Геометрические модели кривых второго порядка в графической системе «КОМПАС-3D»
Автор: Мажитова Миля Рашитовна
Организация: МБОУ «СОШ № 106 г. Челябинска»
Населенный пункт: Челябинская область, г. Челябинск
Общая цель предлагаемой программы курса (как любой другой программы, связанной с обучением): заставить учащихся подходить творчески к работе,научиться оригинально мыслить,смело использовать новые знания при решении возникающих задач.
Элективный курс "«Геометрические модели кривых второго порядка в графической системе «КОМПАС-3D» рассчитан на 34 часа для учащихся старших классов (10-11 классах) применяют на кружковых занятиях или в рамках внеурочной деятельности по геометрии систему трехмерного моделирования «КОМПАС». Данный курс имеет прикладное и общеобразовательное значение, способствует развитию логического мышления учащихся, систематизации знаний при подготовке к выпускным экзаменам. Используются различные формы организации занятий, такие как лекция и семинар, групповая, индивидуальная деятельность учащихся.
Цели курса
- На основе коррекции базовых математических знаний учащихся за курс 10 – 11 классов совершенствовать математическую культуру и творческие способности учащихся. Расширение и углубление знаний, полученных при изучении курса алгебры.
- Закрепление теоретических знаний; развитие практических навыков и умений. Умение применять полученные навыки при решении нестандартных задач в других дисциплинах.
- Создание условий для формирования и развития у обучающихся навыков анализа и систематизации, полученных ранее знаний.
Задачи курса:
- Реализация индивидуализации обучения; удовлетворение образовательных потребностей школьников по алгебре. Формирование устойчивого интереса учащихся к предмету.
- Выявление и развитие их математических способностей.
- Подготовка к обучению в ВУЗе.
- Обеспечение усвоения обучающимися наиболее общих приемов и способов решения задач. Развитие умений самостоятельно анализировать и решать задачи по образцу и в незнакомой ситуации;
- Формирование и развитие аналитического и логического мышления.
- Расширение математического представления учащихся по определённым темам, включённым в программы вступительных экзаменов в другие типы учебных заведений.
- Развитие коммуникативных и общеучебных навыков работы в группе, самостоятельной работы, умений вести дискуссию, аргументировать ответы и т.д.
Виды деятельности на занятиях:
лекция учителя, беседа, практикум, консультация, ИКТ технологии, дистанционное обучение.
Особенности курса:
- Краткость изучения материала.
- Практическая значимость.
- Нетрадиционные формы изучения материала.
Умения и навыки учащихся, формируемые элективным курсом:
- навык самостоятельной работы с таблицами и справочной литературой;
- составление алгоритмов решения типичных задач;
- умения решения тригонометрических, показательных и логарифмических уравнений и неравенств;
- исследования элементарных функций решения задач различных типов.
Содержание учебного предмета
Тема 1. Практико – ориентированные задачи (9 часов)
- Чтение графиков и диаграмм. Работа с графиками, схемами, таблицами. Определение величины по графику. Определение величины по диаграмме. Начала теории вероятностей.
Комментарий.Повторяется и активно отрабатывается понятие функции одной переменной и ее графика.
Приводятся примеры функций:
Прямая пропорциональная зависимость (приводятся примеры из жизни и научной практики:
Цена, количество, стоимость,
Скорость, время, расстояние,
Производительность, время, объем работы,
И др.)
Линейная функция,
Квадратичная функция,
Обратная пропорциональная зависимость,
И др.
Рассматриваются значения функций в различных точках,
Исследуется область определения функции и множество значений.
Рассматриваются понятия возрастания и убывания функций. На эту тему приводятся примеры с участием перечисленных функций.
Рассматриваются другие способы задания функций (в основном для дискретных функций):
Диаграммы,
Ломаные,
Таблицы.
Приводятся примеры из практики.
Дается классическое определение вероятности (в дискретном пространстве событий). Объясняется условность этого определения. Приводятся многочисленные простые примеры, связанные с монетами, игральными картами, игральными кубиками, и т.п.
Для решения вероятностных задач предварительно рассматриваются
- основные правила вычислений в комбинаторике:
Правило суммы (перебор вариантов),
Правило произведения,
правило степени,
Правило кратного подсчета.
Приводятся примеры, моделирующие обычные жизненные ситуации.
- Вводятся основные понятия:
понятия выборки с возвращением;
выборки без возвращения.
- Вводятся основные формулы:
Количество перестановок,
Количество размещений;
Количество сочетаний,
Количество всех подмножеств данного множества.
