Камп’ютарны эксперымент для юных даследчыкаў

Многія сямікласнікі адчуваюць пэўныя цяжкасці ў пачатку вывучэння геаметрыі. Асноўнай прычынай гэтага з’яўляецца акцэнтаванне ўвагі з першых урокаў на доказах, таму для абгрунтавання геаметрычных сцвярджэнняў пры правядзенні доказаў арганізоўваю камп’ютарны эксперымент. Для пабудовы камп’ютарных мадэлей выкарыстоўваю інтэрактыўную геаметрычную сістэму GeoGebra.

GeoGebra прызначана найперш для рашэння задач школьнага курса геаметрыі. У гэтай сістэме можна ствараць разнастайныя канструкцыі з пунктаў, вектараў, адрэзкаў і прамых; будаваць графікі элементарных функцый (іх можна дынамічна змяняць вар’іраваннем пэўных параметраў, якія ўваходзяць ва ўраўненне), перпендыкулярныя і паралельныя зададзенай прамой, бісектрысы вуглоў, датычныя; вызначаць даўжыні адрэзкаў, плошчы многавугольнікаў і замкнёных крывых і г.д. Акрамя таго, каардынаты пунктаў могуць уводзіцца ўручную на панэлі аб’ектаў, а ўраўненні крывых — у радку ўводу з дапамогай адпаведных каманд.
Пры вывучэнні тэмы “Уласцівасці вуглоў трохвугольніка” ў 7 класе вучням прапаноўваецца аднайменная камп’ютарная мадэль. Школьнікі павінны вызначыць суму градусных мер вуглоў адвольнага трохвугольніка. Вучні з дапамогай мышы або стылуса мяняюць становішча адной з вяршынь трохвугольніка і знаходзяць суму яго вуглоў. Паўтараюць гэтае дзеянне з усімі вяршынямі трохвугольніка некалькі разоў. Пры змене становішча вяршынь трохвугольніка А, В і С мяняюцца значэнні градусных мер яго вуглоў, прычым працэс падсумоўвання градусных мер вуглоў можна аўтаматызаваць з дапамогай дынамічнага тэксту. Гэтую мадэль настаўнік можа выкарыстоўваць падчас эўрыстычнай гутаркі, пры вывучэнні тэарэмы аб суме вуглоў трохвугольніка. Пасля праведзеных доследаў вучні выказваюць гіпотэзу аб суме вуглоў трохвугольніка, пасля чаго даказваюць яе, каб пераканацца, што яна справядлівая для любога трохвугольніка.
У заданнях на эксперымент і даследаванне вучням прапаноўваецца завершаная мадэль, некаторыя элементы якой можна перамяшчаць. Вар’іруючы чарцёж, школьнікі выяўляюць заканамернасці ў паводзінах фігуры (напрыклад, пры вывучэнні ўласцівасці медыян трохвугольніка), на аснове чаго фармулююцца тэарэмы ці вылучаюцца пэўныя класы аб’ектаў, а затым даюцца іх азначэнні.
Вартасцю праграмы GeoGebra пры правядзенні камп’ютарнага эксперымента з’яўляецца інтэрактыўнасць. Так, карыстальнік можа не толькі ўносіць пачатковыя даныя для пабудовы малюнка геаметрычнай канфігурацыі, але і іх параметрызацыю з наступнай зменай пры захаванні агульнага алгарытму пабудовы чарцяжа, а таксама аператыўна атрымліваць звесткі аб уласцівасцях намаляваных фігур. Інтэрактыўныя магчымасці праграмы дазваляюць разглядаць яе ў якасці віртуальнай дынамічнай лабараторыі, якую вучні выкарыстоўваюць для правядзення даследаванняў на ўроках і ў пазаўрочны час з дапамогай эмпірычных метадаў навуковага пазнання (назіранняў, доследаў, эксперыментаў).
Вынікі камп’ютарнага эксперымента з’яўляюцца для вучняў больш пераканаўчымі, чым лагічныя доказы, але кожны з гэтых відаў доказаў валодае сваімі каштоўнымі адукацыйнымі функцыямі. Так, камп’ютарны доказ пераконвае школьнікаў у праўдзівасці геаметрычных сцвярджэнняў за кошт дэманстрацыі дынамічнай устойлівасці ўласцівасцей чарцяжа. Лагічны доказ раскрывае прычыны гэтай дынамічнай устойлівасці за кошт усталявання лагічнай сувязі даказанага і зададзеных уласцівасцей чарцяжа.
Настаўнік паказвае вучням прадметы, якія патрабуюць разгляду, а вучні пад кіраўніцтвам педагога робяць самастойныя доследы і пабудовы і такім чынам прыходзяць да неабходных высноў. Дзеці актыўна ўдзельнічаюць у рабоце, набываючы самастойныя навыкі. Набытыя такім чынам веды трывала захоўваюцца ў памяці вучняў.
Камп’ютарны эксперымент ставіць дзіця ў актыўную пазіцыю даследчыка, дазваляе самастойна адкрываць законы і з’явы, атрымліваць адказ на творчую задачу з загадзя невядомым рашэннем. Даследчая дзейнасць па стварэнні і вывучэнні мадэлей дазваляе забяспечыць цесную сувязь навукі і практыкі, садзейнічае творчаму мысленню і стварае ўмовы для развіцця навуковага мыслення, а таксама вучыць яго прыёмам — аналізу, сінтэзу, індукцыі і дэдукцыі.

Ірына ПАЧКО,
настаўніца матэматыкі Столінскай дзяржаўнай гімназіі.