استخدامات التقنية في تعليم وتعلم الرياضيات
بواسطة :
المشرف
07-20-2010 08:13 مساءً
0
0
9.8K
استخدامات التقنية في تعليم وتعلم الرياضيات
إعداد د.عبدالله بن صالح المقبل
اولاً: لغات البرمجة
لغة البيسك Basic
تعتبر لغة البيسك من اقدم اللغات الدنيا التي استخدمها كل من المعلم والطالب لإيجاد حلول التمارين وبرمجة تطبيقات سهلة مساعدة لتعليم وتعلم الرياضيات. ومن اشهر الأمثلة البسيطة على استخدامات بريمجيات البيسك ايجادجذري المعادلة من الدرجة الثانية.
ومن مستلزمات انتاج واستخدام التطبيقات بالنسبة لهذه اللغة توفر جهاز حاسب بمواصفات متواضعة و برنامج لغة البيسك و اتقان البرمجة باستخدام هذه اللغة لمصممي التطبيقات من الطلاب والمعلمين.
وتتميز هذه الطريقة بربط منهج الرياضيات بالتقنية ومساعدة الطلاب والمعلمين على اتقان هذه اللغة لتصميم تطبيقات متقدمة واثارة التفكير عن طريق تصميم البريمجات لحلول التمارين والمسائل الرياضية.
ومن عيوب هذه الطريقة ضرورة اتقان كل من المعلم والطالب البرمجة باستخدام لغة البيسك. لذلك تصبح مشكلة البرمجة وتصميم البرنامج مشكلة إضافية الى المشكلة الرياضية التي يراد حلها. كذلك تعتبر هذه اللغة قديمة بعض الشيء وظهر غيرها من التطبيقات المساعدة سهلة الاستعمال إلا أنه في بعض الأحيان يكون تصميم البرنامج وتنفيذه هدف في حد ذاته لإثارة التفكير لدى الطلاب.
لغة الجافا Java
تعتبر الجافا من أهم التطبيقات المساعدة التي تخدم الرياضيات وغيرها من العلوم عن طريق ايجاد بيئة اليكترونية تفاعلية من خلال الصوت والصور والرسوم المتحركة. وباستخدام الجافا يمكن تصميم تطبيقات ديناميكية تساعد على فهم البرهان الرياضي والمفاهيم الرياضية. ومن بين تطبيقات استخدام الجافا برهان نظرية فيتاغورس حيث يتم تحريك المربعات المقامة على ضلعي المثلث القائم الزاوية وتطبيقها على مساحة المربع المنشأ على الوتر.
لغات أخرى
يوجد لغات برمجة أخرى يمكن استخدامها مثل الفيجول بيسك وغيرها.
ثانياً: التطبيقات المساعدة
الجداول الالكترونية Spreadsheets
تستخدم الجداول الإلكترونية في إيجاد حلول المسائل الرياضية وتمثيل البيانات الإحصائية. ويستفاد من الإمكانات الرياضية لهذه الدوال لتصميم تطبيقات وتدريبات رياضية وإحصائية. ومن الأمثلة على استخدام الجداول الإلكترونية مسألة حساب النمو في أعداد السكان.
قواعد البيانات
يمكن الاستفادة من قواعد البيانات لإيجاد حلول بعض المسائل الرياضية. فيمكن الاستفادة من البيانات في تدريب الطلاب على أساليب حل المشكلات والحل باستخدام الأساليب الإحصائية والبيانية. كما يمكن عمل وبرمجة تطبيقات رياضية باستخدام ميزات قواعد البيانات. ومن الأمثلة على استخدام قواعد البيانات استخدام بيانات المدرسة في ايجاد حلول لمسائل إحصائية مثل ايجاد المتوسط الحسابي لدرجات طلاب أحد الصفوف في إحدى المواد وهكذا.
ثالثاً: التطبيقات الجاهزة:
برامج تعليم وتعلم الهندسة
يوجد برامج جاهزة (في أغلب الأحيان باللغة الإنجليزية) لتدريب الطلاب على التعامل مع مسائل الهندسة. فعلى سبيل المثال برنامج Geometrys Sechtchpad وهذا البرنامج مصمم لمساعدة الطالب لرسم الأشكال الهندسية وحساب مساحاتها وحل مسائل متعلقة بها بيانياً وحسابياً.
