Идея фузионизма в преподавании инженерной и компьютерной графики реферат

Обновлено: 07.07.2024

Чертежи и схемы как графические конструкторские документы и носители технической информации, требования к ним. Виды компьютерной графики, их характеристика. Использование компьютерной графики в работе инженера. Стандарты в области графических систем.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 07.01.2018
Размер файла 220,1 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

"Смоленская государственная сельскохозяйственная академия"

Инженерная компьютерная графика

Выполнил: Ермачков А.С.

Проверил: Рековец А.В.

Содержание

    Введение
  • Модуль 1
  • 1. Виды КГ
  • Растровая графика
  • Векторная графика
  • Фрактальная графика
  • Трёхмерная графика
  • 2. Стандарты в области графических систем
  • Классификация
  • Модуль 2
  • 1. Трехмерная графика
  • 2. Виды пространств
  • 3. Виды объектов
  • Заключение
  • Список литературы

Введение

Чертежи и схемы как графические конструкторские документы сопровождают инженера в процессе его работы. Они нужны ему при изучении конструкции изделия, при вводе в строй новой техники, в процессе обслуживания, эксплуатации и ремонта аппаратуры, при подготовке заявок на предполагаемое изобретение, при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Особенность и сложность чертежей состоит в необходимости комплексного учета требований Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) к содержанию и правилам выполнения этих графических документов. Условиями успешного овладения техническими знаниями являются умение читать чертежи и знание правил их выполнения и оформления. Чертеж является одним из главных носителей технической информации, без которой не обходится ни одно производство. В настоящее время нельзя представить себе работу и развитие большинства отраслей народного хозяйства, а также науки и техники без чертежей. На вновь создаваемые приборы, машины и сооружения сначала разрабатывают чертежи (проекты). По ним определяют их достоинства и недостатки, вносят изменения в конструкцию. Только после обсуждения чертежей (проектов) изготавливают опытные образцы изделия. Рабочие, инженеры и техники должны уметь читать чертеж, чтобы понять как саму конструкцию, так и работу изображенного изделия, а также изложить свои технические мысли, используя чертеж. Чертежи широко используются и в учебных заведениях при изучении теоретических, общетехнических и специальных предметов.

инженерная компьютерная графика конструкторский

Модуль 1

Компьютерная графика - раздел информатики, который изучает средства и способы создания и обработки графических изображений при помощи компьютерной техники. Несмотря на то, что для работы с компьютерной графикой существует множество классов программного обеспечения, различают четыре вида компьютерной графики. Это растровая графика, векторная графика, трёхмерная и фрактальная графика. Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

Растровую графику применяют при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели используют отсканированные иллюстрации, подготовленные художником на бумаге, или фотографии. В последнее время для ввода растровых изображений в компьютер нашли широкое применение цифровые фото - и видеокамеры. Соответственно, большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку. В Интернете применяют растровые иллюстрации в тех случаях, когда надо передать полную гамму оттенков цветного изображения.

Программные средства для работы с векторной графикой наоборот предназначены, в первую очередь, для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. Такие средства широко используют в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики намного проще. Существуют примеры высокохудожественных произведений, созданных средствами векторной графики, но они скорее исключение, чем правило, поскольку художественная подготовка иллюстраций средствами векторной графики чрезвычайно сложна.

Трёхмерная графика широко используется в инженерном программировании, компьютерном моделировании физических объектов и процессов, в мультипликации, кинематографии и компьютерных играх.

Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании. Фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов, но ее часто используют в развлекательных программах.

Растровая графика

Основным (наименьшим) элементом растрового изображения является точка. Если изображение экранное, то эта точка называется пикселом. Каждый пиксел растрового изображения имеет свойства: размещение и цвет. Чем больше количество пикселей и чем меньше их размеры, тем лучше выглядит изображение. Большие объемы данных - это основная проблема при использовании растровых изображений. Для активных работ с большеразмерными иллюстрациями типа журнальной полосы требуются компьютеры с исключительно большими размерами оперативной памяти (128 Мбайт и более). Разумеется, такие компьютеры должны иметь и высокопроизводительные процессоры. Второй недостаток растровых изображений связан с невозможностью их увеличения для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение изображения приводит только к тому, что эти точки становятся крупнее и напоминают мозаику. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удается. Более того, увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает её грубой. Этот эффект называется пикселизацией.

