Формирование пространственных образов стереометрических комбинаций с использованием новых информационных технологий

Библиографический список

1. Бочаров, В.А. Основы логики: учебник / В.А. Бочаров, В.И. Маркин. - М., 2008.

2. Иванов, Е.А. Логика: учебник. - М., 2002.

3. Гайфутдинов, А.М. Развитие дидактических принципов в истории отечественной педагогики (1945-2007). - М., 2010.

4. Большой энциклопедический словарь: в 2 т. / гл.ред. А.М. Прохоров. - М., 1991. - Т. 1.

5. Ожегов, С.И. Словарь русского языка / под общ. ред. проф. Л.И. Скворцова. - М., 2005.

Bibliography

1. Bocharov, V.A. Osnovih logiki: uchebnik / V.A. Bocharov, V.I. Markin. - M., 2008.

2. Ivanov, E.A. Logika: uchebnik. - M., 2002.

3. Gayjfutdinov, A.M. Razvitie didakticheskikh principov v istorii otechestvennoyj pedagogiki (1945-2007). - M., 2010.

4. Boljshoyj ehnciklopedicheskiyj slovarj: v 2 t. / gl.red. A.M. Prokhorov. - M., 1991. - T. 1.

5. Ozhegov, S.I. Slovarj russkogo yazihka / pod obth. red. prof. L.I. Skvorcova. - M., 2005.

Статья поступила в редакцию 16.10.12

УДК 37.026.7

Grishina O.A. FORMATION OF SPATIAL IMAGES OF STEREOMETRIC COMBINATIONS WITH USE OF NEW INFORMATION TECHNOLOGIES. The system of computer support based on head tracking and hand gesture recognition in the methodical complex of the solid geometry to create favorable conditions to develop the needed spatial images of high school students.

Key words: spatial image, the formation of spatial patterns in class solid geometry, head tracking, hand gesture recognition.

О.А. Гришина, аспирант Российского университета дружбы народов, каф. высшей математики,

г. Москва, E-mail: rudnmatem@mail.ru

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ОБРАЗОВ СТЕРЕОМЕТРИЧЕСКИХ КОМБИНАЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

В статье предложена система компьютерного сопровождения на основе технологий отслеживания положения головы и жестов человека в рамках методического комплекса по стереометрии с целью создания благоприятных условий формирования необходимых пространственных образов у учащихся старших классов.

Ключевые слова: пространственный образ, формирование пространственных образов на уроках стереометрии, технологии распознавания жестов и положения головы.

Основной единицей пространственного мышления является образ [1]. Мыслительный процесс, основанный на переходе от одного подвижного образа-предмета к другому, составляет единичный шаг пространственного мышления.

Как показано в ряде исследований через образ осуществляется преобразование человеком предметного мира, без чего невозможно усвоение и использование знаний, овладение умениями и навыками, формирование потребностей, убеждений, интересов. Пространственный образ возникает под влиянием наглядной основы и требований деятельности, обусловленных определёнными условиями задачи [2; 3].

Во многих исследованиях подчеркивается, что использование информационных технологий в качестве средства обучения

способствует формированию пространственных образов учащихся [4] и развитию пространственного мышления [5; 6].

В настоящее время существует множество математических интерактивных сред таких как: программа «Живая математика», «GeoGebra», «Cinderella» , «Geometria», «Cabri 3D». Данные программы оснащены богатым инструментарием для управления поведением стереометрических комбинаций: построение, моделирование, вращение и так далее.

Главным недостатком описанных компьютерных программ является недостаточно высокий уровень восприятия, требующий использования учеником клавиатуры и мыши, что не отвечает современным технологиям взаимодействия человека с компьютером. Вместе с тем, как показывает практика, учащиеся по-пре-

Рис. 1. Отслеживание положения головы

жнему испытывают многочисленные трудности в оперировании пространственными образами при решении стереометрических задач. Исследователь в области программного обеспечения вычислительных машин О.А. Кривцов считает необходимым организовать обмен информацией с компьютером таким образом, чтобы: снизить время освоения программных и аппаратных средств; снизить уровень ошибок при передаче информации; сделать работу с компьютером возможной для людей, не имеющим возможности пользоваться традиционными средствами интерфейса; снизить утомляемость [7].

Для достижения подобных целей систему компьютерного сопровождения обучающего курса по стереометрии необходимо строить с применением компьютерных технологий отслеживания головы и распознавания жестов человека на основе данных, поступающих с веб-камеры.

Технологии отслеживания положения головы позволяют рассмотреть под разными углами, правильно воспринять и проанализировать стереометрическую комбинацию [8; 9], (Рис. 1).

