ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБУЧЕНИЯ ДВИЖЕНИЯМ
В КУРСЕ ГЕОМЕТРИИ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ 8
§1. Понятие движения плоскости 8
§2. Параллельный перенос, его аналитическое задание и свойства 11
§3. Осевая симметрия, ее аналитическое задание и свойства 17
§4. Центральная симметрия, ее аналитическое задание и свойства 23
§5. Поворот, его аналитическое задание и свойства 28
Выводы по первой главе 33
ГЛАВА II. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБУЧЕНИЯ ДВИЖЕНИЯМ
В КУРСЕ ГЕОМЕТРИИ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ 35
§6. Методика изучения движений плоскости 35
§7. Методические особенности применения параллельного переноса
к решению планиметрических задач элементарной геометрии 54
§8. Методические особенности применения осевой симметрии
к решению планиметрических задач элементарной геометрии 59
§9. Методические особенности применения центральной симметрии
к решению планиметрических задач элементарной геометрии 64
§10. Методические особенности применения поворота к решению планиметрических задач элементарной геометрии 68
Выводы по второй главе 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 75
Актуальность исследования. Для каждого учащегося очень важно знать строение различных движений и уметь строить фигуры, симметричные данным фигурам относительно оси или точки; распознавать движения объектов в окружающем мире; распознавать симметричные фигуры в окружающем мире. Понятие движения важно, так как ,опираясь на него, можно ввести общее понятие равенства геометрических фигур. Это, в свою очередь необходимо для обоснования правил построения фигур с заданными свойствами, а точнее, для этапа «исследование» в задачах на построение.
Древнегреческий математик Фалес Милетский (625-547 г. до н.э.) первым начал аргументировать геометрические теории, связанные с движением. Именно из-за него геометрия стала преобразовываться в настоящую науку. Уже тогда он использовал движения, чтобы осуществлять свои доказательства [7, С. 154].
При доказательстве равенства углов при основании равнобедренного треугольника, Фалес решил воспользоваться осевой симметрией. Так же он применял ещё одно движение - параллельный перенос, при котором все точки фигуры смещаются на одно и то же расстояние в определённом направлении. С его помощью он доказал теорему, которая сейчас носит его имя.
В XYII веке профессор математики Бонавентура Кавальери (1598-1647) издаёт работу «Геометрия, изложенная новым способом при помощи неделимых непрерывного», где объясняет, что каждую фигуру можно представить в виде следов, которые линия оставляет при движении параллельно самой себе. Также даёт представление о телах, которые образуются при движении плоскостей [7, С. 155].
Мишель Шаль (1793-1880) математик, в 1837 г. выпустил труд «Исторический обзор происхождения и развития геометрических методов». В процессе его геометрических исследований, он доказывает важнейшую теорему, в которой поворот и параллельный перенос, являются движениями, которые сохраняют свою ориентацию, а скользящая симметрия и осевая симметрия являются движениями, которые меняют ориентацию.
В XIX веке создана концепция геометрических преобразований, в частности, математическая теория движений (перемещений). Феликс Клейн (1849-1925) немецкий математик, дал классификацию всех существующих геометрических систем.
Фридрих Шур (1856-1932) немецкий математик, в 1909 г. следовал идеям Фалеса и Клейна, и разработал новую систему аксиом геометрии - основанную на рассмотрении движений. В его системе предлагается группа из трёх аксиом движения [7, С. 155].
Проблема исследования состоит в выявлении методических особенностей обучения учащихся теме «Движения» в курсе геометрии основной школы.
Объект исследования : процесс обучения геометрии в курсе основной школы.
Предмет исследования: методика обучения учащихся теме «Движения» в курсе геометрии основной школы.
Цель бакалаврской работы: выявить методические особенности обучения учащихся теме «Движения» в курсе геометрии основной школы и показать применение движений плоскости к решению планиметрических задач.
Основные задачи исследования:
1. Рассмотреть исторические аспекты развития понятия движение.
2. Ввести понятие параллельного переноса плоскости. Сформулировать и доказать основные свойства параллельного переноса.
3. Ввести понятие осевой симметрии. Сформулировать и доказать основные свойства осевой симметрии.
4. Ввести понятие центральной симметрии. Сформулировать и доказать основные свойства центральной симметрии.
5. Ввести понятие поворота плоскости. Сформулировать и доказать основные свойства поворота.
6. Рассмотреть методические основы обучения движений плоскости.
7. Выявить методические особенности применения параллельного переноса к решению планиметрических задач.
8. Выявить методические особенности применения осевой симметрии к решению планиметрических задач.
9. Выявить методические особенности применения центральной симметрии к решению планиметрических задач.
10. Выявить методические особенности применения поворота к решению планиметрических задач.
Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: наблюдение, сравнение, метод от противного, доказательства теорем и решения задач, анализ и синтез, аналогия, обобщения.
Практическая значимость результатов исследования составляют методические рекомендации обучения теме «Движения» учащихся 8-9-х классов и соответствующие применения движений плоскости к решению планиметрических задач, которые могут быть использованы учителями математики основной школы и студентами педагогических направлений подготовки в ходе педагогической практики.
На защиту выносятся:
1. Методические особенности по обучению учащихся теме «Движения» в курсе геометрии основной школы.
2. Применение движений плоскости к решению планиметрических задач в курсе геометрии основной школы.
Бакалаврская работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы
Список литературы содержит 34 наименования.
Сформулируем основные выводы и полученные результаты проведенного исследования.
При выполнении данной бакалаврской работы были решены постав-ленные задачи и выполнено следующее:
1. Рассмотрены исторические аспекты развития понятия движение. Было выяснено, что движения играют в геометрии чрезвычайную важную роль. Они не изменяют ни формы, ни размеров фигур, меняя лишь расположение фигуры, но фигуры отличающиеся лишь своим расположением на плоскости. Именно поэтому их и называют в геометрии «равными фигурами».
2. Введено понятие параллельного переноса плоскости . Сформулированы и доказаны основные свойства параллельного переноса.
3. Введено понятие осевой симметрии. Сформулированы и доказаны основные свойства осевой симметрии .
4. Введено понятие центральной симметрии. Сформулированы и доказаны основные свойства центральной симметрии .
5. Введено понятие поворота плоскости. Сформулированы и доказаны основные свойства поворота .
6. Рассмотрены методические основы обучения движений плоскости.
7. Выявлены методические особенности применения параллельного переноса к решению планиметрических задач.
8. Выявлены методические особенности применения осевой симметрии к решению планиметрических задач.
9. Выявлены методические особенности применения центральной симметрии к решению планиметрических задач.
10. Выявлены методические особенности применения поворота к решению планиметрических задач.
Подводя итоги бакалаврской работы, можно сказать, что полученные результаты исследования свидетельствуют о том, что поставленная цель достигнута, задачи решены.
1. Александров, А.Д. Геометрия [Текст]: учеб. пособие для 9 кл. с углубл. изучением математики / А.Д. Александров, А.Л. Вернер, В.И. Рыжик. - М.: Просвещение, 2004. - 240 с.
2. Атанасян, Л.С. Геометрия. 7-9 классы [Текст]: учеб. для общеобразоват. учреждений / Л. С. Атанасян, В. Ф. Бутузов, С. Б. Кадомцев и др. - 20-е изд. - М.: Просвещение, 2010. - 384 с.
3. Атанасян, Л.С., Бутузов, В.Ф., Кадомцев, С.Б., Юдина И.И Геометрия [Текст]: доп. главы к шк. учеб. 9 кл. : учеб. пособие для учащихся шк. и кл. с углубл. изуч. математики / Л.С. Атанасян, В.Ф. Бутузов, С.Б. Кадомцев, И.И. Юдина. - М.: Просвещение, 1997. - 176 с.
4. Бескин, Н.М. Методика геометрии [Текст]: учебник для педагогических институтов / Н.М. Бескин. - М.: Учпедгиз, 1947. - 276 с.
5. Болтянский, В.Г., Яглом И.М. Геометрия [Текст]: учебное пособие для 9 класса средней школы / В.Г. Болтянский, И.М. Яглом. - М.: Просвещение, 1964. - 128 с.
6. Володин, В. К., Фролова, С.В. Несколько задач на движение плоскости / В. К. Володин, С.В. Фролова. // Математика в школе. - 2000. - №4.
7. Глейзер, Г.И. История математики в школе VII-VIII классы [Текст]: пособие для учителей / Г.И. Глейзер. — М.:Просвещение, 1982. —240с.
8. Готман, Э.Г. Геометрические задачи, решаемые с помощью поворота/ Э.Г. Готман // Математика в школе - 1990. - № 3, —118 с.
9. Готман, Э.Г. Задачи по планиметрии и методы их решения [Текст]: Пособие для учащихся/ Э.Г. Готман. — М.: Просвещение: АО «Учеб. лит.», 1996. — 240 с.
10. Гусев, В.А. Каким должен быть курс школьной геометрии/ В.А. Гусев // Математика в школе -2002. - № 3.
11. Дорофеев, С.Н. Геометрические преобразования в примерах и задачах [Текст]: учебное пособие / С.Н. Дорофеев. - Пенза: Информационно - издательский центр ПГУ, 2002. - 189 с.
12. Колмогоров, А.Н. и др. Геометрия [Текст]: учебное пособие для 6-8 кл. средней школы / А.Н. Колмогоров и др. - М.: Просвещение, 1980. - 382 с.