Векторная графика

Как в растровой графике основным элементом изображения является точка, так в векторной графике основным элементом изображения является линия (при этом не важно, прямая это линия или кривая). Разумеется, в растровой графике тоже существуют линии, но там они рассматриваются как комбинации точек. Для каждой точки линии в растровой графике отводится одна или несколько ячеек памяти (чем больше цветов могут иметь точки, тем больше ячеек им выделяется). Соответственно, чем длиннее растровая линия, тем больше памяти она занимает. В векторной графике объем памяти, занимаемый линией, не зависит от размеров линии, поскольку линия представляется в виде формулы, а точнее говоря, в виде нескольких параметров. Что бы мы ни делали с этой линией, меняются только ее параметры, хранящиеся в ячейках памяти. Количество же ячеек остается неизменным для любой линии.

Линия - это элементарный объект векторной графики. Все, что есть в векторной иллюстрации, состоит из линий. Простейшие объекты объединяются в более сложные, например объект четырехугольник можно рассматривать как четыре связанные линии, а объект куб еще более сложен: его можно рассматривать либо как двенадцать связанных линий, либо как шесть связанных четырехугольников. Из-за такого подхода векторную графику часто называют объектно-ориентированной графикой. Мы сказали, что объекты векторной графики хранятся в памяти в виде набора параметров, но не надо забывать и о том, что на экран все изображения все равно выводятся в виде точек (просто потому, что экран так устроен). Перед выводом на экран каждого объекта программа производит вычисления координат экранных точек в изображении объекта, поэтому векторную графику иногда называют вычисляемой графикой. Аналогичные вычисления производятся и при выводе объектов на принтер. Как и все объекты, линии имеют свойства. К этим свойствам относятся: форма линии, ее толщина, цвет, характер линии (сплошная, пунктирная и т.п.). Замкнутые линии имеют свойство заполнения. Внутренняя область замкнутого контура может быть заполнена цветом, текстурой, картой. Простейшая линия, если она не замкнута, имеет две вершины, которые называются узлами. Узлы тоже имеют свойства, от которых зависит, как выглядит вершина линии и как две линии сопрягаются между собой.

Фрактальная графика

Фрактал - это рисунок, который состоит из подобных между собой элементов. Существует большое количество графических изображений, которые являются фракталами: треугольник Серпинского, снежинка Коха, "дракон" Хартера-Хейтуея, множество Мандельброта. Построение фрактального рисунка осуществляется по какому-то алгоритму или путём автоматической генерации изображений при помощи вычислений по конкретным формулам. Изменения значений в алгоритмах или коэффициентов в формулах приводит к модификации этих изображений. Главным преимуществом фрактальной графики есть то, что в файле фрактального изображения сохраняются только алгоритмы и формулы.

Трёхмерная графика

Трёхмерная графика (3D-графика) изучает приёмы и методы создания объёмных моделей объектов, которые максимально соответствуют реальным. Такие объёмные изображения можно вращать и рассматривать со всех сторон. Для создания объёмных изображений используют разные графические фигуры и гладкие поверхности. При помощи их сначала создаётся каркас объекта, потом его поверхность покрывают материалами, визуально похожими на реальные. После этого делают осветление, гравитацию, свойства атмосферы и другие параметры пространства, в котором находиться объект. Для двигающихся объектом указывают траекторию движения, скорость.

2. Стандарты в области графических систем

Отправной точкой в работах по стандартизации графических средств следует считать 1976 год. Именно тогда во французском городе Сейлак собралось первое совещание по обсуждению графических стандартов. С этого момента графическими стандартами занимаются в различных национальных и международных организациях по стандартизации, связанных с использованием компьютеров: ISO, ANSI, NBS, DIN, ANFOR, ЕСМА и др. Кроме того, большое влияние на стандартизацию оказывают крупнейшие фирмы производители аппаратуры и программного обеспечения. С 1987 года деятельность по графическим стандартам возглавляет и координирует 24-й подкомитет первого объединенного технического комитета - ISO/IEC JTC1/SC24.

