Простейшиегеометрическиепостроения вобучениимладшихшкольников
К простейшим задачам на построение, обучение которым можно включать в задачи геометрического развития учащихся начальной школы относят задачи на построение с помощью масштабной линейки, линейки и циркуля: • отрезка, равного по длине данному, большего (меньшего) на указанную длину данного; • прямого
угла (на клетчатой бумаге и с помощью угольника на нелинованной бумаге); • треугольника с произвольными сторонами; • четырехугольника с произвольными сторонами; • прямоугольника с заданными сторонами на клетчатой бумаге; • окружности заданного радиуса. В дополнение к этим задачам возможно обучение делению отрезка пополам с помощью линейки и циркуля, построение с помощью линейки и транспортира угла с заданной в градусах величиной угла.
Обучение построениям начинается с обучения умению пользоваться линейкой и карандашом как чертежными инструментами. Для этого учим проводить карандашом линии по линейке. Здесь важно научить правильно держать карандаш, не менять его положении во время движения вдоль линейки, правильно держать саму линейку. Следующая задача — построение произвольного отрезка по двум заданным точкам. И только овладения названными действиями обучаем построению отрезка заданной длины.
Задача построения отрезка заданной длины может быть двух видов: когда длина задана а) значением длины (5 см, 5 см 3 мм); б) другим отрезком. Обучают умению строить отрезок по заданному значению длины в то же время, когда обучают измерению длины отрезка. Для овладения этим умением достаточно показа образца и многократного выполнения. Построение отрезка, равного имеющемуся, может быть выполнено тремя способами: 1) прикладываем линейку к данному отрезку и напротив его концов на линейке ставим метки, затем проводим в любом месте листа или от заданной точки линию от метки до метки; 2) с помощью циркуля: ставим ножки циркуля в концы данного отрезка, затем переносим циркуль и не меняя раствора, отмечаем две точки), которые затем с помощью линейки и карандаша соединяем линией; 3) измерить длину данного отрезка и затем строить как отрезок с заданным значением длины. В подразд. 4.2 приведен алгоритм построения отрезка, меньшего данного.
После освоения всех способов построения отрезка заданной длины нужно организовать сравнение этих способов, обсуждения условий их их применимости.
Решение других названных задач сводится к построению отрезков. Более сложной является задача построения угла с заданной градусной мерой. Построение заключается в нахождении значения величины угла на шкале транспортира и построении по линейке лучей одного произвольно, а другого — через две точки, вершину угла и точку, точку, которой отметили соответствующую градусную меру. В учебниках алгоритм действий представляют рисунками последовательных действий.
Обучение геометрическим построениям происходит также при обучении решению текстовых задач с использованием геометрических моделей, при представлении информации на координатной прямой или координатной плоскости. Основные функции обучения построениям в начальной школе — овладение учащимися умения-
ми, достаточными для геометрических построений при изучении геометрического материала и построения геометрических моделей при решении текстовых задач и подготовка к решению задач на построение в основной школе.
9.2.5. геометрическиепреобразования вматематическомобразованиимладших школьников
Основные виды преобразований, как известно, параллельный перенос и переносная симметрия, поворот и поворотная симметрия, осевая и центральная симметрии. Самым важным и ярким преобразованием является симметрия. Идея симметрии является одной из самых продуктивных идей математики, способом пространственного упорядочивания материального мира и не только материального. Симметрия присуща миру в целом. На интуитивном уровне видимая осевая симметрия понятна даже первоклассникам. Самый простой способ показа осевой симметрии — с помощью сгибания листа бумаги. Сгибаем лист бумаги, от линии сгиба рисуем любую линию, чтобы в результате вместе с линией сгиба получилась замкнутая линия. Затем вырезаем нарисованное и разворачиваем лист. Мы получим две симметричные линии сгиба части листа. Такой способ получения симметричных частей используют на уроках технологии для изготовления поделок из бумаги. Следующие виды действий учащихся — распознавание симметричных изображений и симметричных предметов, определение в них осей симметрии, составление симметричного изображения из данных частей.