برامج شاملة
هنالك برامج مصممة لإجراء جميع العمليات الرياضية والمساعدة على حل المسائل. وتختلف هذه البرامج بحيث يوجد منها ما يغطي جميع رياضيات مراحل التعليم العام وجزء من التعليم الجامعي. وتستخدم هذه البرامج من قبل طلاب الرياضيات والهندسة وبقية العلوم. ومن أمثلة هذه البرامج برنامج MathCad وبرنامج Drive وبرنامج MatLap وغيرها من البرامج.
برامج التدريب على المواد
هنالك برامج الهدف منها استعادة ماتم دراسته على شكل نصوص ورسومات وحل التمارين واجراء الاختبارات مثل الدوالج وغيرها.
رابعاً: الآلات الحاسوبية الصغيرة
الآلة الحاسبة العادية 4-function calculator
هي آلة حاسوبية صغيرة الحجم رخيصة الثمن تستخدم في إجراء العمليات الحسابية الأربع على الأعداد الكبيرة جداً والمعقدة. ولايسمح باستخدامها لايجاد ناتج العمليات التي يسهل ايجادها ذهنياً أو ايجادها بطريقة سريعة باستخدام الورقة والقلم.
الآلة الحاسبة العلمية ٍScientific calculator
هي أيضاً آلة حاسوبية صغبرة الحجم سعرها في متناول اليد. يستخدمها الطلاب لإجراء العمليات الحسابية العلمية التي يصعب ايجادها باستخدام الورقة والقلم. وتستخدم بديلاً عن الجداول اللوغارتمية وايجاد قيم الزوايا المثلثية و اجراء بعض الحسابات الإحصائية.
الآلة الحاسبة الرسومية Graphics calculator
يعتبر هذا النوع من الحاسبات اليدوية ثورة في استخدام التقنية. وهذه الآلة هي آلة صغيرة الحجم معقولة الثمن. وهي عبارة عن حاسوب رياضي متكامل يحتوي على جميع العمليات الحسابية والجبرية والأحصائية وحساب المثلثات. ويوجد نوع منها يشمل ايضاً كل مايخص الهندسة المستوية في التعليم العام.
الآلة الحاسبة المعملية Calculator Based Lab (CBL)
هي آلة حاسوبية تستخدم لجمع البيانات الإحصائية مباشرة من التجارب المعملية وتستخدم مع الحاسبات الرسومية.
إعداد د.عبدالله بن صالح المقبل
اولاً: لغات البرمجة
لغة البيسك Basic
تعتبر لغة البيسك من اقدم اللغات الدنيا التي استخدمها كل من المعلم والطالب لإيجاد حلول التمارين وبرمجة تطبيقات سهلة مساعدة لتعليم وتعلم الرياضيات. ومن اشهر الأمثلة البسيطة على استخدامات بريمجيات البيسك ايجادجذري المعادلة من الدرجة الثانية.
ومن مستلزمات انتاج واستخدام التطبيقات بالنسبة لهذه اللغة توفر جهاز حاسب بمواصفات متواضعة و برنامج لغة البيسك و اتقان البرمجة باستخدام هذه اللغة لمصممي التطبيقات من الطلاب والمعلمين.
وتتميز هذه الطريقة بربط منهج الرياضيات بالتقنية ومساعدة الطلاب والمعلمين على اتقان هذه اللغة لتصميم تطبيقات متقدمة واثارة التفكير عن طريق تصميم البريمجات لحلول التمارين والمسائل الرياضية.
ومن عيوب هذه الطريقة ضرورة اتقان كل من المعلم والطالب البرمجة باستخدام لغة البيسك. لذلك تصبح مشكلة البرمجة وتصميم البرنامج مشكلة إضافية الى المشكلة الرياضية التي يراد حلها. كذلك تعتبر هذه اللغة قديمة بعض الشيء وظهر غيرها من التطبيقات المساعدة سهلة الاستعمال إلا أنه في بعض الأحيان يكون تصميم البرنامج وتنفيذه هدف في حد ذاته لإثارة التفكير لدى الطلاب.
لغة الجافا Java
تعتبر الجافا من أهم التطبيقات المساعدة التي تخدم الرياضيات وغيرها من العلوم عن طريق ايجاد بيئة اليكترونية تفاعلية من خلال الصوت والصور والرسوم المتحركة. وباستخدام الجافا يمكن تصميم تطبيقات ديناميكية تساعد على فهم البرهان الرياضي والمفاهيم الرياضية. ومن بين تطبيقات استخدام الجافا برهان نظرية فيتاغورس حيث يتم تحريك المربعات المقامة على ضلعي المثلث القائم الزاوية وتطبيقها على مساحة المربع المنشأ على الوتر.