Эволюция графических стандартов естественно отражает процесс развития средств МГ - от векторной графики до систем виртуальной реальности. Перечислим проекты, оставившие наиболее заметный след в двадцатилетней истории графических стандартов:

IIKII определена как ин гегра гивмое личностное обрачонанпе, соединяющее в себе мотиваци-ошкыкпребносгную, содержагелыю-i фоцессуаль-ную и технологическую составляющие, обеспечивающие ее самореализацию в профессиональной деятельности, личное гное развитие и саморазвитие педагога, формирование его мышления и мировоззрения, ценностно-смысловой ориентации, личностных качеств, стремления к саморазвитию, самореал изаци и. Список литературы

1. Артамонов, B.C. Технология подготовки научно-педагогических кадров в пузах МЧС России: метод, пособие / B.C. Артамонов. Д.Д. Миляев, А.Б. Трофимов, II.И. У (кип. СПб.: Санкт-11стер(>
ургский университет ГНС МЧС России, 2004. 121с.

2. Булгаков, В.В. Организация подготовки и повышения квалификации жепергов независимой оценки рисков в области пожарной безопасности па базе высших учебных заведений МЧС России / В.В. Булгаков // Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы: тезисы докладов Международной научно-практической конференции. Санкт-11стсрбург. 23-24 апреля 2008 года / Сост.


B.C. Артамонов, H.H. Уткин, Г.Ф. Архипов, O.E. Евсеева;
под ред. I I.В. Плата. - СПб.: Санкт-Петербургский университет ГНС МЧС России, 2008. - С. 67-69.

4. Государственная политика в области назначения и исполнения уголовных наказаний // Рекомендации по итогам Международной конференции 20-21 ноября 2008 года, г. Вологда. - Вологда: ВИПЭ ФСИН России, 2008. - 8 с.

5. Иванихина, КВ. Методика оценки коммуникационной структуры как средство повышения уровня организационно-управленческой компетентности руководителя ГПН / И.В. Иванихина, I.A. Шавырина // Вестник Академии ГНС МЧС России.-2006. -№4. -С. 146-152.


6. Иванихина, И.В. Разработка критериев психологического отбора кандидатов в резерв руководящих кадров / И.В. Иванихина, Т.Д. Шавырина // Пожарная безопасность. - 2006. - № 6. - С. 96-101.

7. Кокурин, А. Обучающие тренинги - эффективная форма профессиональной подготовки практических психологов / А. Кокурин // Ведомости уголовно-исполнительной системы. - 2004. - № 2. - С. 21-23.

H.C. Григорьев, КВ. Дорофеюк, КВ. Дунаева, Ю.О. Костина N.S. Grigoryev, N. К Dorofeyuk, I. V. Dunayeva, Y.O. Kostina

В статье рассмотрена проблема комплексного изучения начертательной геометрии, черчения и компьютерной графики


в вузе в свете теории фузионизма;
предложена усовершенствованная методика преподавания графических дисциплин;
представлены результаты опроса студентов по определению уровня геометро-графической подготовки студентов на кафедре инженерной и машинной графики.

Методика преподавания, графические дисциплины, теория фузионизма, геометро-графическая подготовка.

рии, проекционного черчения и компьютерной графики. Фузиопистский подход и определенная последовательность в пос троении курса - одна из главных методических особенностей. В свете вышесказанного за последние I оды па кафедре инженерной п машинной графики выработалась следующая последовательность изложения дисциплин и их разделов (см. рис. 1).

При выполнении студентами заданий с использованием всех типов моделирования развивается конструктивно геометрическое мышление, способность к анализу и синтезу пространственных форм. 13 процессе выполнения РГЗ студенты используют: анализ, абстрагирование, моделирование, сравнение, классификацию и аналогию.


Рассмотрим на примере модели возможные типы обратимых отображений моделирования: 1. Комплексный чертеж (рис. 2а). 2. Развертка (рис. 26).

3. Реальная модель из картона или дерева. 4. Аксонометрия (рис. 2в). 5. Компьютерная модель (рис. 2г).

Для наблюдения за процессом формирования графических навыков и умений, мониторинга качества графической подготовки на кафедре проведено анкетирование студентов II курса (75 человек), изучающих курс инженерной и компьютерной графики в течение трех семестров. Студентам II курса было предложено оценить по 10-балльной шкале свое пространственное мышление, умение читать чертежи, знание ГОСТов ЕСКД и СПДС и

владение компьютерной графикой, умение строить аксонометрию и перспективу, а также был задан вопрос по динамике развития пространственного мышления после изучения геометро-графических дисциплин. По результатам опроса можно сделать следующие выводы:


1. 87,23 % студентов II курса по окончании курса графических дисциплин считают, что их пространственное мышление улучшилось.

