Проекты

Краткое описание

Проект направлен на создание открытой библиотеки трехмерных виртуальных динамических чертежей и её внедрение в процесс изучения курса стереометрии в старших классах общеобразовательной школы с целью развития пространственного мышления школьников, повышению качества их обучения и дальнейшему выбору ими технических направлений образования.
Будет создана в открытом доступе в сети библиотека не менее чем из 50 трехмерных чертежей к задачам одного из самых распространенных учебников геометрии — Атанасян Л.С. Геометрия. Учебник для 10-11 классов. Учебник выбран по итогам опроса учителей математики старших классов - 74,8% опрошенных учителей.
Все чертежи будут созданы в программе GeoGebra https://www.geogebra.org/ выбор платформы обоснован следующим:
—GeoGebra это бесплатная динамическая математическая программа, с которой можно работать как онлайн на сайте программы, так и установив одноименное приложение на компьютер;
— GeoGebra может быть установлена офлайн на компьютер или смартфон с любой операционной системой: iOS, Android, Windows, Mac, Chromebook и Linux;
— программа имеет русскоязычный интерфейс;
— созданные чертежи можно сохранять в виде файлов на компьютере или сохранять онлайн на сайте программы, в открытом доступе или доступе по ссылке;
— GeoGebra подходит для всех уровней образования и содержит не только геометрию на плоскости и в пространстве, но и алгебру, математический анализ, графы, вероятность и статистику, в одном пакете.
Пример созданного нами чертежа в программе GeoGebra: https://www.geogebra.org/classic/dhnfpjg3
Будут подготовлены и изданы методические материалы по использованию созданной библиотеки чертежей - это краткое руководство пользователя и электронное учебно-наглядное издание с полным описанием созданной библиотеки и работе с ней.
Будут проведены 10 мастер-классов по использованию библиотеки трехмерных чертежей в учебном процессе, в очном и дистанционном формате с учителями математики старших классов, с учащимися 10-11 классов школ и со студентами педагогических вузов.
Участники мастер-классов будут снабжены созданными методическими материалами.

Цель

1. Создание открытой библиотеки трехмерных виртуальных динамических чертежей и внедрение в процесс изучения курса стереометрии в старших классах общеобразовательной школы с целью развития пространственного мышления школьников, повышения качества их обучения и дальнейшего выбора ими технического направления образования.

Задачи

1. Информирование участников проекта о мероприятиях проекта.
2. Создание открытой библиотеки моделей к задачам из учебника Л.С. Атанасяна.
3. Подготовка и издание методических материалов по использованию созданной библиотеки чертежей.
4. Проведение в очном и дистанционном форматах мастер-классов по использованию разработанной библиотеки.

Обоснование социальной значимости

Раздел стереометрии в школьном курсе геометрии неизменно остается одним из самых сложных разделов для учащихся. Одной из основных причин возникающих здесь трудностей является использование плоских изображений пространственных фигур в стереометрических задачах, с помощью которых учитель вынужден формировать у учащихся пространственные геометрические представления.

Слабо развитое пространственное мышление учащихся не позволяет им выделять пространственные свойства и отношения стереометрических фигур. Через социальную сеть Вконтакте нами был проведен опрос для учителей математики старших классов, учеников 10-11 классов и студентов педагогического института – будущих учителей математики. Опрос рассылался через сообщества студентов соответствующего профиля обучения, настоящих и бывших (теперь уже учителей математики) Ишимского педагогического института им. П.П. Ершова (филиала) Тюменского государственного университета, а также через сообщество учителей математики, насчитывающее 28 тысяч подписчиков https://vk.com/accomatem?w=wall-171086544_32146. В проведенном нами опросе среди учителей математики старших классов «Применение виртуальных трехмерных чертежей в обучении геометрии» https://forms.yandex.ru/u/662b442702848fb89024ad6f/ из 148 опрошенных учителей старших классов, 139 заявили о том, что у школьников постоянно или часто возникают трудности с пространственным представлением объемной фигуры по ее изображению (93,9% опрошенных).
Согласно проведенному опросу 91,2% опрошенных учителей хотели бы постоянно использовать разработанную в проекте библиотеку трехмерных чертежей, остальные 8,8% пользовались бы ей эпизодически.

Неразвитое пространственное мышление не позволяет школьнику успешно решать стереометрические задачи. Как пример, по данным 2024 года, только 4% сдающих экзамен полностью справились со стереометрической задачей повышенной сложности в ЕГЭ по математике профильного уровня - см. таблицу 2 на стр. 19 в Ященко, И.В. Методические рекомендации для учителей, подготовленные на основе анализа типичных ошибок участников ЕГЭ 2024 года по математике /И.В. Ященко, И.Р. Высоцкий, П.И. Самсонов, А.В. Семенов // Федеральная служба по надзору в сфере образования и науки ФГБНУ «Федеральный институт педагогический измерений» – URL: https://doc.fipi.ru/ege/analiticheskie-i-metodicheskie-materialy/2024/ma_mr_2024.pdf
До недавнего времени для демонстрации объемных фигур и пространственных построений использовались реальные макеты из бумаги и других материалов. Недостатки таких моделей - они одноразовые и статичные, требуют значительного количества времени для их изготовления и места для хранения.

В настоящее время, с развитием информационных технологий и внедрением в учебный процесс интерактивных средств обучения, стало возможным использовать для демонстрации объемных фигур программы, в которых реализованы интуитивно понятные и наглядные принципы построения пространственных чертежей стереометрических фигур. Но, несмотря на то, что современные школы имеют техническое оснащение, позволяющее использовать эти программы на уроках математики, они редко используются учителями (только 15,8% из опрошенных учителей заявили, что используют программы динамической геометрии в обучении геометрии). Также, крайне недостаточно методических пособий по использованию таких программ на уроках математики.

Реализация проекта приведет к созданию библиотеки из 50 трехмерных виртуальных динамических чертежей к задачам из учебника Атанасяна Л.С. Геометрия. Это будет способствовать доступности современных образовательных ресурсов для учителей и учащихся, а также расширению возможностей для визуализации геометрических понятий. Подготовка и издание методических материалов обеспечит учителей необходимыми инструментами для интеграции трехмерных чертежей в учебный процесс. Создание краткого руководства пользователя и электронного учебно-наглядного издания будет способствовать более глубокому пониманию и эффективному использованию новой библиотеки.

География проекта

город Ишим и Ишимский район Тюменской области

Целевые группы

1. Учителя математики, студенты педагогических вузов профиля "Математика"
2. Ученики 10-11 классов общеобразовательных школ