Особенности изучения темы "Поверхности вращения второго порядка" в школьном курсе математики
2.1.1 Анализ школьных программ и учебников по геометрии
На начальном этапе работы были проанализированы учебники геометрии следующих авторов: А.В. Погорелова (7-9 класс), А.С. Атанасяна (7-9 класс, 10-11 класс), И.Ф. Шарыгина (10-11 класс), А.Д. Александрова (9-10 класс). По итогам анализа была составлена таблица 1:
Таблица 1
Содержание темы "Поверхности вращения" в школьных учебниках
А.В. Погорелов (7 - 9 класс) |
А.С. Атанасян (7 - 9 класс, 10 - 11 класс) |
И.Ф. Шарыгин (10 - 11 класс) |
А.Д. Александров (9 - 10 класс). |
||
Определение поверхности |
+ |
- |
+ |
- |
|
Изображение поверхности |
+ |
- |
+ |
- |
|
Определение шара |
- |
+ |
- |
+ |
|
Определение цилиндра |
+ |
+ |
- |
+ |
|
Определение конуса |
- |
+ |
- |
+ |
|
Определение сферы |
- |
- |
- |
+ |
|
Изображение шара |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Изображение цилиндра |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Изображение конуса |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Аналитический метод построения |
- |
- |
- |
- |
|
Геометрический метод построения |
+ |
- |
- |
- |
|
Сечения поверхностей |
+ |
+ |
- |
+ |
|
Итоги |
8 |
7 |
5 |
8 |
Таблица 1 позволяет сделать следующие выводы:
· определение поверхности вращения дано в учебниках А.В. Погорелова и И.Ф. Шарыгина, причем более полно представлено в учебнике Погорелова;
· в учебниках А.В. Погорелова, А.Д. Александрова, А.С. Атанасяна даны определения трех поверхностей вращения: шара, цилиндра, конуса. Их изображения представлены во всех учебниках. Дополнительно к этому, в учебнике Александрова дается определение сферы;
· авторы учебников говорят уже о готовых (полученных) поверхностях, не углубляясь в их построение. Ни в одном учебнике не показан аналитический метод построения поверхности вращения. В учебнике А.В. Погорелова наглядно показан геометрический способ построения сферы, конуса и цилиндра;
· в анализируемых учебниках, кроме И.Ф. Шарыгина, представлены сечения шара и конуса.
Подводя итоги анализа учебников можно сказать, что наиболее широко тема поверхностей вращения представлена в учебниках таких авторов как А.В. Погорелов и А.Д. Александров, но даже у этих авторов материал направлен на формирование общих представлений о поверхностях, ориентирован на широкий круг учащихся. Исходя из этого, стала очевидна полезность разработки дополнительных материалов в виде системы занятий по изучению темы "Поверхности вращения второго порядка", которая может быть использована как на уроках для углубления знаний, так и для факультативных занятий или элективного курса.
Система занятий по изучению темы "Поверхности вращения второго порядка" может решать следующие задачи:
· систематизировать и углубить знания учащихся по составлению и исследованию уравнений поверхностей вращения, линий второго порядка;
· создать условия для развития пространственного мышления учащихся;
· научить учащихся строить поверхности вращения методом параллельных сечений;
· использовать информационные технологии как для наглядности, так и для организации исследовательской деятельности учащихся;
· научить учащихся работать с компьютерными математическими программами "Maple", "Mathcad";
· повысить математическую культуру учащихся;
· развить интерес учащихся к геометрии.