2. Студенты II курса по окончании курса графических дисциплин сами оценивают свое пространственное мышление (средний балл - 7,74) (см. рис. 3).

3. Средние оценки по другим категориям являются выше среднего, что можно проследить по диаграмме (см. рис. 3).

В заключении следует подчеркнуть, что предложенная методика становится особенно актуальной в условиях сокращения учебных часов на изучение начертательной геометрии и инженерной графики и преувеличения возможностей компьютерной графики. Компьютерная графика как важная составляющая инженерной подготовки современного специалиста является самостоятельной учебной дисциплиной и должна изучаться после освоения студентами теоретических основ начертательной геометрии и инженерной графики. Это позволит достигнуть поставленных социально значимых целей: обеспечить качество графической подготовки и развитие личности будущего инженера.

Рис. 1. Модель преподавания геометро-графических дисциплин

Рис. 2. Варианты изображения модели геометрической фигуры □Пространственное мышление ЕЗ Умение читать чертежи деталей □Умение читать строительные чертежи

П Умение чертить аксонометрию геометрических фигур, деталей Ц Умение чертить перспективу зданий

□Умение строить тени в ортогональных и аксонометрических проекциях

ИЗ Умение выполнять чертежи в проекциях с числовыми отметками Теоретические основы построения чертежа (начертательная геометрия)

Рис. 3. Самооценка студентами навыков, приобретенных на кафедре, по 10-балльной шкале Список литературы

2. Марюкова, Н.Е. Фузионизм в школьной геометрии: исторический, математический, реальный аспекты / Н.Е. Марюкова. - Брянск: Изд-во БГПУ. 2000.

3. Павлова, A.A. Начертательная геометрия: учебник для студентов высш. учеб. заведений / A.A. Павлова. - М.: ACT, 2001.

Д у на ei ja Ирина Валентиновна доцент кафедры инженерной и машинной графики Инженерно-экономического ин

CInix га Череповецкого государственного университета. Тел.: 8 (8202) 55-91-39.

Кос гика Юлия Олеговна старший преподана гель кафедры инженерной и машинной графики Инженерно-■ неоном ического института Череповецкого государственного университета. Тел.: 8 (8202) 55-91-39.

Diinayeva Irina Valcntinovna Associate Professor. Technical Drawing Department, Institute of Engineering and Economics, Cherepovets State University. Tel.: 8 (8202) 55-91-39.

Kostina Julia Olegovna - Senior Lecturer, Technical Drawing Department, Institute of Engineering and Economics, Cherepovets State University. В. В. Плашенков V. V. Plashenkov

В статье предложен метод обучения, в основу которого положен компетентный подход, позволяющий создавать условия для дальнейшего развития познавательной самостоятельности и системности знаний, для овладения не только самими знаниями, но и способами умственной творческой деятельности на фоне близких к реальным производственных эпизодов.

Область ответственности, проблемно-игровой способ, проблемная ситуация, компьютерные средства обучения.

The paper suggests a teaching method based on the competence approach which provides conditions for further development of cognitive self-reliance and systemic knowledge, for mastering not only knowledge but also the ways of mental and creative activity on the background of close to real working conditions.

Responsibility, problem-gaming method, problem situation, computer-based education.

Государственные стандарты третьего поколения, в первую очередь, ориентированы на профессиональную подготовку будущего специалиста, что предъявляет новые требования к профессиональной деятельности профессорско-преподава

тельского состава (ППС) вузов. Здесь уместно обратиться к подходу компании HAY GROUP понимания должности. Она смотрит на тот вклад, который должность вносит в результаты деятельности предприятия (организации), т.е. на то, что

Термин фузионизм происходит от латинского слова fusio - слияние . Именно так в XIX веке называли совместное преподавание различных школьных предметов. Фузионизмом также называли слитное преподавание нескольких разделов математики: алгебры и геометрии; геометрии и арифметики; планиметрии и стереометрии.

В 1770 году вышел шеститомный труд “Cours des mathematiques” Э.Безу. Курс геометрии в нем носил повествовательный характер и представлен как пропедевтический курс геометрии.

В 1794 году вышла книга “ Elements de geometria ” А.М.Лежандра. Автор вернулся к античной строгости построения системы геометрии, он восстановил аксиомы и постулаты. Он широко применял слитное преподавание алгебры и геометрии, но стереометрию рассматривал после планиметрии.

