Разработка обучающей программы по теме «Симметрия на плоскости» Научные руководители (стр. 4 из 4)

Основной целью данного программного средства является обучение студентов теме: «Симметрия на плоскости». Основными характеристиками этого процесса является:

· Повторение и осмысление изученного в школе геометрического материала.

· Развитие алгоритмических компонентов мышления.

· Предоставление некоторой свободы действий студента при работе с данным разрабатываемым программным средством.

Использовать данное программное средство предполагается при повторении темы: «Симметрия на плоскости» в курсе подготовки студентов педагогических ВУЗов.

5.2. Краткое описание обучающей программы

Программа состоит из четырех частей. Задания отдельных частей, как и сами части программы, расположены в порядке повышения уровня сложности.

В первой части обучающемуся предлагается последовательность из трех заданий. Эти задания предназначены для отработки основных определений. Так, например, в задании 1.1 предлагается проанализировать буквы русского алфавита на предмет наличия в них центра и/или осей симметрии (рис. 1).

Обучающийся должен последовательно выполнять задания 1.1 – 1.3. В случае если обучающийся допустит ошибку, то программа укажет на нее, далее задача обучающегося – самому ее исправить прежде, чем ему будет позволено перейти к следующему заданию.

Рис. 1. Задание 1.1.

В заданиях 1.2 и 1.3 предлагается оценить количество осей симметрии изображенных фигур (рис. 2 , 3).

Рис.2. Задание 1.2.

Рис.3. Задание 1.3.

В случае если обучающийся совершает ошибку, то программа указывает на нее, показывая реальное количество осей симметрии (рис. 4).

Рис.4. Ошибка в задании 1.2.

После того, как обучающийся даст исчерпывающий ответ, он переходит к следующему заданию, при этом на экране визуализируется подтверждение правильности решения (рис. 5).

Рис.5. Визуализация правильных ответов

Вторая часть программы содержит задания, связанные с простейшей фигурой – точкой. Задания 2.1 (рис. 6) и 2.2 (рис. 7) проясняют понятие симметрии точки относительно прямой. Используется тот же принцип пошагового выполнения заданий обучающимся.

Задания третьей части заключаются в том, что обучающемуся предлагается фигура и прямая, относительно которой требуется построить фигуру, симметричную данной. При разработке данной части программного средства, мы столкнулись с необходимостью визуализировать геометрические преобразования: поворот, осевую и центральную симметрии.

Рис. 6. Задание 2.1.

Рис. 7. Задание 2.2.

Задание 3.1 заключается в том, что обучающемуся предлагается построить простейшую фигуру - точку М’, симметричную точке М относительно прямой l (рис. 8). Эти задания направлены на отработку навыков построения симметричных фигур.

Рис. 8. Задание 3.1.

На форме расположена панель с кнопками, которые подразумевают под собой определенные действия. Например, построение прямой, точки, построение перпендикуляра к прямой. Главное, соблюдать порядок построения симметричной фигуры. Если порядок нарушается, то обучающемуся предлагается вспомнить определение симметричной фигуры.

На рис. 10 Представлено задание 3.1 в динамическом виде. По нажатию определенной кнопки на панели начинает выполняться действие, подразумевающееся под ней. Аналогичны задания 3.2 (рис.11) и 3.3 (рис 12) на построение фигур, симметричных ромбу и ломаной.

Рис. 10. Задание 3.1 в динамике.

Рис.11. Задание 3.2.

Рис.12. Задание 3.3.

Задания четвертой части ориентированы на проверку знания формул различных видов движений плоскости. Обучающемуся предлагается выполнять задания по шагам. Для начала ему предлагается выполнить построение симметрии. Необходимо отметить, что построение выполняется в динамическом режиме. Далее необходимо с клавиатуры ввести требующийся от него ответ. В случае если ответ введен неверно, программа предлагает подсказку. И так до тех пор, пока не будет введен правильный ответ. На рисунках 13, 14 и 15 представлены макеты заданий четвертой части.

Использовать данное программное средство предполагается при повторении темы: «Симметрия на плоскости» в курсе подготовки студентов педагогических ВУЗов. Оно фактически является тренажером, позволяющим на простых примерах в интерактивном режиме, овладеть первоначальными знаниями по данной теме.

Рис.13. Задание 4.1.

Рис. 14 Задание 4.2.

Рис. 15. Задание 4.4.

