تدريس الهندسة بالسلك الابتدائي
إعداد ذ علي بودوارالكفايات المرتبطة بتدريس الهندسة:
أولا السلك الأساس:
- التموقع في الزمان والمكان
- التموقع بالنسبة للآخر، وبالنسبة للمؤسسات المجتمعية (الأسرة، المدرسة، المجتمع) والتكيف معها ومع البيئة بصفة عامة
- اكتساب دقة الملاحظة
- تعرف بعض خاصيات المجسمات والأشكال الهندسية، مع القيام بأنشطة تتطلب تركيب الأشكال البسيطة وتفكيكها.
بالنسبة للسلك المتوسط:
- التعرف على الأشكال الهندسية الاعتيادية وبعض المجسمات وإنشائها وتصنيفها
- استعمال الأدوات الهندسية،
- تطبيق بعض التقنيات الاعتيادية لإنشاء الأشكال الهندسية،
- توظيف المفاهيم الهندسية في حل بعض المسائل.
إن الهندسة في المدرسة الابتدائية وليدة التجربة والملاحظة، لذلك فإن نقطة الانطلاق هي ملاحظة الكائنات المجاورة ثم محاولة نقلها أو إنشائها أو وصفها أو تحويلها إلا أن الوصف يتطلب استعمال مصطلحات هندسية (مستقيم، قطعة، رأس، ضلع ...).
و التحكم في استعمال الأدوات الهندسية من القدرات التي يجب أن يمتلكها المتعلم للقيام بهذه الأنشطة من أجل
- رسم مستقيمات (بمسطرة غير مدرجة)، رسم قطع (بمسطرة مدرجة)، رسم متعامدات (بمسطرة غير مدرجة ومزواة أو مسطرة وبركار) ، رسم دائرة أو قوس منها (بركار).
- الحصول على معلومات : نقل أطوال أو أطوال متساوية (بركار)، أشكال متطابقة أو تقبل الانطباق(أنسوخ)، زاوية قائمة أو متعامدات (مزواة)...
- تعرف العناصر المميزة لشكل هندسي (مركز، شعاع...)
- تنظيم مسار
- العناية والدقة في الإنجاز
المتغيرات الديدكتيكية المرتبطة بالأنشطة الهندسية:
المتغير الديداكتيكي في وضعية-مسألة هو مكون من مكوناتها إذا تغير يحدث تغييرا في الوضعية-المسألة وذلك بنقلها من مستواها الأصلي إلى مستوى أكثر صعوبة أو يسرا تبعا لنوع وقدر هذا التغيير.
ومن المتغيرات الديداكتيكية المرتبطة بالأنشطة الهندسية نجد معينات الرسم والتسطير مثل:
- الشبكة التربيعية : تحمل الزوايا القائمة والمتوازيات والمتعامدات، كما تسمح بوضع استراتيجيات للعد لإنجاز انتقال في المستوى على الشبكة، وتسهل على المتعلمين القيام بأنشطة نقل الأشكال،
- الورقة البيضاء : تتطلب القدرة على التحكم في استعمال الأدوات الهندسية، كما أن رسم أو إنشاء أشكال يقتضي تعرف الخاصيات الهندسية لهذه الأشكال.
- الاتجــاه : أي وضع الأشكال والكائنات الهندسية على الورقة في اتجاه عمودي أو أفقي أو مائل والانتقال من اتجاه لآخر.
- كمية المعلومات بشأن الشكل المطلوب رسمه، وهذا من شأنه أن يجعل المهمة سهلة أو صعبة خصوصا إذا تعددت الحلول،
- الأدوات المتوفرة أو المسموح بها،
- التعليمات ( نقل شكل أو إنشاؤه بوجود نموذج أو غيابه).
الصعوبات المرتبط بالأنشطة الهندسية بالسلك الابتدائي:
صعوبات عامة مرتبطة ب :
- التمثلات التي يملكها المتعلم عن الكائن الرياضياتي،
- المحيط الاجتماعي والمدرسي للمتعلم،
- الكفاية المرغوبة،
- الطريقة المستعملة من طرف المتعلم،
- متغيرات ديداكتيكية،
- القدرة على التعبير
- التحكم في الأدوات،
- القدرة على التذكر أو الاستظهار
صعوبات مرتبطة بالمعارف الفضائية :
- تتشكل المعارف الفضائية عند الطفل بكيفية تدريجية حسب السن، ويتم بناؤها عند ما تصبح مدمجة.
- المعارف الفضائية مرتبطة عند المتعلم بتجاربه المعيشة وبالتأثيرات التي تحدثها بعض الظواهر الاجتماعية (التلفزة، الفيديو، الأنتيرنيت...)