Идеи Даламбера были весьма распространены в Западной Европе. Этому в большой степени способствовали исследования французского математика Г.Монжа, в частности, его классическое сочинение " Geometrie desecriptive " ("Начертательная геометрия").

Последователи Г.Монжа - Ш.Брианшон, Ж.Понселе, М.Шаль, К.Штаудт и др., - активно содействовали развитию проективной геометрии, в которой слияние планиметрии и стереометрии имело широкое практическое применение, что способствовало распространению фузионизма в геометрии. Заметим, что при этом фузионизм не проникал в элементарную геометрию, ее преподавание велось по традициям "Начал" Евклида, т.е. сначала излагалась планиметрия, затем стереометрия.

В 1825 году известный французский математик Ж.Жергонн написал статью о необходимости слитного преподавания планиметрии и стереометрии, в которой поднял вопрос о неестественном, с его точки зрения, делении геометрии на плоскую и пространственную, что плохо влияет на умственное развитие учащихся. Именно Жергонн первый предложил запись аналогичных утверждений для плоскости и пространства в два столбца, прием которым стали пользоваться многие авторы последующих работ .

В 1844 году были опубликованы еще две работы : "Аналогии элементарной геометрии, геометрии плоскости и геометрии пространства" А.Машистрея и книга Бретшнейдера "О преподавании геометрии в гимназиях". Последним автором было высказано следующее:

1) Очень вредно молодой ум ученика долго задерживать на изучении плоской геометрии, так как от этого замедляется развитие пространственных представлений, а от этого и развитие вообще.

2) Метод обучения геометрии, основанный на отделении планиметрии от стереометрии, не дает тех результатов каких можно достигнуть с помощью метода слияния.

Современники очень высоко оценили эти произведения, но практически они не нашли сторонников, и не были внедрены в учебный процесс школы. Идеи Бретшнейдера имели лишь одного верного последователя датского педагога Стена А., который написал соответствующий учебник по геометрии и очень пропагандировал его в Дании.

Во второй половине XIX века фузионизмом в геометрии стали увлекаться в Италии. Например, в 1884 году вышли "Элементы геометрии" туринского профессора Р.Паоли. В этом труде четко проведена идея слитного преподавания планиметрии и стереометрии.

Дело Паоли продолжили его ученики - Г.Лаззери и А.Боссани, которые в 1887 голу выпустили фузионистский курс геометрии, предназначенный для средней школы (второе издание вышло в 1898 году).

Эта работа вызвала в Италии большой интерес в педагогической среде. Но далеко не все приветствовали и поддерживали фузионизм в геометрии. Известный математик Дж.Веронезе считал, что не следует увлекаться фузионизмом в самом начале изучения геометрии. В 1900 году им была написана книга "Элементы геометрии", представленная на II Международном конгрессе математиков. Дж.Веронезе в своем выступлении, в частности, сказал: "В преподавании следует идти от частностей к общему, от простого к сложному.

Конгресс проходил в Париже в августе 1900 года и прославился тем, что на одном из его заседаний выступил Д.Гильберт со своим знаменитым докладом о 23 математических проблемах, определивших основные направления развития математики XX столетия.

Работы Даламбера и его последователей оказали большое влияние на преподавание геометрии. Они были переведены на многие европейские языки, в том числе и на русский.

§ 2. Идеи фузионизма в преподавании геометрии в России.

План Даламбера стал известен в России. Он произвел неизгладимое впечатление на Н.И.Лобачевского, которому очень понравилась идея слитного преподавания плоской и пространственной геометрии. В 1823 году им был написан учебник "Геометрия", который историки математики называют одним из первых фузионистских курсов геометрии. В книге рассматриваются вопросы плоской геометрии и сразу предлагаются аналогичные утверждения, относящиеся к пространству. Большой заслугой Н.И.Лобачевского является то, что он написал не просто теоретическую статью с изложением идей фузионизма, а разработал и представил единый фузионистский курс геометрии.

В первой половине XIX века фузионизм еще не был популярен в России, и работа Н.И.Лобачевского практически осталась незамеченной.

В конце XIX века идеи фузионизма стали необычайно популярны в России. В это время у нас началась одна из самых крупных реформ школьного образования. Наиболее серьезным изменениям при этом подвергся курс математики. Своебразным итогом движения за реформу были исторические Всероссийские съезды преподавателей математики.