13. Малова, И.Е. Доказательство равенства фигур с использованием осевой симметрии / И.Е. Малова // Математика в школе -1983 -№ 3, с. 32-34.
14. Мерзляк, А.Г., Полонский, В.Б., Якир М.С. Геометрия [Текст]: 9 класс: учебник для учащихся общеобразовательных организаций/ А.Г. Мерзляк, В.Б. Полонский, М.С. Якир. - М.: Вентана-Граф, 2014.— 240 с.
15. Мищенко, Т.М. Дидактические материалы и методические рекомендации для учителя по геометрии: 9 класс: к учебнику Л.С. Атанасяна и др. «Геометрия. 7-9 классы». ФГОС (к новому учебнику) / Т.М. Мищенко. - М.: Издательство «Экзамен», 2017. -142.
16. Мищенко, Т.М. Дидактические материалы и методические рекомендации для учителя по геометрии: 8 класс: к учебнику А. В. Погорелова «Геометрия. 7-9 классы». ФГОС (к новому учебнику) / Т.М. Мищенко. - М.: Издательство «Экзамен», 2014. -206.
17. Мищенко, Т.М. Методическое пособие к учебнику И.Ф. Шарыгина «Геометрия. 7-9 классы». ФГОС (к новому учебнику) / Т.М. Мищенко. - М.: Дрофа, 2013. - 368 .
18. Погорелов, А.В. Геометрия. 7-9 классы [Текст] : учеб. для общеобразоват. организаций / А.В. Погорелов. - 2-е изд. - М.: Просвещение, 2014. - 240 с.
19. Примерная основная образовательная программа основного общего образования. Одобрена решением федерального учебно-методического объединения по общему образованию / М-во образования и науки РФ. - М.: Просвещение, 2015. - 560 с.
20. Саранцев, Г.И. Методика обучения математике в средней школе [Текст]: учеб. пособие для студентов мат. спец. пед. вузов и ин-тов / Г.И. Саранцев.- М.: Просвещение, 2002.- 224 с
21. Саранцев, Г.И. О методике решения планиметрических задач / Преподавание геометрии в 6-8 классах [Текст]: сб. статей / сост. В.А. Гусев. - М.: Просвещение, 1979. - С.102-116.
22. Саранцев, Г.И. Упражнения в обучении математике [Текст] / Г.И. Саранцев. - М.: Просвещение, 1995. - 240с.
23. Стомахин, В.А. Геометрические преобразования в планиметрических задачах/ В.А. Стомахин // Квант. - 1986 - №12.
24. Федеральный государственный образовательный стандарт общего основного образования / М-во образования и науки РФ. - М.: Просвещение, 2010. - 50 с. - Режим доступа: http://минобрнауки.рф/документы/938 - Последнее обновление 06.06.2017.
25. Федеральный перечень учебников, рекомендованных к использованию при реализации имеющих государственную аккредитацию образовательных программ начального общего, основного общего, среднего общего образования» / Приказ Министерства образования и науки РФ. - М.: Просвещение, 2014. - 164 с.
26. Чичигин, В.Г. Методика преподавания геометрии. Планиметрия [Текст]: пособие для учителей средней школы / В.Г. Чичигин. - М.: Учпедгиз, 1959. - 392 с.
27. Шарыгин, И.Ф. Геометрия. 7-9 кл. [Текст]: учеб. для общеобразоват. учреждений / И.Ф. Шарыгин. - М.: Дрофа, 2012. - 462, [2] с.
28. Яглом, И.М. Геометрические преобразования, I. Движения и преобразования подобия [Текст] / И.М. Яглом. - М.: Гос. изд-во технико-теор. литературы, 1955. - 282 с.
29. Burns, G., Glazer A. M. Space Groups for Scientists and Engineers (2nd ed.) - Boston: Academic Press, 1990. - 408 pp.
30. Bernard, F. Schutz Geometrical methods of mathematical physics / F. Schutz Bernard. - Cambridge university Press, 1999. - 433pp.
31. Dan Pedoe Geometry: a comprehensive course - London: Cambridge university Press, 1988. - 187pp.
32. David, A. Brannan, Matthew, F. Esplen, Jeremy, J. Gray Geometry: second edition / A. Brannan David, F. Esplen Matthew, J. Gray Jeremy. - New York: Cambridge university Press, 2012. - 587pp.
33. Edwin, E. Moise, Floyd, L. Downs Geometry / E. Moise Edwin, L. Downs Floyd. - Pearson Prentice Hall, 1991. - 691 pp.
34. Joe Rosen Symmetry discovered : concepts and applications in nature and science / Rosen Joe. - New York: Dover Publication, 1998. -163pp.