Основная цель использования программного продукта 3Ds-Geometry - предоставление возможности разработки 3Ds- геометрических структур непосредственно самому пользователю (преподавателю, студенту, учителю математики, обучающемуся) для решения задач разработки средств обучения предмету и задач обучения учебному предмету и развития творческих способностей студента (обучающегося).
Дидактические цели: 1) получение пула геометрических объектов, иллюстрирующих условия и решения геометрических задач по различным школьным учебникам геометрии (фактически разработка стереоприложений к задачникам по геометрии); 2) разработка целостного курса стереометрии на основе применения иллюстраций 3Ds-геометрических структур (фактически разработка целостного «цифрового» стереоучебника по геометрии в старшей школе). информатика технология математика обучение
Образовательные цели: 1) развитие пространственных представлений студентов (учеников школ) средствами предмета геометрии на основе полученных с помощью программы 3Ds-Geometry дидактических средств обучения; 2) развитие у студентов (учеников) умений и навыков разработки 3Ds-геометрических структур на основе школьных знаний для повышения мотивации изучения предмета; 3) развитие у студентов (учеников) навыков проектной деятельности (индивидуальной и коллективной) в целях разработки дидактических средств обучения стереометрии и разработки проектов, направленных на развитие творческих способностей студентов (учеников) средствами предмета геометрии на основе применения программного продукта 3Ds-Geometry.
Основные задачи: 1) изучение множества геометрических объектов и их свойств, подлежащих формализации средствами программирования в контексте концептуальных положений; 2) выбор программного обеспечения, адекватного заявленным целям; 3) разработка программного продукта и его тестирование преподавателями/ студентами (учителями/учениками) в режиме «реального применения» в образовательных учреждениях; 4) внедрение программного продукта в практику работы образовательных учреждений.
Указанные методологические основы проектирования и применения в учебном процессе программного продукта 3Ds-Geometry позволят получить дальнейшие модификации продукта, способствующие эффективному достижению сформулированных выше целей.
Результаты и апробация. В результате работы разработан программный продукт, готовый к использованию. Создан входной язык, описан алгоритм интерпретации входного файла, а также графический интерфейс. Данная программа позволяет строить 3Ds-изображения различных геометрических структур. Имеет место профессиональная и мотивационная обоснованность процесса обучения в части обучения элементам стереометрии при изучении дисциплин методического цикла при подготовке бакалавров педагогического образования по направлению «Математика и информатика».
Программа 3Ds-Geometry используется в практике учебного процесса при изучении дисциплины «Теория и методика обучения математике» в ФГБОУ ВО «Сочинский государственный университет» и при изучении элементов стереометрии в МОАУ «Гимназия №8» (г. Сочи) и в Центре творческого развития и гуманитарного образования, г. Сочи (с 2015 г.). Материалы по организации обучения стереометрии с использованием программы 3Ds-Geometry размещены на сайте Социально-педагогического факультета ФГБОУ ВО «Сочинский государственный университет» [8]. Кроме основного ресурса, использовались дополнительные информационные ресурсы, например, [9, 10].
Примечания
1. Владимирский Г.А. Стереоскопические чертежи по геометрии: альбом. М.: Учпедгиз, 1963. 176 с.
2. Программа 3Ds-Geometry построения 3Ds-изображений геометрических структур с применением входного языка LSDSS и ее возможности в обучении стереометрии в школьном курсе математики / И.А. Иванов, С.И. Иванова, М.Н. Иванова [и др.] // Проблемы теории и практики обучения математике: сб. науч. работ, представленных на Междунар. науч. конф. «70 Герценовские чтения» / под ред. В. Орлова. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2017.
3. Иванов И.А. Разработка дидактических средств обучения на основе компьютерных технологий как эффективное средство формирования профессиональных компетенций будущих бакалавров физико-математического образования // Научный журнал КубГАУ. 2014. № 104(10).
4. Возможности программы 3Ds-Geometry при реализации проектной деятельности учащихся в школьном курсе геометрии / И.А. Иванов, М.Н. Иванова, И. Иванова [и др.] // Проблемы теории и практики обучения математике: сб. науч. работ, представленных на Междунар. науч. конф. «71 Герценовские чтения» / под ред. В.В. Орлова. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2018.
