تمتاز البرمجيات التعليمية التفاعلية في أنها تقدم المعلومات بأسلوب علمي منظم، وتراعي الخبرات التي يتمتع بها المُتعلِّم، وتزيد من تفاعله، وذلك بعرض المعلومات، وتقديم التدريبات، وتقويم الاستجابات، وتوفير الوقت والجهد في فهم المادة التعليمية.
تعد برمجية جيوجبرا (GeoGebra) من البرمجيات التعليمية التفاعلية الحديثة، حيث أنها تحقق معايير الرياضيات المدرسية، وتحقق مبدأ الدمج والتكامل بين الرياضيات والتكنولوجيا، وتساعد في استيعاب الطلبة للمفاهيم الرياضية.
تعريف برمجية جيوجبرا
عبارة عن مجموعة من الأدوات التي تسهم في إكساب المتعلم المهارات الرياضية، وتشمل البرمجية كافة المعينات اللازمة لجعل عملية التعلم سهلة وشيقة وبنائية.
وهي من البرمجيات التفاعلية المبنية على المعايير العالمية للرياضيات، وطورها ماركس هونرتر (Markus Hohenwrter)، وهي مصممة بطريقة تمكن الطالب من فهم النظريات والحقائق من خلال التطبيق العملي.
وهي برمجية رياضية ديناميكية صحالة للتعلم في المراحل الأساسية والثانوية، حيث تجمع بين الجبر والهندسة وحساب التفاضل والتكامل.
وبرمجية هندسية تمكن المُتعلِّم من أن ينشئ النقاط والأجزاء المخروطية، وكذلك الدوال وتغييرها، كما أن لديها القدرة على التعامل مع المتغيرات والنقاط والمجتهات وإيجاد المشتقات.
وتوفر البرمجية أوامر أخرى مثل الجذور والأسس، وتحتوي واجهة البرنامج على شاشة للرسم وأخرى للجبر، ويمكن تشغيل الأدوات الهندسية عن طريق الفأرة لإنشاء هندسي على لوحة الرسم في شاشة الرسم.
وتمثل البرمجية بيئة تعليمية تفاعلية وتصويرية للطلبة، ويمكن تصنيفها ضمن أنظمة الهندسة التفاعلية (DGS) (Dynamic Geomtry System) لإحتوائها على المفاهيم الهندسية مثل النقطة والمستقيم والقطع المستقيمة والأشكال الهندسية، كما يمكن تصنيفها ضمن أنظمة الجبر المحوسبة (CAS) (Computer Algebra System) لأنها تتضمن المعادلات والاحداثيات والتمثيل الجبري للأشكال الهندسية.
مميزات برمجية جيوجبرا
- تسهم في تعليم الرياضيات.
- تعزز تعلم الطلبة.
- تدعم التدريس الفعال.
- تقدم جودة عالية في تعليم الرياضيات والتي منها أنظمة الجبر الحاسوبية، وبرامج الهندسة التفاعلية، وجداول البيانات، وبرامج العروض التفاعلية.
- سهلة الاستخدام والتحميل.
- لا تتطلب مهارات عالية لاستخدامها.
مكونات شاشة برمجية جيوجبرا
- الصفحة الرئيسة: وهي صفحة جامعة لكل مكونات البرمجية، حيث تحتوي على مربع للبحث في التطبيق، وقائمة محتويات الموقع، ومعلومات الاتصال، والبدء في الحساب واستعمال الآلة الحسابية والرسم البياني (START CALCULATOR)، مصادار الرياضيات (MATH RESOURCES).
- الأخبار: وفيها قائمة بالمنشورات التي ينشرها فريق الجيوجبرا، والمواد التي يتم تنزيلها على المقع من قبل فريق الجيوجبرا.
- المصادر: وتشمل على قائمة بالمواضيع الرئيسية للرياضيات، من الجبر (Algebra)، والهندسة (Geometry)، والقياس (Measurement)، والاحتمالات والاحصاء (Probability and Statistics)، والعمليات (Operations)، والحاسة العددية (Number Sense)، وبالإضافة إلى وجود مصادر مميزة والتي تشمل على: تحديد الزوايا من حولنا (Identifying Angles Around Us)، وضرب الكسور باستخدام النماذج المرئية (Multiplying Fractions Using Visual Models)، ووصف دوران الأرقام (Describing Rotation of Figures)، ومقارنة معدلات التغير في سباق السيارات (Comparing Rates of Change in a Car Race).
- الملف الشخصي: وفيها معلومات الحساب الشخصي وكل ما يتعلق به.
- المجتمع: ويتم فيه التفاعل والتواصل مع الآخرين من خلال المتابعة، والبحث عن المهتمين.
- قاعة الدراسة: حيث يتم إدخال رمز الدرس الخاص بك عند ما يكون هنالك درس موجود في برمجية الجيوجبرا.
- تحميل التطبيقات: من خلاله يتم تحميل التطبيقات المتعلقة بالبرمجية أو البدء باستخدامها، كجناح الآلة الحاسبة (Calculator Suite)، وحاسب الرسوم البيانية (Graphing Calculator)، حاسبة ثلاثية الأبعاد (3D Calculator)، والهندسة (Geometry)، وحاسبة CAS )CAS Calculator)،جيوجبرا كلاسيك 6 (GeoGebra Classic 6)، وجيوجبرا كلاسيك 5 (GeoGebra Classic 5).
استخدام برمجية الجيوجبرا
- الطريقة المتمركزة حول المعلم: وفيها يستطيع المعلم تحميل البرمجية ثم تحميل دروس جاهزة معدة مسبقا باستخدام البرمجية لتدريس المفاهيم الجبرية أو الهندسية، بحيث يتفق العرض مع الدرس المطلوب شرحه، ويقوم المعلم بعرض الرسوم التفاعلية أثناء شرح وعرض الدرس، وعلى المعلم أن يخلق جوا من المرح والمتعة والتشويق، وأن يتسع صدره لأسئلة الطلبة واقتراحاتهم.
- الطريقة المتمركزة حول المُتعلِّم: وهذه الطريقة تعتمد على مهارات استخدام المتعلم للحاسب ومعرفته المسبقة ببرمجية الجيوجبرا بحيث يستطيع المُتعلَّم اكتشاف واستنتاج المفاهيم والحقائق والتعميمات الرياضية من خلال استراتيجية قائمة على البرمجية، وعمل أوراق عمل تفاعلية، وويزود المعلم طلبته بمشاريع وأعمال على البرمجية.
أهمية تدريس برمجية الجيوجبرا في الرياضيات
- إعطاء معنى للرياضيات بالرسم أو الأشكال أو المعادلات.
- تتيح الفرصة لملاحظة التتابع والتسلسل الرياضي.
- ملاحظة الأسباب والنواتج وتحقيق الاستيعاب المفاهيمي.
- وأثبتت البرمجية فاعليتها في تنمية التحصيل والمعرفة المفاهيمية والمعرفة الإجرائية والترابط والحس العددي والتفكير الابداعي.
- خفض قلق الطلبة نحو تعلم الرياضيات وتحفيزهم لتعلمها.
دراسات تناولت برمجية الجيوجبرا
فيما يلي ذكر لعناوين بعض الدراسات التي تناولت استخدام برمجية الجيوجبرا في تدريس الرياضيات: