Это обеспечивает не только академические успехи, но и способствует личностному росту, профессиональному самоопределению и социальной реализации учащихся.
В рамках статьи рассмотрим использование таких ресурсов как GeoGebra и Desmos, которые представляют собой мощные инструменты для визуализации и изучения геометрии. Рассмотрим главные функциональные возможности данных ресурсов (табл. 1) и сравнительный анализ данных ресурсов (табл. 2).
Таблица 1 – Изучение возможностей GeoGebra и Desmos в рамках преподавания геометрии в 7 классах
|
№ п/п |
Наименование ресурса |
Возможности применения на уроках геометрии в 7 классах |
Применение |
Преимущества |
|
1 |
GeoGebra |
1) создавать интерактивные чертежи с возможностью динамического изменения параметров 2) исследовать свойства геометрических фигур в реальном времени 3) строить графики функций и геометрические места точек 4) проводить измерения углов, длин отрезков и площадей 5) создавать учебные материалы с автоматической проверкой заданий
|
1) изучение свойств углов (смежные, вертикальные) 2) исследование треугольников (виды, признаки равенства) 3) работа с параллельными прямыми 3) построение биссектрис и медиан 4) изучение свойств окружностей |
1) визуализация абстрактных понятий 2) возможность изменения параметров фигур 3) автоматическая проверка построений 4) создание интерактивных заданий 5) сохранение результатов работы |
|
2 |
Desmos |
1) визуализировать геометрические преобразования 2) моделировать сложные геометрические конструкции 3) работать с параметрическими уравнениями 4) создавать интерактивные задания с динамическими элементами 5) проводить эксперименты с геометрическими фигурами |
1) изучение координатной плоскости 2) построение графиков линейных функций 3) исследование симметрии 4) работа с геометрическими преобразованиями 5) моделирование задач на построение |
1) интуитивно понятный интерфейс 2) возможность совместной работы 3) автоматическая генерация заданий 4) визуализация зависимостей 5) создание интерактивных уроков |
Таблица 2 – Сравнительный анализ GeoGebra и Desmos
|
Критерий |
GeoGebra |
Desmos |
|
Простота использования |
Средняя |
Высокая |
|
Возможности построения |
Широкие |
Ограниченные |
|
Интерактивность |
Высокая |
Средняя |
|
Доступность |
Бесплатная |
Бесплатная |
|
Поддержка русского языка |
Да |
Частично |
Рассмотрим практическое задание, разработанное в рамках изучения свойств смежных и вертикальных углов.
Практическое задание:
Исследование свойств смежных и вертикальных углов
Цель задания: изучить и исследовать свойства смежных и вертикальных углов с помощью программы GeoGebra.
Необходимые материалы:
1) программа GeoGebra
2) рабочая тетрадь
3) карандаш, линейка
Теоретическая часть
Смежные углы — это два угла, у которых одна сторона общая, а две другие являются продолжением одна другой. Сумма смежных углов равна 180°.
Вертикальные углы — это два угла, которые образуются при пересечении двух прямых и лежат напротив друг друга. Вертикальные углы равны.
Практическая часть
Задание 1. Исследование смежных углов
1) Откройте программу GeoGebra.
2) Постройте две пересекающиеся прямые.
3) Отметьте точку пересечения.
4) Постройте смежные углы.
5) Измерьте углы с помощью инструмента «Угол».
Вопросы для исследования:
1. Какова сумма смежных углов?
2. Как изменяется величина одного угла при изменении другого?
3. Сделайте вывод о свойствах смежных углов.
Задание 2. Исследование вертикальных углов
1) Используя ту же конструкцию, найдите вертикальные углы.
2) Измерьте вертикальные углы.
3) Сравните их величины.
Вопросы для исследования:
1. Равны ли вертикальные углы?
2. Как они связаны между собой?
3. Сделайте вывод о свойствах вертикальных углов.
Экспериментальная часть
Задание 3. Практическое применение
1) Создайте подвижную модель пересекающихся прямых.
2) Изменяйте положение одной из прямых.
3) Наблюдайте за изменением углов.
Задания для самостоятельного решения:
1) Постройте угол 50°. Постройте смежный с ним угол. Измерьте его.
2) Постройте вертикальные углы. Проверьте их равенство.
3) Создайте модель, где один из смежных углов равен 90°. Определите вид другого угла.
Домашнее задание
1. Решите задачи:
1) Один из смежных углов равен 120°. Найдите второй угол.
2) При пересечении двух прямых один из углов равен 45°. Найдите остальные углы.
2. Создайте в GeoGebra модель:
1) Постройте две пересекающиеся прямые.
2) Отметьте все углы.
3) Измерьте их.
4) Сделайте скриншот и сохраните результаты.
Дополнительные задания повышенной сложности
1. Создайте модель, где один из смежных углов в 3 раза больше другого. Найдите эти углы.
2. Постройте модель, где сумма трёх углов при пересечении двух прямых равна 270°. Найдите все углы.
На примере приведенного выше практического задания с учётом использования GeoGebra и Desmos в изучении геометрии 7 класса позволяет: повысить качество обучения, сделать процесс более наглядным, развить практические навыки, сформировать интерес к предмету и подготовить учащихся к дальнейшему изучению геометрии.
Данные цифровые инструменты могут эффективно дополнять традиционные методы обучения, создавая современную образовательную среду.
Таким образом, внедрение инновационных подходов к преподаванию геометрии в условиях цифровой трансформации образования является необходимым условием повышения качества математического образования и подготовки учащихся к жизни в современном обществе. Предложенные методические рекомендации могут быть использованы учителями математики для совершенствования образовательного процесса и достижения более высоких результатов в обучении геометрии.
Список литературы
1. Атанасян Л.С., Бутузов В.Ф., Кадомцев С.Б. и др. Геометрия 7–9 классы: учебник для общеобразовательных учреждений. — М.: Просвещение, 2023. — 384 с.
2. Балк М.Б., Балк Г.Д. Геометрические приложения алгебры и анализа. — М.: МЦНМО, 2019. — 240 с.
3. Гусев В.А. Психолого-педагогические основы обучения математике. — М.: Просвещение, 2022. — 256 с.
4. Далингер В.А. Методика обучения решению планиметрических задач. — М.: Педагогическое общество России, 2020. — 320 с.
5. Захарова О.А. Цифровые технологии в образовании: учебное пособие. — М.: Юрайт, 2021. — 192 с.
6. Иванов А.П. Современные подходы к преподаванию геометрии. — СПб.: Питер, 2022. — 288 с.
7. Колягин Ю.М., Саввина О.В. Теоретические основы методики обучения математике. — М.: МПГУ, 2021. — 304 с.
8. Крупич В.И. Теоретические основы обучения решению школьных математических задач. — М.: Прометей, 2020. — 220 с.
9. Мантуров О.В., Мантурова Н.В. Краткий курс высшей математики. — М.: Инфра-М, 2022. — 448 с.
10. Петрова Е.В. Инновационные технологии в математическом образовании. — М.: Академия, 2021. — 276 с.
11. Тихомиров В.М. Математика и цифровая экономика. — М.: Ленанд, 2022. — 256 с.
12. GeoGebra в школе: методические рекомендации / Под ред. А.В. Забелина. — М.: БИНОМ, 2021. — 160 с.
13. Цифровые образовательные ресурсы в современном образовании: коллективная монография / Под ред. Н.В. Смирновой. — СПб.: Питер, 2022. — 320 с.
14. Электронная образовательная среда: теория и практика применения / Под ред. В.А. Красильникова. — М.: Академия, 2021. — 288 с.
15. Методические рекомендации по внедрению цифровых технологий в образование / Министерство просвещения РФ. — М., 2022. — 128 с.
16. Федеральная образовательная программа основного общего образования (утверждена приказом Министерства просвещения РФ от 18.05.2023 № 370).