При получении этих формул активно применяются правила вычислений в комбинаторике и основные комбинаторные понятия.
Решаются задачи на отработку введенных понятий. Основное внимание уделяется правилу произведения, которое пропитывает все основные понятия и идеи комбинаторики.
Решаются текстовые задачи с упором на задачи с прикладным смыслом, в том числе задачи на нахождение оптимальной величины.
Пример.
Улитка поднимается на стену по правилу: задень она поднимается на 3 метра, а за ночь во сне спускается на 2 метра. Через какое наименьшее время она будет впервые на высоте 10 метров?
Требуется решить эту задачу (желательно устно). Затем построить график движения улитки в зависимости от времени. Решить задачу графически. Ответить на дополнительный вопрос:
Сколько раз улитка будет на высоте 10 метров?
Тема 2. Стереометрия (10 часов)
Основные объекты стереометрии:
Многогранники:
Призма, ее виды:
Прямая, наклонная, правильная, треугольная, четырехугольная, многоугольная.
Параллелепипед, его виды:
Прямые, прямоугольные.
Куб.
Пирамида, ее виды:
Прямая, наклонная, правильная, треугольная, четырехугольная, многоугольная.
Основные понятия, связанные с многогранниками:
Грани, в том числе основания, боковые грани.
Количество граней у призм, параллелепипедов, пирамид, других многогранников.
Ребра, в том числе боковые ребра.
Количество ребер у призм, параллелепипедов, пирамид, других многогранников.
Вершины.
Количество вершин у призм, параллелепипедов, пирамид, других многогранников.
Общие понятия и свойства многогранников.
Объем, связь объема призмы и пирамиды с одинаковыми основаниями и высотами.
площадь каждой грани, площадь боковой поверхности, площадь основания, площадь полной поверхности.
Высота многогранника.
Углы в пространстве.
Угол между пересекающимися прямыми в пространстве.
Угол между скрещивающимися прямыми в пространстве.
Угол между прямой и плоскостью
Угол между двумя плоскостями.
Параллельные прямые в пространстве.
Параллельные плоскости в пространстве.
Расстояния.
Расстояние от точки до прямой.
Расстояние от точки до плоскости.
Расстояние между параллельными, пересекающимися и скрещивающимися прямыми.
Расстояние между плоскостями.
Комментарий.
Важными темами и задачами при рассмотрении этого раздела являются:
Построение сечений многогранников плоскостями,
Решение вычислительных задач на сечения параллелепипедов плоскостями.
Решение задач на правильные призмы и пирамиды.
Задачи на пирамиды, у которых все грани или все ребра наклонены под одинаковым углом к плоскости основания.
Задачи о правильных многогранниках – тетраэдр, куб, октаэдр, додекаэдр и икосаэдр. Вычисление углов их граней. Связи между такими многогранниками.
Тела вращения: цилиндр, конус, шар.
Объемы и площади поверхности тел вращения.
Уравнения тел вращения. Общий принцип получения уравнений тел вращения из соответствующих кривых.
Тема 3.
Введение в систему трехмерного моделирования КОМПАС-3D LT.КОМПАС-График.Создание, редактирование и трансформация графических объектов.
Создание, редактирование и трансформация поверхностей 2-го порядка.
Календарно – тематическое планирование
№ урока |
Наименование разделов и тем |
Количество часов |
Дата проведения |
Практико-ориентированные задачи (4 часов) |
|||
|
Задачи с прикладным содержанием. Линейные, рациональные, квадратичные, степенные уравнения и неравенства |
1 |
|
|
Графики и диаграммы |
1 |
|
|
Классическое определение вероятности |
1 |
|
|
Теоремы о вероятностях событий |
1 |
|
Стереометрия (8 часов) |
|||
|
Параллелепипед |
1 |
|
|
Куб |
1 |
|
|
Призма |
1 |
|
|
Призма. Нахождение площадей поверхности призмы |
1 |
|
|
Пирамида |
1 |
|
|
Пирамида. Нахождение площадей поверхности пирамиды |
1 |
|
|
Тела вращения |
1 |
|
|
Составные многогранники |
1 |
|
|
Введение в систему трехмерного моделирования КОМПАС-3D LT |
4 |
|
|
КОМПАС-График.Создание, редактирование и трансформация графических объектов |
8 |
|
|
Создание, редактирование и трансформация поверхностей 2-го порядка |
6 |
|
|
Создание и редактирование пересечений поверхностей 2-го порядка |
2 |
|
|
Проекты по созданию сложных поверхностей вращения |
2 |
|
|
Итого: |
34 часа |
|