Применение технологий «1С» для повышения эффективности деятельности организаций образования Возможности «1С:Математический

Четырнадцатая международная научно-практическая конференция
НОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ
Применение технологий «1С» для
повышения эффективности деятельности
организаций образования
Возможности «1С:Математический
конструктор 5.5 (6.0)» в сравнении
с «GeoGebra 4.2»
Шабанова Мария Валерьевна, m.shabanova@narfu.ru,
Троицкая Ольга Николаевна, olga-troizkaya@yandex.ru
28-29 января 2014 г.
ЗНАЧИМОСТЬ РАЗВИТИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ
СИСТЕМ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ
Цели и задачи Концепции
обеспечение наличия общедоступных
информационных ресурсов,
необходимых для реализации учебных
программ математического
образования, в том числе в электронном
формате, инструментов деятельности
обучающихся и педагогов,
применение современных технологий
образовательного процесса.
ЗНАЧИМОСТЬ РАЗВИТИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ
СИСТЕМ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ
ФГОС ООО требуют включения
в учебные планы
Междисципинарной программы
«Основы учебно-исследовательской
и проектной деятельности»
Обязательные результаты
включают умение проводить
эксперименты и исследования в
виртуальных лабораториях по
естественным наукам и математике
ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВ ЭЛЕКТРОННЫХ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
«Уровень интерактивности, другими
словами — уровень активности
пользователя при работе с электронным
образовательным ресурсом, служит
одним из важнейших показателей
качества ЭОР»
(Александр Васильевич Осин, Открытые образовательные модульные
мультимедиа системы, 2010 )
ПОКАЗАТЕЛИ ИННОВАЦИОННЫХ КАЧЕСТВ
ЭЛЕКТРОННЫХ ОБРАЗОВАТЛЕЬНЫХ РЕСУРСОВ




Мультимедийность
(аудиовизуальное
представление информации)
Моделинг (имитационное
моделирование с
аудиовизуальным
отражением видоизменений
объекта)
Коммуникативность (обмен
информацией)
Производительность
(производительность труда
пользователя)
Интерактивность
«… интерактив является
стержневым, всегда (но в разной
степени) присутствующим
инструментом. Все другие новые
педагогические инструменты
используются только вместе с
первым, создавая ему среду
применения. Тогда можно ввести
одномерную шкалу измерения
инновационных качеств ЭОР
по уровню интерактивности»
(А.В.Осин)
ВИДЫ И СПОСОБЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМ
ДИНАМИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ В СИСТЕМЕ
ОБЩЕГО МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
http:eorhelp.ru/
Электронная тетрадь
Классификация динамических листов по уровням интерактивности:
0 –анимированные изображения; 1 –линейные манипуляторы; 2 нелинейные манипуляторы; 3 – апплеты с ограниченным
инструментарием; 4.1. – шаблоны готовых фигур; 4.2. – сама среда.
КЛАССИФИКАЦИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ
ЛИСТОВ ПО УРОВНЯМ
ИНТЕРАКТИВНОСТИ
0 уровень – пассивные формы деятельности (наблюдение
контента) - анимированные изображения
КЛАССИФИКАЦИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ
ЛИСТОВ ПО УРОВНЯМ
ИНТЕРАКТИВНОСТИ
1 уровень - условно-пассивные формы деятельности
(перемещение ползунка, нажатие последовательности
активных кнопок) – линейные манипуляторы
Патриченко Д.Н., Позняков С.Н.,
Рыжик В.И. Электронная
рабочая тетрадь по геометрии
для 9 класса
Центр образования «Технологии
обучения»
КЛАССИФИКАЦИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ
ЛИСТОВ ПО УРОВНЯМ
ИНТЕРАКТИВНОСТИ
2 уровень – активные формы деятельности (3D
навигация, нелинейная навигация, множественный
выбор, масштабирование, изменение угла, точки
зрения) – нелинейные манипуляторы
Центр образования «Технологии образования»
КЛАССИФИКАЦИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ
ЛИСТОВ ПО УРОВНЯМ
ИНТЕРАКТИВНОСТИ
3 уровень – деятельностные формы (имитация
свободы действий в ограниченных условиях) –
апплеты
В.Н.Дубровский
Электронные
образовательные ресурсы
КЛАССИФИКАЦИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ
ЛИСТОВ ПО УРОВНЯМ
ИНТЕРАКТИВНОСТИ
4.1 уровень – исследовательские формы деятельности,
ограниченные свойствами предложенной виртуальной
модели - готовые динамические чертежи
КЛАССИФИКАЦИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ
ЛИСТОВ ПО УРОВНЯМ
ИНТЕРАКТИВНОСТИ
4.2 уровень – исследовательские формы деятельности без
ограничений - ИГС
Динамические листы как средство для
поддержки деятельности учащихся
в зоне ближайшего развития
Уровни Van Heile
1 - «Визуализация»
2 – «Анализ»
3 – «Абстракция»
Характеристика возможностей познания
Накопление представлений о многообразии
геометрических форм. Наблюдение вещественных
моделей.