5.3. Основные технические характеристики программы

Для работы с программой требуется:

· Компьютер IBM PC 486 и выше

· Операционная система Windows 95/98/Millenium/NT/2000/XP

· 16 Mb RAM

Объем исполняемого файла -

Project1.dpr – 1 400 байта – основной файл проекта.

Unit1.dfm/Unit1.pas –1 379 байта/1 566 байта - файлы описания формы form1 и ее модуля.

Unit2.dfm/Unit2.pas –19 005 байта/10 521 байта - файлы описания формы form2 и ее модуля.

Unit3.dfm/Unit3.pas – 1 095 552 байта/10 191 байта - файлы описания формы form3 и ее модуля.

Unit4.dfm/Unit4.pas –548 606 байта/5 874 байта - файлы описания формы form4 и ее модуля.

Unit5.dfm/Unit5.pas –1 240 203 байта/2 190 байта - файлы описания формы form5 и ее модуля.

Unit6.dfm/Unit6.pas –1 259 467 байта/2 230 байта - файлы описания формы form6 и ее модуля.

Unit7.dfm/Unit7.pas –1 429 599байта/735 байта - файлы описания формы form7 и ее модуля.

Unit8.dfm/Unit8.pas –1 379 байта/1 566 байта - файлы описания формы form8 и ее модуля.

Unit9.dfm/Unit9.pas –19 005 байта/10 521 байта - файлы описания формы form9 и ее модуля.

Unit10.dfm/Unit10.pas – 1 095 552 байта/10 191 байта - файлы описания формы form10 и ее модуля.

Unit11.dfm/Unit11.pas –548 606 байта/5 874 байта - файлы описания формы form11 и ее модуля.

Unit12.dfm/Unit12.pas –1 240 203 байта/2 190 байта - файлы описания формы form12 и ее модуля.

Unit13.dfm/Unit13.pas –1 259 467 байта/2 230 байта - файлы описания формы form13 и ее модуля.

Unit14.dfm/Unit14.pas –1 429 599байта/735 байта - файлы описания формы form14 и ее модуля.

Unit15.dfm/Unit15.pas –1 429 599байта/735 байта - файлы описания формы form15 и ее модуля.

Обучающая программа реализована в среде визуального проектирования Borland Delphi 5 на языке Object Pascal [6, 7, 8].

Заключение.

Мы рассмотрели положение темы «Движения плоскости» в учебных пособиях разных авторов Л. С. Атанасяна, А. Д. Александрова, Г.П. Бевза, А. В. Погорелова, В. Н. Руденко. Основные пункты рассмотрения:

· положение темы в общем плане школьного курса геометрии;

· положение темы в курсе геометрии определенного класса;

· основные пункты параграфов;

· основные виды движения на плоскости;

· понятия, входящие в данный материал.

Проделав эту работу, мы пришли к выводу о необходимости рассмотрения темы «Симметрия на плоскости» непосредственно перед изучением преобразования движения. На основе просмотренного материала по этой теме создана обучающая, контролирующая программа-тренажер для учащихся старших классов и студентов, включающая в себя различные задания, посвященные симметрии на плоскости.

Список использованных источников

1. Александров А. Д., Вернер А. Л., Рыжик В. И. Геометрия, учебное пособие для 7-9 классов – М.: Просвещение, 1992.

2. Атанасян Л. С., Бутузов В. Ф. и др. Геометрия, учебное пособие для 7-9 классов – М.: Просвещение, 1995.

3. Бевз Г. П., Бевз В. Г., Владимирова Н. Г. Геометрия, учебное пособие для 7-11 классов – М.: Просвещение, 1992.

4. Погорелов А. В. Геометрия, учебное пособие для 7-11 классов – М.: Просвещение, 1991.

5. Руденко В. Н., Бахурин Г. А. Геометрия, учебное пособие для 7-9 классов – М.: Просвещение. 1994.

6. Канту М. Delphi 2 для Windows 95/NT. Полный курс. Тома 1, 2. Москва. Внешторгиздат. 1996 г.

7. Культин Н.Б. Программирование в Turbo Pascal 7.0 и Delphi. – СПб.: BHV – Санкт-Петербург, 1998. – 240 с.

8. Рубенкинг Н. Программирование в Delphi для "чайников". - К.: "Диалектика", 1996. – 304 с.

9. Грузман И.С., Киричук В.С. Цифровая обработка изображений в информационных системах, учебное пособие – Новосибирск: Издательство НГТУ, 2002.