Построение методического комплекса с использованием данной технологии приближает ученика к наиболее правильному восприятию объемных конструкций, приводящих к формированию необходимых пространственных образов. И.В. Трайнев в своих исследованиях указывает, что комбинации и структуры, применяемые в иллюстративном материале, должны обеспечивать однозначное (без искажений) восприятие и преобразование предметов и явлений в образы, понятия и представления [10].

Технологии распознавания жестов позволяют естественным образом выполнять манипуляции над исследуемой стереометрической комбинацией [11; 12], (Рис. 2).

Внешние действия ученика с пространственными объектами являются необходимыми для того, чтобы в дальнейшем он мог производить с ними внутренние, мысленные действия. Поэтому создание необходимых предпосылок для дальнейших уже умственных операций над пространственными объектами, является основным условием развития пространственного мышления.

При классическом трехмерном моделировании на экран выводится та же проекция, а объем придается за счет глубины освещения. Следовательно, ученик на самом деле смотрит на плоскость и не может без манипуляций устройствами ввода осмотреть объект со всех сторон. В случае предложенных технологий переход от пространственной модели объекта к его изображению на плоском чертеже достигается для ученика естественным образом, без каких либо дополнительных усилий.

Обучающий комплекс по стереометрии, построенный с использованием выше описанных технологий, позволяет: правильно создать пространственные представления о стереометрических комбинациях; оперировать пространственными образами объектов; устанавливать взаимосвязь между двумерным представлением о комбинации и её реальным пространственным отображением. Все выше перечисленные действия являются содержанием пространственного мышления: от того насколько хорошо учащийся может выполнять их, зависит развитость данного вида мышления.

Методический комплекс можно использовать в режиме псев-доголографической иллюстрации1 изучаемого материала, так как её возможности при иллюстрировании намного превосходят возможности любого бумажного учебника и рисунков на школьной доске. Проекция по желанию учащегося может плавно «выдуваться» в трехмерный объект, при этом, за счет отслеживания позиции головы, ученик сможет осматривать объект со всех сторон и вращать его жестами рук. Наглядный переход от проекции к псевдоголографическому изображению естественным образом поможет учащимся устанавливать нужные ассоциативные связи между трехмерным объектом и его проекцией (Рис. 3), как и обратный переход - от псевдоголографического изображения в проекцию.

Таким образом, наиболее важным и актуальным видится не только совершенствование методического содержимого обучающих программ, но и создание условий правильного формирования пространственных образов на уроках стереометрии путем внедрения в методический комплекс систем компьютерного сопровождения на основе технологий отслеживания положения головы и жестов рук.

Рис. 2. Манипуляции жестами

Ж

Рис. 3. Смена режима отображения

1 Голографическое изображение предмета, ничем не отличающееся от настоящего предмета, а псевдоголографи-ческое изображение учитывает только угол обзора и не дает стереоэффекта для глаз.

Библиографический список

1. Якиманская, И.С. Развитие пространственного мышления школьников. - М., 2005.

2. Выготский, Л.С. Педагогическая психология / под. ред. В.В. Давыдова. - М., 1999.

3. Леонтьев, А.Н. Избранные психологические произведения: в 2 т. - М., 1983. - Т. 2.

4. Якобсон, Л.Л. Формирование графических образов многогранников с использованием педагогических программных средств: авто-реф. дис. ... канд. пед. наук. - М., 1990.

5. Далингер, В.А. Теоретические основы когнитивно-визуального подхода к обучению математике: монография. - Омск, 2006.

6. Мамалыга, Р.Ф. Развитие пространственного мышления у студентов педагогического вуза при формировании понятий в курсе геометрии: дис. ... канд. технич. наук. - Екатеренбург, 2005.

7. Кривцов, О.А. Методы, алгоритмы и программная система тренинга головы человека на видеокадрах, основанные на геометрических текстурных моделях: дис. канд. технич. наук. - Томск, 2010.

8. A Real Time Face Tracking and Animation System / X. Wei, Z. Zhu, L. Yin,Q. Ji // Comp. Vision and Pattern Recognition Workshop - Los Alamitos, CA: IEEE Computer Society, 2004. - Vol. 5.

9. 3D Expressive Face Model-Based Tracking Algorithm / M. Anisetti,V. Bellandi, E. Damiani, F. Beverina // Proc. 24th IASTED Intl. Conf. On Signal Processing, Pattern Recognition, and Applications. - Anaheim, CA, USA: ACTA Press, 2006.

10. Трайнев, И.В. Конструктивная педагогика: учеб. пособие / под общ. ред. В.Л. Матросова. - М., 2004.

11. Алфимцев, А.Н. Разработка и исследование методов захвата, отслеживания распознавания динамических жестов: автореф. дис. ... канд. тех. наук. - М., 2008.

12. Домунян, А.А. Аппаратные и программные средства для анализа жестов руки, наблюдаемых с помощью видеокамеры: автореф. дис. ... канд. технич. наук. - М., 2012.