Накопление знаний о свойствах классов
геометрических форм, обозначенных одним термином.
Наблюдение, эксперимент со схематическими
моделями.
Накопление знаний о связях свойств и классов
геометрических форм и пространственных отношений.
Эмпирические методы, индукция, локальная дедукция,
обобщение.
4 – «Дедукция»
Накопление знаний о связях геометрических
утверждений. Глобальная содержательная дедукция.
5 – «Строгость»
Накопление знаний о правилах преобразования
утверждений, об уровнях абстракции. Глобальная
формальная дедукция. Интерпретации
Динамические листы как средство для
поддержки деятельности учащихся
в зоне ближайшего развития
Уровни геометрической
подготовки
1 - «Визуализация»
2 – «Анализ»
3 – «Абстракция»
4 – «Дедукция»
Уровни интерактивности
n→n+1
Манипулятор для
экспериментального обнаружения
области устойчивости.
Апплет с ограниченным набором
инструментов для обнаружения
причин устойчивости.
Шаблон *ggb для обнаружения идеи
доказательства минимальности.
DGS как вспомогательное средство
МОТИВЫ ВЫБОРА ОБЪЕКТОВ
СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА
- Единственный программный продукт
российского производства,
относящийся к классу систем
динамической геометрии
- Наиболее популярный и быстро
развивающийся из русифицированных
программных продуктов
GeoGebra
Geometer’s Sketchpad
GeoGebra, 51 язык
15
ЦЕЛЬ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА
Определения возможных направлений развития
Российской разработки с точки зрения пользователей:
учащихся и учителей математики.
Субъекты сравнительного анализа:
-
-
-
магистранты направления «050100.68 Педагогическое
образование» магистерской программы «Математическое
образование» САФУ имени М.В.Ломоносова
учителя-экспериментаторы Российско-Болгарского проекта
«Методики и информационные технологии в образовании
(MITE)»
научно-педагогические работники кафедры методики
преподавания математики САФУ имени М.В. Ломоносова.
16
ПАРАМЕТРЫ СРАВНИТЕЛЬНОГО
АНАЛИЗА
I. Деление возможностей программ по видам учебной и
методической деятельности:
Конструктивные – возможности создания динамических моделей
математических объектов различной природы,
Исследовательские – возможность проведения разных видов
компьютерных экспериментов,
Презентационные – возможность представления учащимся условий
деятельности, учебных действий и их норм.
II. Параметры сравнения
(1) согласованность и обоснованность виртуальных инструментов и
языковых средств с содержанием школьного курса математики;
(2) полнота диапазона поддержки задач школьного курса математики;
(3) доступность возможностей программ с различных устройств,
которыми оснащены школы;
(4) простота овладения возможностями.
17
СПОСОБ ВКЛЮЧЕНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ
В ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СРАВНИТЕЛЬНОГО
АНАЛИЗА
Постановка перед пользователями учебных и методических задач,
требующих использования систем динамической геометрии, и их решение
сначала в GeoGebra, затем в Математическом конструкторе.
Пример 1 (сравнение по параметру (1) конструктивных возможностей)
Согласованность набора конструктивных инструментов с перечнем
базовых задач на построение циркулем и линейкой.
Учебник
GeoGebra
Математический
конструктор
1. Отрезок, равный данному Отрезок заданной длины
Нет
2. Угол, равный данному
Угол заданной величины
Отложить угол
3. Середина отрезка
Середина или центр
Разделить отрезок пополам
4. Биссектриса угла
Биссектриса угла
Разделить угол пополам
(биссектриса)
5. Перпендикуляр к прямой
Перпендикулярная прямая
Перпендикулярная прямая
6. Прямая параллельная
данной
Параллельная прямая
Параллельная прямая
18
СПОСОБ ВКЛЮЧЕНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ
В ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СРАВНИТЕЛЬНОГО
АНАЛИЗА
Пример 2 (сравнение по параметру (1) конструктивных возможностей )
Построить треугольник по стороне а и двум прилежащим к ней углам α и β.
