МЕТОДОЛОГІЯ КОМП’ЮТЕРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ПЕРЕРІЗУ ПІРАМІДИ У ПРОГРАМНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

Іван Григорович Ленчук; Анатолій Йосипович Щехорський

doi:10.33407/itlt.v86i6.4565

Vol. 86 No. 6 (2021), ICT and learning tools in the higher education establishments

Vol. 86 No. 6 (2021)

METHODOLOGY OF COMPUTER SIMULATION PYRAMID CROSS-SECTIONS IN SOFTWARE ENVIRONMENTS

ICT and learning tools in the higher education establishments

Published 2021-12-30

Ivan G. Lenchuk⁺⁻
Anatoly I. Schehorsky⁺⁻

Ivan G. Lenchuk

Zhytomyr Ivan Franko State University

https://orcid.org/0000-0003-1923-9540

Anatoly I. Schehorsky

Zhytomyr Ivan Franko State University

https://orcid.org/0000-0001-8728-6096

PDF (Ukrainian)

Keywords

problems of informatics
information educational technologies
stereometry
constructive method
modeling
computer algebra

How to Cite

[1]

I. G. Lenchuk and A. I. Schehorsky, “METHODOLOGY OF COMPUTER SIMULATION PYRAMID CROSS-SECTIONS IN SOFTWARE ENVIRONMENTS”, ITLT, vol. 86, no. 6, pp. 170–186, Dec. 2021, doi: 10.33407/itlt.v86i6.4565.

Abstract

The problem of insufficient competency in the theory and practice of Euclidean geometry of prospect computer science teachers is considered. In the paper, we update the study of academic disciplines of the program by using modern information and communication technology in education, as well as creative, developing, and visual demonstration of transformation operations for spatial figures and their elements. Our methodology involves the development of algorithmic schemes and software for graphical and analytical solutions of spatial problems by using the constructive method based on modern computer technologies. The dynamic characteristics and design capabilities of education software considered in the paper provide a highly accurate visual representation of mental imaginary and logical operations with Euclidean geometry figures. Regarding computational spatial problems, the great number of visualization programs without reloading the data in the program operation cannot satisfy the algorithmic process of solving these problems quickly and efficiently. Usually, during geometry lessons the course of the process is first the initial input and then the result. In the paper, we show that the continuity of the process of solving spatial problems is provided by the computer algebra software environment Mathcad Pro. In contrast to other ones, this software has graphics editors, formula and text editors, allows continuous construction of polygonal pyramids images, cross-sections and calculation of their areas, construction of reamers of pyramids, side and whole surfaces of truncated pyramids. By using the well-known procedure of polygonal pyramids construction in Mathcad Pro, the authors propose tested procedures for the construction of their elements. The program codes for constructing pyramid elements and its sections are written in a simple algorithmic language. We have outlined ways and means of the interactive methods in learning computer science and geometry, which characteristic features are the acquisition of meaningful subject knowledge by students, self-knowledge, and cognition of their own activities.

PDF (Ukrainian)

References

Кабінет Міністрів України. (2018, Січ. 17). Розпорядження № 67- р, «Про схвалення Концепції розвитку цифрової економіки та суспільства України на 2018-2020 роки та затвердження плану заходів щодо її реалізації». [Електронний ресурс]. Доступно: http://zakon5.rada.gov.ua/laws/show/67-2018-%D1%80.

O. V. Semenykhina, & Y. О. Rudenko (2018). «Проблеми навчання програмувати учнів старших класів та шляхи їх подолання». Інформаційні технології і засоби навчання, 66(4), с. 54-64. doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v66i4.2149.

К. К. Колин, «Философия информации и фундаментальные проблемы информатики», Информационные ресурсы России, № 1, с. 1-8, 2010. [Електронний ресурс]. Доступно: pdf версия (pdf, 201.02 KB).

В. Ю. Биков, О. М. Спірін, О. П. Пінчук, «Інформатизація освіти – імператив її розвитку», Національна доповідь про стан і перспективи розвитку освіти в Україні, НАПН України ; [редкол.: В. Г. Кремень (голова), В. І. Луговий (заст. голови), А. М. Гуржій (заст. голови), О. Я. Савченко (заст. голови)]; за заг. ред. В. Г. Кременя, Київ: Пед. думка, 2016, с. 159–164. (До 25-річчя незалежності України).

В. Ю. Биков, О. М. Спірін і О. П. Пінчук, «Проблеми та завдання сучасного етапу інформатизації освіти», Наукове забезпечення розвитку освіти в Україні: актуальні проблеми теорії і практики (до 25-річчя НАПН України), Київ, с. 191–198, 2017. [Електронний ресурс]. Доступно: http://lib.iitta.gov.ua/id/eprint/709026.

V. Bykov, and M. Shyshkina, «The Conceptual Basis of the University Cloud-based Learning and Research Environment Formation and Development in View of the Open Science Priorities», Information Technologies and Learning Tools, Vol.68(6), pp. 1-19, 2018,

doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v68i6.2609.

