Дипломная работа на тему: Н., старший преподаватель кафедры математического анализа и МПМ ВятГГУ

Введение

Современные условия делают необходимыми элементами общей человеческой культуры определённый объём математических знаний, владение характерными для математики методами, знакомство с ее специфическим языком. Помимо этого, все большую актуальность приобретает ориентация процесса обучения на формирование активной творческой личности. Перед педагогической наукой и практикой ставится задача совершенствования с этих позиций общеобразовательной и профессиональной школы. Всё это требует решения таких актуальных проблем, как развитие мышления, совершенствование практических умений и навыков школьников и т.п. В этом ряду важное место занимает и проблема формирования и развития пространственных представлений учащихся. Хорошо развитые у школьников, они являются необходимой предпосылкой успеха в усвоении учебного материала систематического курса геометрии и при решении разнообразных математических задач.

В настоящее время существует достаточно большое количество психолого-педагогических и научно-методических исследований, посвящённых проблеме формирования и развития пространственных представлений обучаемых. В психологии накоплена богатая информация о пространственных представлениях и закономерностях их развития, которая служит основой для разработки методик формирования и развития пространственных представлений, в том числе и при обучении математике. Авторы методик сталкиваются с проблемой выбора удобного, эффективного и надёжного (в плане передачи объективной информации об объекте) инструментария. Зачастую таким инструментом становится компьютер, что не удивительно, так как уже сложно представить будущее человечества без компьютера, он настолько проник в жизнь, что появление его на уроках в школе остаётся лишь делом времени. Можно констатировать также и тот факт, что информационные технологии достигли необходимого уровня, чтобы стать базой для преподавания многих предметов.

Вместе с тем проблема создания условий для формирования пространственных представлений учащихся на уроках геометрии - одна из сложных проблем методики обучения математики. Несмотря на важную роль, которую играют пространственные представления, сформированность их у выпускников школ находится на низком уровне.

Таким образом, приобретает актуальность вопрос о решении проблемы, заключающейся в несоответствии уровня методики формирования пространственного образа при обучении школьников геометрии разработанным психолого-педагогическим теориям формирования и развития пространственных представлений. Одним из возможных решений поставленной проблемы, на наш взгляд, может быть использование компьютерной анимации при обучении геометрии.

Сказанное выше позволяет сформулировать цели исследования:

1) изучить психолого-педагогические и математико-методические работы по проблеме исследования и выявить возможности разработки методики для формирования пространственного образа на уроках геометрии;

2) изучить возможности применения компьютерной анимации для формирования пространственных представлений учащихся;

3) разработать методику формирования пространственных представлений с использованием компьютерной анимации на уроках геометрии;

4) оценить эффективность данной методики в опытной работе.

Объектом нашего исследования является процесс формирования пространственных представлений, предметом - использование компьютерной анимации при формировании образов реальных объектов и оперирования ими.

В ходе работы была сформулирована гипотеза исследования: если выявить возможности применения компьютерной анимации при формировании пространственных представлений и разработать методику их формирования и развития, то это позволит в значительной степени решить проблему формирования пространственных представлений у учащихся.

Научная новизна выполненного исследования состоит в разработке методики преподавания геометрии с применением динамических анимированных моделей геометрических тел, выполненных в программе 3D Studio MAX.

В ходе работы использовались следующие методы исследования:

- изучение и анализ психолого-педагогической, научно-методической и математической литературы по теме исследования;

- опытная работа со студентами 1-го курса математического факультета Вятского государственного гуманитарного университета;

- наблюдение и анализ результатов полученных в ходе опытной работы.

Выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения и библиографического списка.

В первой главе изложены основные психологические аспекты восприятия человеком окружающего мира и конкретных объектов, опираясь на известные исследования ведущих специалистов И. С. Якиманской, В. П. Зинченко, А. Р. Лурии, А.П. и других.

Во второй главе описана методика формирования пространственного образа геометрического объекта при помощи компьютерной анимации, а также описана проведённая опытная работа, результаты и основные выводы по проведенному исследованию в ходе выполнения выпускной квалификационной работы.

Глава 1

Оглавление

- Введение 3

- Психологические основы развития пространственного мышления

- Восприятие как свойство личности

- Модель формирования пространственного образа

- Основные показатели и условия развития пространственного мышления

- Методика применения компьютерной анимации на уроках геометрии

- Организация процесса формирования пространственного образа с помощью компьютерной анимации

- Методика формирования пространственного образа на уроках геометрии

- Организация и основные результаты опытной работы

- Заключение 58

- Библиографический список 60

Заключение

Настоящее исследование посвящено решению актуальной проблемы теории и методики обучения математике - развитие пространственного мышления учащихся в процессе изучения геометрии. Основным средством для решения этой проблем был выбран компьютер, который позволил выделить новый вид учебной наглядности - компьютерная анимация, реализующаяся посредством пакета прикладных программ 3D Studio MAX.