5. Понятийный и исторический аспекты проблематики разработки 3Ds-средств обучения стереометрии в школьном курсе геометрии / В.В. Орлов, С.И. Иванова, П.А. Корниенко [и др.] // Проблемы теории и практики обучения математике: сб. науч. работ, представленных на Междунар. науч. конф. «69 Герценовские чтения» / под ред. В.В. Орлова. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2016.
6. Основы языка программирования LSDSS для построения 3Ds-изображений геометрических структур: метод. рекомендации / сост.: С.И. Иванова, М.Н. Иванова; под ред. И.А. Иванова. Сочи: РИЦ ФГБОУ ВО «СГУ», 2021. 24 с.
7. Методологические основы разработки программного инструмента 3Ds- Geometry и его применения при обучении стереометрии в школьном курсе геометрии / И.А. Иванов, М.Н. Иванова, П.А. Корниенко [и др.] // Проблемы теории и практики обучения математике: сб. науч. работ, представленных на Между- нар. науч. конф. «72 Герценовские чтения» / под ред. В.В. Орлова. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2019.
8. Социально-педагогический факультет Сочинского государственного университета: [сайт].
9. Сиддикви Д. двадцать бесплатных программ для 3И-моделирования // Freelance today.
10. Geogebra - бесплатное он-лайн геометрическое приложение.
References
1. Vladimirsky G.A. Stereoscopic drawings in geometry: Album. M.: Uchpedgiz, 1963. 176 pp.
2. The 3Ds-Geometry program for constructing 3Ds images of geometric structures using the LSDSS input language and its capabilities in teaching stereometry in a school mathematics course / I.A. Ivanov, S.I. Ivanova, M.N. Ivanova [etc.] // І'robloins of theory and practice of teaching mathematics: a collection of scientific papers, presented at the International Scientific Conference “The 70th Herzen Readings” / ed. by V.V. Orlov, SPb.: Publishing House of Herzen State Pedagogical University, 2017.
3. Ivanov I.A. Development of didactic teaching tools based on computer technologies as an effective means of formation of professional competencies of future bachelors of physical and mathematical education // Scientific Journal of KubGAU. No. 104 (10), 2014.
4. The possibilities of [he SDs-Geonimtry program in the inlplenlnntatюn of project activities of students in the school course of geometry / I.A. Ivanov, M.N. Ivanova,
S.I. Ivanova [etc.] // Problems of theory and practice of teaching mathematics: a collection of proceedings presented at the International Scientific Conference “The 71st Herzen Readings” / ed. by V.V. Orlov. SPb.: Publishing House of RGPU of A.I. Herzen, 2018.
5. Conceptual and historical aspects of the problems of the development of 3Ds-means of teaching stereometry in the school course of geometry / V.V. Orlov,
S.I. Ivanova, P.A. Kornienko [etc.] // Problems of theory and practice of teaching mathematics: a collection of proceedings presented at the International Scientific Conference “The 69th Herzen Readings” / ed. by V.V. Orlov, SPb.: Publishing House of RGPU of A.I. Herzen, 2016.
6. Fundamentals of the LSDSS programming language for building 3Ds images of geometric structures: method. recommendations / comp. by S.I. Ivanova, M.N. Ivanova / ed. by I.A. Ivanov. Sochi: RITs FGBOU VO SSU, 2021. 24 pp.
7. Methodological foundations of the development of the 3Ds-Geometry software tool and its application in teaching stereometry in the school course of geometry /A. Ivanov, M.N. Ivanova, P.A. Kornienko [etc.] // Problems of theory and practice of teaching mathematics: a collection of proceedings presented at the International Scientific Conference “The 72nd Herzen Readings” / ed. by V.V. Orlov. SPb.: Publishing House of RGPU of A.I. Herzen, 2019.
8. Social and Pedagogical Faculty of Sochi State University [website]:
9. Siddikvi D. Twenty free programs for 3D-modeling // Freelance today.
10. Geogebra - free on-line geometric application.