Валерій Биков, Олег Спірін, Ольга Пінчук. «Сучасні завдання цифрової трансформації освіти», Вісник Кафедри ЮНЕСКО «Неперервна професійна освіта ХХІ століття» (UNESCO chair journal «Lifelong professional education in the XXI century»), Випуск 1 (2020) ISSN 2708-2156 / e-ISSN 2708-2164, с. 27-36, doi: https://doi.org/10.35387/ucj.1(1).2020.27-36.

М. І. Жалдак, Ю. В. Горошко, та Є. Ф. Вінніченко, Математика з комп'ютером: посібник для вчителів, 3-тє вид., Київ, Україна: вид-во НПУ імені М. П. Драгоманова, 2015.

Н. В. Морзе [за ред. М. І. Жалдака], Методика навчання інформатики: навчальний посібник, у 4 ч., ч. IV: Методика навчання основ алгоритмізації та програмування. Київ, Україна, Навчальна книга, 2004.

O. P. Zeleniak, (2013). «Технологии применения сред динамической геометрии». Информационные технологии и средства обучения, 36(4), 40-56.doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v36i4.861.

I. G. Lenchuk, & A. T. Franovskyi, (2016). «Комп’ютерне моделювання задач планіметрії: метод інверсії». Інформаційні технології і засоби навчання, 56(6), 88-106. doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v56i6.1485.

А. Д. Александров, «О геометри», Математика в школе, №3, с. 56-62, 1980.

В. Г. Кремень, & В. В. Ільїн, (2020). «Презентація візуальної грамотності в освітньому процесі та її експлуатація в культурі мислення». Інформаційні технології і засоби навчання, 75(1), 1-12. [Електронний ресурс]. Доступно: https://doi.org/10.33407/itlt.v75i1.3660.

L. I. Bilousova, & N. V. Zhytyenyova, (2017). «Функціональний підхід до використання технологій візуалізації для інтенсифікації навчального процесу». Інформаційні технології і засоби навчання, 57(1), 38-49.doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v57i1.1525.

Т. І. Коваль, & О. П. Бесклінська, (2020). «Використання засобів візуалізації для створення електронних освітніх ресурсів у процесі навчання математичних дисциплін у закладах вищої освіти». Інформаційні технології і засоби навчання, 77(3), 145-161. doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v77i3.3411.

Richard S. Palais, «The Visualization of Mathematics: Towards a Mathematical Exploratorium», Notices of the American Mathematical Society, vol. 46 (6), рр. 647–658, 1999.

Lewis Chou, «9 Data Visualization Tools That You Cannot Miss in 2019». [Електронний ресурс] Доступно: https://towardsdatascience.com/9-data-visualization-tools-that-you-cannot-miss-in-2019-3ff23222a927.

Юлія Коробчук, Іван Ленчук, «Місце і роль дельтоїда в навчанні евклідової геометрії», Математика в рідній школі, №5, с. 6-11, 2019. [Електронний ресурс] Доступно: http://eprints.zu.edu.ua/31426/.

І. Г. Ленчук, Конструктивна стереометрія в задачах: навчальний посібник для студентів математичних спеціальностей ВПНЗ, Житомир, Україна: вид-во ЖДУ ім. І. Франка, 2010.

Hans Benker, Practical Use of MATHCAD: solving mathematical problems with a computer algebra system. Translated by Anthony Rudd, Springer, 1999.

В. Ф. Очков, MATHCAD 14 для студентов, инженеров и конструкторов, Петербург, Россия: из-во СТБ: БХВ-Петербург, 2007.

F. Botana, M. Abánades, and J. Escribano. «Using a Free Open Source Software to Teach Mathematics», Computer Applications in Engineering Education, 22 (4), pp. 728-735, 2014. doi: https://doi.org/10.1002/cae.21565.

A. Kumar, and S. Kumareson, «Use of Mathematical Software for Teaching and Learning», Proceedings of 11th International Congress on Math Education (ICME), July, 6-13, Mexico, pp. 373-388, 2008.

REFERENCES (TRANSLATED AND TRANSLITERATED)

The Cabinet of Ministers of Ukraine. (2018, Jan. 17). Order №. 67 - r, “On approval of the Concept of development of the digital economy and society of Ukraine for 2018-2020 and approval of the action plan for its implementation”, [Online]. Available: http://zakon5.rada.gov.ua/laws/show/67-2018-%D1%80. (in Ukrainian)

O. V. Semenykhina, & Y. O. Rudenko (2018). “Problems of learning to program high school students and ways to overcome them”, Information Technologies and Learning Tools, vol.66 (4), pp.54-64.doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v66i4.2149. (in Ukrainian)

K. K. Kolin, “Philosophy of Information and Fundamental Problems of Informatics”, Information Resources of Russia, no. 1-8, 2010. [Online]. Available: pdf versiya (pdf, 201.02 KB). (in Russian)