صعوبات مرتبطة بالمعارف الرياضياتية:
- يصعب على الأطفال أن يدركوا أن المستقيم هو مجموعة نقط، وأن خطا على ورقة قد يمثل كائنا غير منته، إنها صعوبات ذات طابع إبيستيمولوجي، لأن التاريخ يظهر أن مفاهيم النقطة واللانهاية والتواصل... استمرت طويلا قبل أن تستقر على ما هي عليه الآن.
- هذه الصعوبات قد تكون ذات طبيعة ديداكتيكية،
- يعتقد التلاميذ أن الكائنات الهندسية وتمثيلاتها تنتمي إلى الواقع الفيزيائي، وبالتالي تتكون لديهم تمثلات خاطئة عن بعض المفاهيم الهندسية.
صعوبات مرتبطة بالخاصيات كالنقل أو التمثيل أو الإنشاء:
- لا يستطيع التلميذ رصد الأشكال الأساس،
- لا يستطيع التلميذ رصد الأشكال المرسومة بكيفية غير كاملة،
- لا يستطيع اختيار تعابير دقيقة في وصف الكائن الهندسي،
- يجد صعوبة لتعرف خاصيات الكائن
توجيهات منهجية لتدريس الهندسة بالمدرسة الابتدائية:
- دفع التلميذ إلى التمييز بين الكائن الحقيقي والكائن الهندسي وبين هذا الأخير وتمثيله،
- ينبغي العمل على جعل الهندسة أنشطة محببة يتم فيها الربط بين المناولة والحركة والتأمل مما يفسح المجال للمتعلم من أن ينفتح على آفاق إبداعية وثقافية (رسم أشكال جميلة...)،
- ينبغي أن يكون المتعلم نشطا خلال حصص الهندسة ( يمكن الانطلاق من إنتاجات التلاميذ)، وأفضل الأنشطة هي تلك التي تسمح لهم بتقييم ذاتي لأعمالهم، ( إعطاء الأهمية للعمل الفردي في الإنشاءات الهندسية)،
- في الهندسة يمكن اقتراح مسائل مفتوحة تنمي لدى المتعلمين الفضول وحب البحث،
- اقتراح أنشطة هندسية في الفضاء المستوي وفي الفضاء الثلاثي الأبعاد وأخرى تتيح الانتقال من أحدهما إلى الآخر،
- ينبغي جعل التلميذ يميز بين النقل والإنشاء والوصف والتمثيل.
- تنويع المعينات لإنجاز الأشكال (شبكة تربيعية، ورقة بيضاء ...)،
- عدم الاقتصار على الخطوط العمودية والأفقية،
- تقديم أشكال مختلفة لنفس الفئة،
- جعل المتعلم يكتشف أشكالا جديدة ضمن شكل معلوم أو إضافة أشكال أخرى للشكل المعلوم.
- أن يدرك المتعلم أن الأدوات الهندسية كالمسطرة والبركار والمزواة...لا يقتصر دورها على مهمة محددة (فالبركار مثلا لا يصلح فقط لرسم الدوائر ولكن لرسم عدة أشكال أخرى كمستقيمين متوازيين أو واسط قطعة.
دعامات ومرتكزات الأنشطة الهندسية بالسلك الابتدائي:
خاصية الإنشاء:
يعني مفهوم الإنشاء القيام بإنجاز كائن هندسي انطلاقا من الوصف أو التمثيل. ويتطلب الوصف استعمال مصطلحات هندسية ومعايير دقيقة ومنظمة، تعتبر بمثابة خارطة طريق للمتعلم، وهي في غالب الأمر عباراة عن قياسات،كان يطلب إنشاء مثلث قياس زاوية قاعدته تسعون درجة ومتساوي الساقين.فمن خلال الوصف - كموجه تقني- يتم اختيار الأدوات الهندسية الملائمة و المناسبة التي ستستعمل في الإنشاء ثم التحقق من مدى صحة القياسات المعتمدة من خلال التعليمات المعطاة، مع ترك اثر الإنشاء.
- خاصية التمثيل:
يتطلب التمثيل رسم الكائنات الهندسية بطرق مختلفة وخصوا ذات الأبعاد الثلاثية. بحيث لا تؤخذ بعين الاعتبار جميع خاصيات الكائن الفزيائي عند تمثيله على المستوى إذ يصعب رؤية جميع أوجهه حين يتم نقله إلى المستوى كما هو الشان بالنسبة للمكعب أو متوازي المستطيلات مثلا.
- خاصية التحويل:
يقصد بالتحويل إجراء أفعال تغييرات على الكائن الهندسي انطلاقا من نسبة معينة كالنقل أو التصغير أو التكبير.هذه التغييرات تخص الشكل و تقود إلى بناء المفهوم الهندسي( التحويل الهندسي) كالإزاحة و التحاكي و الدوران و التماثل المحوري و المركزي.
ويكتسي التحويل الهندسي اهمية خاصة في انشطة المتعلمين كالزخرفة و الترصيف و التي تسعى إلى تنمية الحس الجمالي و الفني و تفتح الإبداع و الخيال لدى الاطفال.