19
СПОСОБ ВКЛЮЧЕНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ
В ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СРАВНИТЕЛЬНОГО
АНАЛИЗА
Пример 3. (сравнение по параметру (1) конструктивных возможностей)
Возможность замены освоенных конструктивных действий своим инструментом.
Возможность запрета на использование конструктивных инструментов –
результатов неосвоенных действий. Минимальность набора встроенных
конструктивных инструментов (исключены те, которые могут быть созданы
самими учащимися после освоения способов решения типовых задач).
Создать свой инструмент, убрать панели «лишние» инструменты:
GeoGebra
Математический конструктор
«Создать инструмент»
«Новый инструмент»
«Настройка»
«Настройка состава панелей»
Лишние: серединный
перпендикуляр
Лишние: серединный перпендикуляр, горизонтальная
прямая, вертикальная прямая, равносторонний
треугольник, квадрат по стороне, квадрат по диагонали,
правильный шестиугольник, прямоугольник с
горизонтальной стороной, параллелограмм, виды
треугольников, геометрия треугольника, трапеции,
построения с окружностью, проекция точки на прямую.
20
Пожелания потребителей в результате оценки по
параметру «Согласованность и обоснованность
виртуальных инструментов и языковых средств»
1. Расширение интерпретационных
возможностей программы
- возможность просмотра целостного
комплекса способов описания
построенных объектов (алгоритма
построения, уравнение,
характеристического набора
элементов, термина, символа);
- возможность изменения исходных
способов описания объектов
(перевод исходного уравнения в
каноническую форму).
21
Пожелания потребителей в результате оценки по
параметру «Согласованность и обоснованность
виртуальных инструментов и языковых средств»
22
Пожелания потребителей в результате оценки по
параметру «Согласованность и обоснованность
виртуальных инструментов и языковых средств»
3. Обеспечение возможности построить
ГМТ, в зависимости от точки - маркера
значения параметра, заданное
расстоянием.
Инструмент «создать ГМТ» позволяет
изображать ГМТ, определяемое лишь
свободной точкой линии. В ШКГ чаще
рассматриваются:
1) эквидистанты – ГМТ равноудаленных на
заданное расстояние от фигуры;
2) траектории, движения тел – ГМТ,
определяемые временем (параметром).
23
Пожелания потребителей в результате оценки по
параметру «Согласованность и обоснованность
виртуальных инструментов и языковых средств»
4. Обеспечение согласованности правил, демонстрируемых
инструментами, правилам ШКМ, корректности их работы
МК 6.0 – исправлены ошибки
вычисления производных,
характерные для МК 5.5.
Нет отклика программы при
усложнении дифференцируемой
функции
Пожелания потребителей в результате оценки по
параметру «Полнота диапазона поддержки задач
ШКМ»
5. Создание динамических текстов – текстов с меняющимися
значениями данных: для наблюдение за сохранением
зависимости в ходе эксперимента или для создания постановки
серии однотипных задач.
25
Пожелания потребителей в результате оценки по
параметру «Полнота диапазона поддержки задач
ШКМ»
6. Создание возможностей построения
графиков уравнений, неравенств, графиков их
совокупности или системы.
7. Поддержка статистических экспериментов с
записью данных в таблицу и их анализом
(создана возможность в МК 6.0).
26
Пожелания потребителей в результате оценки по
параметру «Доступность возможностей
программного обеспечения»
8. Создание возможностей установки на мобильные
компьютерные устройства (планшеты).
9. Создание возможностей для облачного размещения.
http://obr.1c.ru/mathkit/online.html.
27
Пожелания потребителей в результате оценки
по параметру «Обеспечения простоты
освоения программного продукта»
10. Выделение минимального набора
конструктивных инструментов для
учебных целей.
11. Информирование пользователей
об ошибке при некорректном
использовании инструментов
(частично имеется в МК 6.0).
28
Четырнадцатая международная научно-практическая конференция
НОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ
Спасибо за внимание!
Шабанова Мария Валерьевна,
m.shabanova@narfu.ru,
Троицкая Ольга Николаевна,
olga-troizkaya@yandex.ru
28-29 января 2014 г.