V. Yu. Bykov, O. M. Spirin, O. P. Pinchuk, “Informatization of education - the imperative of its development”, National Report on the state and prospects of education in Ukraine, NAPS of Ukraine; [editor: V. G. Kremen (chairman), V. I. Lugovyi (deputy chairman), A. M. Gurzhiy (deputy chairman), O. Ya. Savchenko (deputy chairman)]; for general ed. V. G. Kremenya, Kyiv: Ped. opinion, 2016, pp. 159–164. (To the 25th anniversary of Ukraine's independence). (in Ukrainian)

V. Yu. Bykov, O. M. Spirin and O. P. Pinchuk, “Problems and tasks of the modern stage of informatization of education”, Scientific support of education in Ukraine: current issues of theory and practice (to the 25th anniversary of the National Academy of Pedagogical Sciences of Ukraine), Kyiv, pp. 191–198, 2017. [Online]. Available: http://lib.iitta.gov.ua/id/eprint/709026. (in Ukrainian)

V. Bykov, and M. Shyshkina, “The Conceptual Basis of the University Cloud-based Learning and Research Environment Formation and Development in View of the Open Science Priorities”, Information Technologies and Learning Tools, vol.68(6), pp.1-19, 2018,

doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v68i6.2609. (in English)

Valery Bykov, Oleg Spirin, Olga Pinchuk, “Modern tasks of digital transformation of education”. Bulletin of the Department of UNESCO “Continuing Professional Education in the XXI Century”, Issue 1 (2020) ISSN 2708-2156 / e-ISSN 2708-2164, p. 27-36. doi: https://doi.org/10.35387/ucj.1(1).2020.27-36. (in Ukrainian)

M. I. Zhaldak, Yu. V. Goroshko, and E. F. Vinnichenko, Mathematics with a computer: a guide for teachers, 3rd ed., Kyiv, Ukraine: published by NPU named after MP Drahomanov, 2015. (in Ukrainian)

N. V. Morse [ed. M. I. Zhaldaka], Methods of teaching computer science: textbook, in 4 hours, part IV: Methods of teaching the basics of algorithmization and programming. Kyiv, Ukraine, Textbook, 2004. (in Ukrainian)

O. P. Zeleniak, (2013). “Technologies for the use of dynamic geometry media”. Information Technologies and Learning Tools, vol.36 (4), pp.40-56. doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v36i4.861. (in Ukrainian)

I. G. Lenchuk, & A. T. Franovskyi, (2016). Computer simulation of planimetry problems: inversion method. Information Technologies and Learning Tools, 56 (6), pp.88-106. doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v56i6.1485. (in Ukrainian)

A. D. Alexandrov, «On geometry», Mathematics at school, №3, p. 56-62, 1980. (in Russian)

V. G. Kremen, & V. V. Ilyin, (2020). Presentation of visual literacy in the educational process and its exploitation in the culture of thinking. Information Technologies and Learning Tools, 75 (1), 1-12. doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v75i1.3660. (in English)

L. I. Bilousova, & N. V. Zhytyenyova, (2017). A functional approach to the use of visualization technologies to intensify the learning process. Information Technologies and Learning Tools, 57 (1), 38-49. doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v57i1.1525. (in Ukrainian)

T. I. Koval, & O. P. Besklinskaya, (2020). The use of visualization tools to create electronic educational resources in the process of teaching mathematical disciplines in higher education institutions. Information Technologies and Learning Tools, 77 (3), pp.145-161. doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v77i3.3411. (in Ukrainian)

Richard S. Palais, “The Visualization of Mathematics: Towards a Mathematical Exploratorium”, Notices of the American Mathematical Society, vol. 46 (6), pp. 647–658, 1999. (in English)

Lewis Chou, 9 Data Visualization Tools That You Cannot Miss in 2019. [Online] Available: https://towardsdatascience.com/9-data-visualization-tools-that-you-cannot-miss-in-2019-3ff23222a927. (in English)

Julia Korobchuk, Ivan Lenchuk, “The place and role of the deltoid in the teaching of Euclidean geometry”, Mathematics in the native school, no.5, pp. 6-11, 2019. [Online]. Available: http://eprints.zu.edu.ua/31426/. (in Ukrainian)

I. G. Lenchuk, Constructive stereometry in problems: a textbook for students of mathematical specialties VPNZ, Zhytomyr, Ukraine: published by ZhSU. I. Franko, 2010. (in Ukrainian)

Hans Benker, Practical Use of Mathcad: solving mathematical problems with a computer algebra system. Translated by Anthony Rudd, Springer, 1999. (in English)

V. F. Ochkov, Mathcad 14 for students, engineers and designers, St. Petersburg, Russia: from STB: BHV-Petersburg, 2007. (in Russian)

F. Botana, M. Abánades, and J. Escribano. “Using a Free Open Source Software to Teach Mathematics”, Computer Applications in Engineering Education, 22 (4), pp. 728-735, 2014, doi: https://doi.org/10.1002/cae.21565. (in English)

A. Kumar, and S. Kumareson, “Use of Mathematical Software for Teaching and Learning”, Proceedings of the 11th International Congress on Math Education (ICME), July, 6-13, Mexico, pp. 373-388, 2008. (in English)