Первый съезд проходил в Петербурге с 27.12.1911 г. по 3.1.1912 г., а второй ровно через два года в Москве. На них впервые учителя и ученые-математики имели возможность обсудить важнейшие проблемы преподавания математики в школе. А.М.Астряб, С.А.Богомолов, Н.А.Извольский, А.Р.Кулишер, К.Ф.Лебединцев, С.И.Шохор-Троцкий и мн.др.

В соответствии со сказанным С.А.Богомолов предложил разбить весь курс геометрии на две части, а именно: пропедевтическую и систематическую. Причем первая должна иметь целью развить пространственную интуицию и накопление геометрических знаний. Учащиеся должны проделать в этом курсе тот путь, каким в глубокой древности шло человечество, закладывая основы геометрической науки. При этом самым широким образом надо использовать их способность пространственного воображения, ее постоянное упражнение должно служить лучшим средством к ее развитию. Более того, в пропедевтическом курсе необходимо отвести видное место, так называемому, лабораторному методу, т.е. экспериментированию всякого рода. Последнее может происходить при помощи построений с простейшими геометрическими приборами, построений на клетчатой бумаге, вырезания и накладывания фигур и т.п.

Таким образом, по мнению С.А.Богомолова, именно начальный курс геометрии должен носить фузионистский характер. Эта идея была поддержана и одобрена съездом и широко на нем обсуждена.

Дальнейшее развитие математического образования в России подтвердило правильность подобного подхода. К 60-м годам XX столетия были созданы курсы начальной (пропедевтической, подготовительной) геометрии для младших школьников, в которых сочеталось изучение плоских и пространственных фигур. Одним из первых таких учебников нового поколения был учебник математики для 5-6 (тогда 4-5) классов известных авторов: Н.Я.Виленкина, А.С.Чеснокова, С.И.Шварцбурда, написанный в период реформы математического образования конца 60-х – начала 70-х годов прошлого века.

Идеи фузионизма не были популярны в период той реформы математического образования. Было проведено только одно исследование по данной теме. Это кандидатская диссертация Я.М.Жовнира "Фузионизм в системе преподавания геометрии в средней школе" (Киев; 1970). В ней автор выявил "фактическую, внутреннюю и логическую связь между планиметрией и стереометрией", на основании чего разработал экспериментальный фузионистский курс геометрии в 7-9 классах. [2]

Из данных исторических сведений следует, что:

1. Идея фузионизма в геометрии привлекательна, нестандартна по отношению к традиционной системе последовательного изложения курса геометрии от планиметрии к стереометрии, восходящей еще к “Началам” Евклида.

2. Эта проблема была разрешена в пропедевтических курсах геометрии младших классов, основной целью которых была подготовка к изучению систематического курса геометрии основной школы.

3. В школе не прижилось слитное преподавание планиметрии и стереометрии в систематическом курсе геометрии, так как фузионизм противоречит основным дидактическим принципам: от простого к сложному, последовательности, систематичности.

Список используемой литературы

1. Гусев В.А. Каким должен быть курс школьной геометрии? / В.А. Гусев // Математика в школе. - 2002. - № 3. - С. 4-9

2. Капаева Н.В. Школьное геометрическое образование с позиции идей фузионизма. Елец ЕГУ им. И.А. Бунина , 2006 – с. 234-242.

Идея фузионизма наиболее естественно осуществляется и достаточно полно извлекаются все выгоды, если элементы планиметрии и стереометрии соединяются в рамках начального курса геометрии, поэтому уже нет надобности осуществлять фузионизм между соответствующими систематическими курсами. В этой работе рассмотрена идея фузионизма только с одной стороны, а именно – фузионизм в преподавании геометрии. На самом же деле слияние может происходить в алгебре, геометрии, физике, астрономии и т.д.


        1. количество и содержание тренировочных упражнений, требуемых каждому ученику для того, чтобы он мог самостоятельно выполнить задание;

        2. количество и характер помощи (подсказок, разъяснений, прямых указаний и т.п.);

        3. быстрота и легкость овладения приёмами оперирования образами;

        4. перенос их на новые задания.

        Конструируя задания разного типа, необходимо стремится к тому, чтобы материалом служили различные изображения: наглядные, проекционные, условно-схематические. Это существенно потому, что вслед за Л.С. Выготским, А.Н. Леонтьевым, Е.Н. Кабановым–Меллер [2], [5], [6] полагается, что степень произвольности и осознанности оперирования пространственными образами на разном графическом материале является одним из важнейших показателей умственного развития, который выходит за пределы обучения конкретному предмету. С этой целью различные задания составлялись так, что они предусматривали проверку умения оперировать образами, создаваемыми в условиях перехода от наглядных к проекционным, затем к условно-схематическим и обратно.