Bibliography

1. Yakimanskaya, I.S. Razvitie prostranstvennogo mihshleniya shkoljnikov. - M., 2005.

2. Vihgotskiyj, L.S. Pedagogicheskaya psikhologiya / pod. red. V.V. Davihdova. - M., 1999.

3. Leontjev, A.N. Izbrannihe psikhologicheskie proizvedeniya: v 2 t. - M., 1983. - T. 2.

4. Yakobson, L.L. Formirovanie graficheskikh obrazov mnogogrannikov s ispoljzovaniem pedagogicheskikh programmnihkh sredstv: avtoref. dis. ... kand. ped. nauk. - M., 1990.

5. Dalinger, V.A. Teoreticheskie osnovih kognitivno-vizualjnogo podkhoda k obucheniyu matematike: monografiya. - Omsk, 2006.

6. Mamalihga, R.F. Razvitie prostranstvennogo mihshleniya u studentov pedagogicheskogo vuza pri formirovanii ponyatiyj v kurse geometrii: dis. ... kand. tekhnich. nauk. - Ekaterenburg, 2005.

7. Krivcov, O.A. Metodih, algoritmih i programmnaya sistema treninga golovih cheloveka na videokadrakh, osnovannihe na geometricheskikh teksturnihkh modelyakh: dis. kand. tekhnich. nauk. - Tomsk, 2010.

8. A Real Time Face Tracking and Animation System / X. Wei, Z. Zhu, L. Yin,Q. Ji // Comp. Vision and Pattern Recognition Workshop - Los Alamitos, CA: IEEE Computer Society, 2004. - Vol. 5.

9. 3D Expressive Face Model-Based Tracking Algorithm / M. Anisetti,V. Bellandi, E. Damiani, F. Beverina // Proc. 24th IASTED Intl. Conf. On Signal Processing, Pattern Recognition, and Applications. - Anaheim, CA, USA: ACTA Press, 2006.

10. Trayjnev, I.V. Konstruktivnaya pedagogika: ucheb. posobie / pod obth. red. V.L. Matrosova. - M., 2004.

11. Alfimcev, A.N. Razrabotka i issledovanie metodov zakhvata, otslezhivaniya raspoznavaniya dinamicheskikh zhestov: avtoref. dis. ... kand. tekh. nauk. - M., 2008.

12. Domunyan, A.A. Apparatnihe i programmnihe sredstva dlya analiza zhestov ruki, nablyudaemihkh s pomothjyu videokamerih: avtoref. dis. ... kand. tekhnich. nauk. - M., 2012.

Статья поступила в редакцию 16.11.12

УДК 37.013

Erofeeva A. У CONDITIONS FOR THE DEVELOPMENT OF THE STUDENTS' EMOTIONAL INTELLIGENCE BY USING FOREIGN LANGUAGE AIDS. The paper demonstrates the opportunities for the development of the students' emotional intelligence by means of a specially elaborated program. The Program goal is the development of emotional and communication competences in the course of learning a foreign language. This Program includes the conceptual, procedural and diagnostic sections.

Key words: study process, educational program, dialogue communication, interaction, emotional intelligence, emotional competence, interpersonal relations.

А.В. Ерофеева, ст. преп. каф. иностранных языков Нижегородского университета им. Р.Е. Алексеева,

г. Н. Новгород, E-mail:a_erofeeva@mail.ru

УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО ИНТЕЛЛЕКТА СТУДЕНТОВ СРЕДСТВАМИ ИНОСТРАННОГО ЯЗЫКА

В работе показаны возможности развития эмоционального интеллекта студентов средствами специально разработанной программы. Цель программы — развитие эмоциональной и коммуникативной компетенции в процессе изучения английского языка. Программа включает в себя содержательный, процессуальный и диагностический разделы.

Ключевые слова: образовательный процесс, образовательная программа, диалоговое общение, взаимодействие, эмоциональный интеллект, эмоциональные компетенции, межличностные отношения.

Высшая школа переживает сегодня период великой реконструкции, которая основывается на новой методологии образовательного процесса. Анализ практики высшего образования позволяет отметить, что перспективными, с точки зрения гуманитарной парадигмы образования, представляются такие подходы, которые изменяют положение, статус и позицию студента -будущего специалиста: актуализация диалоговых методов обучения, изучение индивидуального стиля познавательной дея-

тельности, создание условий для развития активности всех участников образовательного процесса.

Опыт зарубежных и отечественных реформ высшей школы говорит о том, что нацеленность на диалогическое общение и взаимодействие с другими людьми отвечает целям подготовки нового специалиста, адаптированного к условиям рыночных отношений. Навыки диалогического взаимодействия необходимы для работы в международных проектах и внутри страны при