В соответствии с поставленными целями перед данной выпускной квалификационной работой и результатами, полученными в ходе исследования, можно сделать следующие выводы:

Анализ научно-методической литературы, посвященной вопросам формирования и развития пространственных представлений, позволил выделить основные психические и физиологические основы восприятия человеком объектов окружающего мира. В результате была выработана общая схема восприятия, которая легла в основу разработанной методики формирования пространственных представлений.

Была выявлена возможность применения компьютерной анимации в процессе формирования пространственных представлений. Компьютерная анимация заполнила некоторый пробел в процессе формирования пространственного образа геометрического объекта, она позволила осуществить плавный переход от натуральной вещественной модели к условно-графическому изображению - чертежу, что в значительной степени повышает уровень объективности пространственных представлений обучаемого.

Была разработана соответствующая методика формирования пространственного образа геометрического объекта при помощи компьютерной анимации. По результатам опытной работы можно сделать вывод о положительном влиянии разработанной методики на формирование пространственных представлений учащихся. Систематизация результатов научно-методических исследований позволила выявить условия формирования пространственных представлений обучаемых: использование различных видов деятельности, в первую очередь деятельности по решению специально подобранных упражнений, ориентированных на развитие пространственных представлений обучаемых; взаимосвязь формирования пространственных представлений с развитием логического мышления и речи учащихся; использование рациональной системы средств наглядности. Как показала практика преподавания, учет и использование этих условий и приемов успешно способствует работе по развитию пространственных представлений обучаемых. Опытная работа по применению разработанной методики показала ее эффективность. Опытная работа доказала, что целенаправленное и рациональное внедрение в практику новой учебной наглядности - компьютерной анимации ведет к повышению уровня развития пространственных представлений учащихся.

Сделанные выводы дают основание полагать, что справедливость гипотезы исследования экспериментально подтверждена, все поставленные задачи исследования решены.

Список литературы

1. Величковский, Б.М. Психология восприятия [Текст] / Б.М. Величковский, В.П. Зинченко, А.Р. Лурия. - М., 1973.

2. Запорожец, А.В. Избранные психологические труды [Текст] / А.В. Запорожец. - М., 1986.

3. Лурия, А.Р. Ощущения и восприятие [Текст] / А.Р. Лурия. - М., 1975.

4. Рубинштейн, С.Л. Основы общей психологии [Текст] / С.Л. Рубинштейн. - СПб.: Питер, 2002. - 720 с.

5. Арнхейм, Р. Визуальное мышление [Текст] / Р. Арнхейм // Хрестоматия по общей психологии. - М.: Изд-во МГУ, 1981.

6. Резник, Н.А. Развитие визуального мышления на уроках математики [Текст] / Н.А. Резник, М.И. Башмаков // Математика в школе. - 1981. - №1. - С. 4-7.

7. Виленкин Н.Я. Математика [текст] / Н.Я.Виленкин, А.М.Пышкало, В.Б.Рождественнская, Л.П.Лаврова - М.: Просвящение,1997.-315с.

8. Зинченко В.П. Исследование визуального мышления [текст] // Вопросы психологии. 1973. №2. с. 56-73.

9. Кабанова-Меллер Е.Н. Анализ развития пространственного мышления школьников [текст] // Советская педагогика. 1956. №4 с. 28-38.

10. Кондрушенко Ю.М. Формирование пространственных представлений в связи с развитием логического мышления учащихся при изучении начал стереометрии: Автореф. дисс. ... канд. пед. наук. - М., 1993. -16с.

11. Линькова Н.П. К вопросу о развитии пространственного мышления [текст]// Вопросы психологии способностей школьников. - М.: Просвещение, 1991. -127с.

12. Лурия А.Р. Ум мнемониста [текст]// Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления. -Изд-во МГУ, 1981.

13. Наталья Семаго, Михаил Семаго Пространственные представления ребёнка [текст] // Школьный психолог №34 2000г.

14. Якиманская И.С. Психологические основы математического образования [текст]/учебное пособие для студ. пед. вузов. - М.: издательский центр "Академия", 2004.-320с.

15. Маклаева Э.В. Подготовка учителя в педвузе к формированию пространственных представлений младших школьников в процессе обучения математике: диссертация на соискание ученой степени кандидата наук - Арзамас, 2000. - 185с.

16. Якиманская И.С. Развитие пространственного мышления школьников [текст]/ учебное пособие для студ. пед. вузов. - М.: Просвещение, 1980. - 239с.

17. Грегори, Р.Л. Глаз и мозг. Психология зрительного восприятия [текст]. // Р.Л.Грегори, А.Р. Лурия, и В.П. Зинченко. - М.: Прогресс, 1970. - 272с.

18. Понарин, Я.П. Геометрия [текст]/учебное пособие. - Ростов-на-Дону.: издательство "Феникс", 1997. -512 с.

19. Шарыгин И.Ф. Геометрия 10-11 класс [текст]/ учеб. для общеобразоват. учеб. заведений.- М.: Дрофа, 1999. -208с.: ил.

20. Лоповок Л.М. Сборник задач по стереометрии [текст]/ Уч. изд. - Москва.: Учпедгиз, 1959. -168 с.