Далее экспериментальным путем (сгибанием листа бумаги) может быть установлено свойство симметричных точек: их расстояния до оси симметрии равны. Это свойство позволяет теперь строить симметричные точки. Учащиеся начальной школы могут делать это на клетчатой бумаге, где в качестве оси симметрии берется вертикальная или горизонтальная линия. Так как симметрия очень важна в изобразительной деятельности, то полезна внутренняя интеграция соответствующих уроков. Степень глубины изучения симметрии определяется учителем. Вопросы симметрии популярны на факультативах, во внеурочной работе.
В 90-е годы ХХ в. была популярна педагогическая технология «Экология и диалектика», разработанная Л. В. Тарасовым1 — автором многих учебных книг по физике, математике, естествознанию, статей по проблемам образования. Симметрия как междисциплинарное, физическое, философское понятие в этой технологии занимает одно
1Тарасов Л. В. Педагогический эксперимент «Экология и диалектика»: Метод. рекомендации. — Вып. 1. — 1997; Тарасов Л. В. Модель школы «Экология и диалектика» // Школьные технологии (Москва). — 1997. — № 1. — С. 55 — 70.
из центральных мест. В состав методического сопровождения этой технологии входило и пособие по изучению симметрии в начальной школе, в том числе и как математического понятия.
Как математические понятия параллельный перенос и поворот в начальной школе не изучаются. Однако как практические действия соответствующие построения применяются прежде всего на уроках изобразительной деятельности, в частности при рассмотрении декоративно-прикладного искусства, рисовании узора в полосе, круге.
В завершение рассмотрения вопросов геометрического образования отметим, что геометрический материал интересен учащимся и как самостоятельный раздел математики и как средство изучения других разделов математики, как средство визуализации.
КОНТРОЛЬНЫЕВОПРОСЫИЗАДАНИЯ
1. Каким образом мы получаем информацию о форме предметов окружающего мира? Какие органы чувств участвуют в этом? Приведите примеры.
2. Каким образом дети осваивают форму и пространство в раннем и дошкольном возрасте? Какие сенситивные периоды их развития способствуют такому освоению?
3. Какими средствами, способами и на каких уровнях можно передать информацию о форме твердого тела? Покажите их на примере представления информации о форме книги, цветочного горшка, модели конуса и любого другого предмета.
4. Какими средствами выражаются пространственные отношения в русском языке; в геометрии? Приведите примеры описания пространственных отношений на естественном языке; на языке геометрии.
5. Какая связь существует между формой и пространственными отношениями; между формой, пространственными отношениями и геометрическими фигурами?
6. Какие группы геометрических фигур соответствуют уровням описания формы твердого тела? Какая связь между геометрическими фигурами и твердыми телами?
7. Как представить учащимся геометрические фигуры каждой группы, чтобы не была нарушена целостность восприятия формы и пространства?
8. Опишите форму каждого из основных геометрических тел на уровне точек и их взаимного расположения, на уровне линейных и плоскостных геометрических фигур.
9. Какие линейные, плоскостные фигуры «живут» в каждой объемной геометрической фигуре? Ответ обоснуйте.
10. Какими геометрическими построениями можно найти середину отрезка? Как научить этим построениям учащихся?
11. Какие из линейных, плоскостных, объемных геометрических фигур, представленных в начальном обучении математике, имеют центр симметрии; оси симметрии? Какая фигура самая «богатая» в плане симметрии? Как это можно продемонстрировать?
12. Как построить точку, симметричную данной относительно данной прямой? Как научить выполнять такие построения детей?
13. Какая связь между геометрическими построениями и обучением умению решать задачи?
14. Какие геометрические построения могут быть использованы при изучении натуральных чисел и нуля; при изучении дробей?
СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ
нормативныедокументы
1. Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования: текст с изм. и доп. 2011 г. — М.: Просвещение, 2011 [http://минобрнауки.рф/документы]
2. Примерная основная образовательная программа начального общего образования. — М.: Просвещение, 2011 [http://минобрнауки.рф/докумен-ты]
3. Федеральный перечень учебников, рекомендованных Министерством образования и науки РФ к использованию в образовательном процессе в имеющих государственную аккредитацию и реализующих образовательные программы общего образования образовательных учреждениях, на 2013/2014 учебный год и последующие.