        1. задания должны быть выполнимы при использовании минимума знаний;

        2. выполнение заданий не должно предусматривать сложной графической работы, так как в противном случае было бы трудно разграничить причины невыполнения заданий (невыполнения потому, что не видит, не представляет,  или потому, что не может выразить графически полученный результат);

        3. задания не должны требовать для своего решения много времени.

        • создание пространственных образов;

        • оперирование исходными образами в процессе решения различных геометрических задач;

        На основе многолетних исследований В.А. Гусевым были разработаны образцы заданий и упражнений на создание геометрических образов и оперирование ими при усвоении учебного материала [3, 117, 197].

        Воспроизведём краткую схему построения системы таких заданий.

        I. Задания на создание образа. В геометрии создание образа осуществляется на основе графика. Наиболее органично подходят объекты построенные на компьютере. Возможно, конечно, применение и других видов наглядности: схемы, таблицы, модели геометрических тел, их каркасные проволочные модели. Но график (чертёж) является основным видом наглядности.


        • анализ существенных признаков фигуры, её пространственных и метрических соотношений;

        • выделение одинаковых и различных свойств воспринимаемой фигуры;

        • мысленную группировку отдельных элементов фигуры;

        • определение фигуры как носителя понятия, установление её вида;

        • актуализацию основных свойств фигуры;

        Оперирование пространственными отношениями включается в общий процесс формирования пространственных представлений. Однако классификация операций, обеспечивающих установление этих соотношений, их типов, не разработана. В частности не проанализирована в достаточной мере психологическая природа тех трудностей, которые возникают при переходе от ориентации в трёхмерном пространстве к двумерному пространству, а также при оперировании плоскостными и пространственными фигурами. По предположению В.А. Гусева [4, 113], они связанны в известной степени с мало ещё изученными в психологии процессами перестройки системы пространственных соотношений, требующей произвольного изменения системы отсчёта. Удельный вес генетического влияния в этих процессах выше, так как в них имеются структуры более древние по своему возникновению. Их формирование идёт гораздо медленнее, чем тех, которые более социальны по своему генезису. Это предположение требует тщательной и всесторонней проверки.

        Чтобы развить возможности учащихся в оперировании геометрическими образами, преподавателю необходимо разработать занятия, в ходе которых были бы отработаны основные методические аспекты применения идеи фузионизма в курсе геометрии.

        Одним из важных условий повышения эффективности учебно-познавательной деятельности учащихся является познавательный интерес, который мы рассматриваем как важнейшее качество личности, являющееся гарантом успешного усвоения геометрических знаний и в то же время, формирующееся в процессе обучения геометрии. Как правило, познавательный интерес выступает главным стимулятором достижения результатов обучения, освоения определённых видов деятельности и жизнедеятельности человека в целом. Формирование у учащегося интереса к объекту познания не только одухотворяет его как субъекта области познания, особо выделяя из нее то, что лежит в сфере его духовных потребностей, но и обогащает его новыми средствами и методами исследования [7, 151].

        Формирование у учащихся познавательного интереса при обучении геометрии целесообразнее осуществлять в три этапа: на первом этапе формируется любопытство, на втором – любознательность, а на третьем – познавательный интерес. Каждый этап формирования познавательного интереса позволяет определять с некоторой степенью точности состояние избирательного отношения ученика к изучению геометрии и степень влияния его на становление как личности.


        1. этот процесс основан на взаимосвязанном изучении свойств пространственных и плоских фигур;

        2. осмысление обучаемыми геометрических понятий, освоение методов решения математических задач и доказательств теорем опирается на их наглядно-образные представления, полученные в процессе наблюдения за явлениями реального мира;

        3. этот процесс осуществляется в рамках личностно ориентированного обучения;

        4. в нем выражено стремление к единству обучаемой и обучающей сторон учебно-познавательной деятельности;

        Современные преподавателя, использующие принцип фузионизма как основной в преподавании геометрии, благополучно добиваются всего вышесказанного. Приведем тезисное описание основных позиций этого принципа с применением информационных технологий на примере изучения линий на плоскости и в пространстве в курсе геометрии.

        Читайте также: