ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ ИНСТРУМЕНТОВ В ОБУЧЕНИИ СТЕРЕОМЕТРИИ: GEOGEBRA И MATHWAY КАК СРЕДСТВА РАЗВИТИЯ ЦИФРОВЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ УЧАЩИХСЯ

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается использование современных цифровых технологий, таких как GeoGebra и Mathway, в обучении стереометрии. В статье также анализируются преимущества и вызовы внедрения этих технологий в образовательный процесс. Подчеркивается важность интеграции таких технологий для подготовки школьников к вызовам XXI века.

Ключевые слова: цифровые технологии, GeoGebra, Mathway, стереометрия, математическое образование, цифровые компетенции, визуализация, образовательные технологии, инновации в обучении.

Введение. Современные образовательные технологии открывают новые возможности для преподавания и обучения, обеспечивая более глубокое понимание и освоение предметов. Одной из важнейших задач образования является развитие цифровых компетенций у учащихся, что требует активного внедрения цифровых инструментов в учебный процесс. В частности, на уроках математики и стереометрии использование таких программ, как GeoGebra и Mathway, становится важным элементом педагогической практики.

Эти инструменты помогают школьникам визуализировать и моделировать геометрические объекты, что особенно важно при изучении стереометрии, где пространственные представления играют ключевую роль. Визуализация 3D-объектов и интерактивные задания, которые можно создавать с помощью этих программ, делают обучение более наглядным и доступным, способствуя лучшему пониманию сложных математических понятий.

Использование программных продуктов в образовательном процессе не только повышает уровень вовлеченности учащихся, но и способствует развитию их критического мышления, аналитических способностей и навыков работы с информацией. В условиях быстро меняющегося мира технологий важно, чтобы школьники осваивали современные инструменты, которые помогут им не только в обучении, но и в будущем профессиональном росте. Внедрение технологий, таких как GeoGebra и Mathway, в учебный процесс может значительно способствовать повышению качества образования, помогая учащимся лучше осваивать сложные математические концепции и развивать цифровые компетенции, что является важным для их подготовки к вызовам XXI века.

GeoGebra как инструмент для визуализации и моделирования. GeoGebra — это мощная образовательная программа, которая объединяет различные математические области, включая алгебру, геометрию, статистику и калькуляцию, в единую интерактивную среду. Она предоставляет широкие возможности для визуализации и моделирования математических объектов, что делает её особенно полезной при обучении стереометрии.

Одним из главных преимуществ GeoGebra является возможность создания трехмерных моделей геометрических фигур, что позволяет учащимся наглядно увидеть, как взаимодействуют объекты в пространстве. Например, студенты могут строить многогранники, разбирать их на элементы, изучать сечения и анализировать различные виды проекций. Такой подход помогает лучше понять свойства тел, такие как объем, площадь поверхности и другие характеристики, которые сложно воспринимать через традиционные плоские чертежи.

Интерактивность программы позволяет учащимся самостоятельно манипулировать моделями, изменяя параметры и наблюдая изменения в реальном времени. Это развивает пространственное мышление и помогает понять не только теоретическую сторону материала, но и увидеть её практическое применение. Возможности GeoGebra делают её идеальным инструментом для создания учебных материалов и проведения виртуальных экспериментов, которые делают обучение стереометрии более увлекательным и доступным.

Программа также поддерживает создание динамических конструкций, что позволяет строить задачи с изменяющимися условиями, создавать сложные геометрические конфигурации и визуализировать различные геометрические преобразования. Это открывает огромные возможности для самостоятельной работы учеников, развития их исследовательских навыков и углубленного изучения предмета.

Mathway для решения стереометрических задач. Mathway — это онлайн-сервис и мобильное приложение, предназначенное для решения различных математических задач, включая задачи по геометрии и стереометрии. Он представляет собой удобный инструмент, который позволяет быстро находить решения сложных задач с подробным пошаговым объяснением. Для учащихся, изучающих стереометрию, Mathway может стать незаменимым помощником, особенно в случае решения сложных задач на объёмы, площади поверхности, углы и другие пространственные характеристики.

Одним из главных преимуществ Mathway является его способность показывать пошаговые решения. Это не только помогает учащимся проверить свои ответы, но и позволяет понять, как правильно подходить к решению задачи. Например, при решении задач на объём или площадь поверхности сложных тел, таких как пирамиды или сферы, Mathway предоставляет подробное объяснение всех этапов, что способствует лучшему усвоению материала.

Кроме того, Mathway поддерживает решение задач с использованием различных методов, что позволяет учащимся выбирать наиболее удобный способ работы с задачей. Программа эффективно справляется с арифметическими вычислениями, а также помогает работать с формулами и теоремами, которые необходимы для решения стереометрических задач. Это делает Mathway полезным как для проверки знаний, так и для углубленного изучения теории.

Однако важно отметить, что Mathway — это не только средство для быстрого получения ответов, но и ресурс для более глубокого анализа и понимания математических понятий. Использование Mathway на уроках может стать основой для обсуждения различных методов решения задач и анализа ошибок, что развивает у учеников критическое мышление и помогает избежать механического запоминания формул.

Преимущества и вызовы внедрения этих программ. Внедрение цифровых инструментов, таких как GeoGebra и Mathway, в учебный процесс имеет множество явных преимуществ, но также сопряжено с рядом вызовов, которые необходимо учитывать для эффективного использования этих технологий в образовательной среде.

Преимущества:

1. Повышение вовлеченности учащихся: Одним из самых значительных преимуществ использования программных продуктов в обучении является их способность увлекать учащихся. Интерактивность и возможность манипуляций с моделями значительно повышают интерес к учебному процессу. Программы, такие как GeoGebra, делают абстрактные математические концепции более конкретными и доступными.
2. Развитие цифровых компетенций: В современном мире навыки работы с цифровыми инструментами становятся неотъемлемой частью образования. Использование таких программ развивает у школьников навыки работы с современными информационно-коммуникационными технологиями, что помогает им подготовиться к требованиям будущей профессиональной деятельности.
3. Углубление понимания материала: Визуализация геометрических объектов и пошаговые решения задач позволяют лучше понять стереометрические принципы. Такие программы дают возможность ученикам не только увидеть правильные решения, но и понять ход мысли, который стоит за ними.

Вызовы:

1. Необходимость обучения учителей: Для успешного внедрения технологий в образовательный процесс необходимо, чтобы педагоги обладали достаточными знаниями и навыками работы с такими программами. Это требует времени и усилий на подготовку учителей, что может быть сложной задачей, особенно в условиях ограниченных ресурсов.
2. Зависимость от технологий: Излишняя зависимость от цифровых инструментов может привести к недостаточной внимательности к теоретической стороне материала. Некоторые ученики могут начать воспринимать программные решения как готовые ответы, что мешает им развивать навыки самостоятельного решения задач.

Тем не менее, несмотря на эти вызовы, преимущества внедрения таких программ, как GeoGebra и Mathway, в образовательный процесс очевидны. При грамотном подходе к их использованию они могут значительно улучшить качество обучения и помочь учащимся развить необходимые цифровые компетенции для успешного освоения не только стереометрии, но и других предметов.

Список литературы:

1. Мамбетова, Н. С., Анисимова, Т. И. Использование цифровых ресурсов на уроках геометрии. — 2023. — 137-138 с.
2. Mathway. Решение математических задач онлайн. — Режим доступа: https://www.mathway.com/ (Дата обращения: 10.01.2025).
3. Яковлева, Е. Н. Инновационные технологии в обучении тригонометрии: научное издание. — Ялта, 2024. — 382-385 с.
4. Губская, И. О. Применение GeoGebra на уроках математики / И. О. Губская, магистр педагогических наук, преподаватель информационных технологий Полоцкого колледжа учреждения образования «Витебский государственный университет имени П.М. Машерова». — Витебск, 2022.