литератураофедеральныхгосударственных образовательныхстандартахначальногообщего образования
4. Как проектировать универсальные учебные действия в начальной школе. — М.: Просвещение, 2011.
5. Планируемые результаты начального общего образования. — М.: Просвещение, 2011.
6. Проектные задачи в начальной школе. — М.: Просвещение, 2011.
7. Оценка достижения планируемых результатов в начальной школе. Система заданий: В 2 ч. — Ч. 1 / Под ред. Г.С.Ковалевой, О.Б.Логиновой. — М.: Просвещение, 2011.
литературадляучащихсяиучителейначальныхклассов, длястудентовпедагогическихвузов
8. Учебные комплекты по математике для начальной школы (учебники из Федерального перечня учебников, рекомендованных Министерством образования и науки РФ к использованию (утверждается ежегодно), соответствующие учебные пособия для учащихся, методические пособия и материалы для учителей).
9. Истомина Н. Б. Методика обучения математике в начальной школе. Развивающее обучение. — Смоленск: Изд-во «Ассоциация ХХIвека», 2005.
10. Стойлова Л. П. Математика. — М.: Издательский центр «Академия», 2012.
11. Царева СЕ. Величины в начальном обучении математике. — Новосибирск: Изд-во НГПУ, 2005.
12. Шадрина И. В. Обучение математике в начальной школе. — М.: Изд-во Школа-Пресс, 2005.
13. Статьи из научно-методических журналов «Начальная школа», «Начальная школа +» и др.
оГЛавЛЕнИЕ
Предисловие.................................................................................................................. 3
Глава 1. Методическая подготовка к обучению математике младших
школьников в системе профессиональной подготовки
учителя начальных классов.................................................................... 6
1.1. Роль и место методической составляющей в профессиональной подготовке учителя к обучению математике учащихся начальных классов 6
1.2. Цели и результаты методической подготовки к обучению младших школьников математике 9
1.2.1. Готовность к деятельности как цель и результат методической подготовки к обучению младших школьников математике 9
1.2.2. Требования ФГОС ВПО к результатам профессиональной подготовки педагога 13
1.3. Содержание методической подготовки к обучению младших школьников математике 14
1.4. Критерии, показатели и способы выявления профессиональной готовности к обучению математике младших школьников 21
1.5. Организация и средства методической подготовки будущего учителя
к обучению младших школьников математике................................................. 30
1.5.1. Место методического курса в образовательной программе................ 30
1.5.2. Организация методической подготовки на уровне содержания ....31
1.5.3. Организация методической подготовки к обучению математике
на уровне форм обучения....................................................................... 37
1.5.4. Организация методической подготовки на уровне форм
контроля................................................................................................... 42
1.6. Методика обучения математике как педагогическая наука............................. 44
1.6.1. Обоснование отнесения методики обучения математике
к науке..................................................................................................... 44
1.6.2. Объект, предмет и методы исследования в методике обучения
математике............................................................................................... 45
Глава 2. Общая характеристика математического образования
младших школьников............................................................................. 53
2.1. Цели и результаты обучения младших школьников математике.................... 53
2.1.1. Математика в обучении, воспитании и развитии младших школьников 53
2.1.2. Федеральные государственные образовательные стандарты
о целях и результатах начального общего образования...................... 57
2.2. Содержание обучения математике младших школьников............................... 61
2.2.1. Понятие содержания обучения математике младших
школьников............................................................................................. 61
2.2.2. Проектирование содержания обучения математике младших школьников 62
2.2.3. Структура содержания обучения математике в начальной
школе....................................................................................................... 64
2.3. Ребенок в процессе обучения математике
2.3.1. Становление и развитие математических представлений
у детей...........................................................................................................
2.3.2. Структура математических представлений детей.................................. 68
2.3.3. Виды деятельности в процессе математического образования детей дошкольного и младшего школьного возраста 69
2.4. Организация обучения математике.................................................................... 74
2.4.1. Организация обучения математике на уровне образовательного учреждения 74
2.4.2. Организация обучения математике на уровне форм обучения............ 76
2.5. Средства обучения математике младших школьников.................................... 86
2.5.1. Учебные книги......................................................................................... 87
2.5.2. Наглядные пособия................................................................................. 89
2.5.3. Компьютерные средства обучения........................................................ 90