لغات أخرى
يوجد لغات برمجة أخرى يمكن استخدامها مثل الفيجول بيسك وغيرها.
ثانياً: التطبيقات المساعدة
الجداول الالكترونية Spreadsheets
تستخدم الجداول الإلكترونية في إيجاد حلول المسائل الرياضية وتمثيل البيانات الإحصائية. ويستفاد من الإمكانات الرياضية لهذه الدوال لتصميم تطبيقات وتدريبات رياضية وإحصائية. ومن الأمثلة على استخدام الجداول الإلكترونية مسألة حساب النمو في أعداد السكان.
قواعد البيانات
يمكن الاستفادة من قواعد البيانات لإيجاد حلول بعض المسائل الرياضية. فيمكن الاستفادة من البيانات في تدريب الطلاب على أساليب حل المشكلات والحل باستخدام الأساليب الإحصائية والبيانية. كما يمكن عمل وبرمجة تطبيقات رياضية باستخدام ميزات قواعد البيانات. ومن الأمثلة على استخدام قواعد البيانات استخدام بيانات المدرسة في ايجاد حلول لمسائل إحصائية مثل ايجاد المتوسط الحسابي لدرجات طلاب أحد الصفوف في إحدى المواد وهكذا.
ثالثاً: التطبيقات الجاهزة:
برامج تعليم وتعلم الهندسة
يوجد برامج جاهزة (في أغلب الأحيان باللغة الإنجليزية) لتدريب الطلاب على التعامل مع مسائل الهندسة. فعلى سبيل المثال برنامج Geometrys Sechtchpad وهذا البرنامج مصمم لمساعدة الطالب لرسم الأشكال الهندسية وحساب مساحاتها وحل مسائل متعلقة بها بيانياً وحسابياً.
برامج شاملة
هنالك برامج مصممة لإجراء جميع العمليات الرياضية والمساعدة على حل المسائل. وتختلف هذه البرامج بحيث يوجد منها ما يغطي جميع رياضيات مراحل التعليم العام وجزء من التعليم الجامعي. وتستخدم هذه البرامج من قبل طلاب الرياضيات والهندسة وبقية العلوم. ومن أمثلة هذه البرامج برنامج MathCad وبرنامج Drive وبرنامج MatLap وغيرها من البرامج.
برامج التدريب على المواد
هنالك برامج الهدف منها استعادة ماتم دراسته على شكل نصوص ورسومات وحل التمارين واجراء الاختبارات مثل الدوالج وغيرها.
رابعاً: الآلات الحاسوبية الصغيرة
الآلة الحاسبة العادية 4-function calculator
هي آلة حاسوبية صغيرة الحجم رخيصة الثمن تستخدم في إجراء العمليات الحسابية الأربع على الأعداد الكبيرة جداً والمعقدة. ولايسمح باستخدامها لايجاد ناتج العمليات التي يسهل ايجادها ذهنياً أو ايجادها بطريقة سريعة باستخدام الورقة والقلم.
الآلة الحاسبة العلمية ٍScientific calculator
هي أيضاً آلة حاسوبية صغبرة الحجم سعرها في متناول اليد. يستخدمها الطلاب لإجراء العمليات الحسابية العلمية التي يصعب ايجادها باستخدام الورقة والقلم. وتستخدم بديلاً عن الجداول اللوغارتمية وايجاد قيم الزوايا المثلثية و اجراء بعض الحسابات الإحصائية.
الآلة الحاسبة الرسومية Graphics calculator
يعتبر هذا النوع من الحاسبات اليدوية ثورة في استخدام التقنية. وهذه الآلة هي آلة صغيرة الحجم معقولة الثمن. وهي عبارة عن حاسوب رياضي متكامل يحتوي على جميع العمليات الحسابية والجبرية والأحصائية وحساب المثلثات. ويوجد نوع منها يشمل ايضاً كل مايخص الهندسة المستوية في التعليم العام.
الآلة الحاسبة المعملية Calculator Based Lab (CBL)
هي آلة حاسوبية تستخدم لجمع البيانات الإحصائية مباشرة من التجارب المعملية وتستخدم مع الحاسبات الرسومية.