نبذة عن الهندسة الحركية

مقال نشرته في موقع هندسة نت. و أنا على أهبة إعادة نشره على موقع بلا فرنسية، أقرأ الملاحظة "الرجاء الإلتزام بالكتابة في نطاق موضوع الإستقلال اللغوي والثقافي للمغرب". اظن ان شروط النشر قد تغيرت. على اية حال، سأنشره هنا و إذا ما كان المحتوى غير ملائم ، ألتمس من الاخ أحمد ان يقوم بحذفه.

الرابط الاصلي للمقال : http://www.handsah.net/archives/720
رابط هندسة التكنولوجيات التربوية : http://www.handsah.net/archives/category/eng/engo
ظلت الرياضيات إلى عهد قريب تعتبر علما نظريا بإمتياز لا مكان للنهج التجريبي فيها و ظلت فكرة تحويلها إلى علم تجريبي حلما يراود العلماء و الباحثين. من بين المحاولات، تطوير عالم النفس الامريكي PRESSY في سنة 1929 لآلة التدريس للأسئلة المتعددة الإختيارات و الأجوبة التلقائية التصحيح.
في سنة 1970 طور PAPERT برنامج LOGO و كان الهدف تمكين الطفل من بناء معارفه عن طريق تجاربه عن طريق التحكم في مسار سلحفاة و ذلك بإنجاز أشكال هندسية مثل المربع و المثلث أو أشكال أكثر تعقيدا كالمنزل(1).
في بداية التمانينات، خرجت إلى برامج أكثر تطورا و سميت هذه الشعبة بالهندسة الحركية او الهندسة الدينامكية.
كان clairault (1713-1765) اول عالم اهتم بالهندسة الحركية(2) و كانت فكرته تعتمد على تحريك أجزاء شكل هندسي من أجل إبراز بعض الظواهرأو إثباث بعض النظريات.
في بداية التسعينيات، تطورت فكرة الهندسة الحركية لتأخذ شكلا جديدا مع تصميم برنامج CABRI Géomètre.
بعد ذلك توالى تطوير هدا النوع من البرامج. فصارت تضم نوعين: البرامج الحرة و البرامج التجارية

لغة الإصدار نوع الترخيص إسم البرنامج النسخة الحالية الموقع الرسمي
الفرنسية تجارية http://www.cabri.com/ 2 Plus Cabri Geometre II
الألمانية تجارية http://www.cinderella.de/ 2.0 Cinderella
الإنجليزية تجارية http://www.keypress.com/ 4.06 Geometer’s Sketchpad
الفرنسية حر http://www.geogebra.at/ 3.0 Geogebra
الألمانية حر http://www.geonext.de/ 1.51 Geonext
الإنجليزية حر http://zirkel.sourceforge.net/ 5.3b C.a.R.

و عموما تعتمد هده البرامج على مبدأ التحكم المباشر أو التلاعب المباشرالتي تسمح بتحديد العلاقة بين عناصر الشكل و الخصائص الهندسية المميزة له و كذلك تسمح بتشويه الرسوم التي لا تتميز بالخصائص الهندسية المطلوبة. و هي بذلك تقدم فرصا لرؤية كل ما لا يمكن تحقيقه على الورق أو السبورة أو الأدوات التقليدية للرياضيات أو الأنشاءات.
يعد باسكال دويل P. Dewaele من بين الاساتذة الدين ابدعوا في إستعمال هده البرامج في تدريسهم و هو يقترحعلى موقعه على الانترنت ورشة عمل”الإنشاء ليس هو الرسم “التي تمكن من تسليط الضوء على هذا الجانب من البرنامج.
النموذجين التالين هما لشكل المربع، لكن هناك إختلافين بينهما الاول على اليسار تم إنشاؤه و الثاني تم رسمه. و للتأكد من ذلك يكفي تحريك أحد الرؤوس في كل شكل. و يمكن ان نلاحظ ان المربع الاول يظل دائما مربعا في حين المربع الثاني يتم تشويهه نظرا لعدم توفره على الخصائص الهندسية .
http://users.skynet.be/cabri/cabri/Preambul.htm#construire
عموما أشارت عدة دراسات و أبحاث أن الطلاب يتعلمون بشكل أفضل عندما يستخدمون هده البرامج، نذكر منها على سبيل المثال دراسة أنجزها Hannafin, Barry et Scott سنة 1998 و التي خلصت إلى أن التلاميذ السيئين عادة في الهندسة، يحققون نتائج جيدة عندما يستعملون برنامج Sketchpad في دراستهم.
تمكن برامج الهندسة الحركية من تسهيل فهم الطلاب لبعض العلاقات النظرية و تجعلهم قادرين على التجريب و إتخاذ المبادرة. هده المميزات دفعت المفوضية الأوروبية إلى تمويل مشروع (3) InterGEO ويهدف من خلال عمل مشترك بين مطورين للبرامج و باحثين من شركات خاصة و معاهد للبحث، تكوين قاعدة بيانات للإنجازات في هدا المجال و تمكين الطلاب و الأساتذة من إستخدام أمثل لبرامج الهندسة الحركية عن طريق توحيد شكل ملف مشترك بناءا على معايير مفتوحة الذي سيمكن من توحيد التعليم بالإتحاد الأوربي كما أن فاعلية هدا البرامج دفعت لجنة تحكيم الجائزة الدولية Bett AWARD 2007 إلى منح برنامج جائزةCabri 3D أحسن مورد تعليمي(4).
في ما يلي شريط فيديو يبين طريقة عمل أحد هده البرامج لإبراز مبرهنة فيتاغورس
http://www.youtube.com/watch?v=1Poc_ETNfkE

و يمكن مشاهدة برنامج آخر على هدا الرابط
http://www.cabri.net/cabrijava/Pitagora5.html

هوامش :

LOGO -1 هي لغة البرمجة تم تطويره في نهاية العام 70 من قبل PAPERT Seymort للأطفال في عمر خمس عشرة سنة

2- [ KUNTZ ,Gilles الهندسة الحركيةعلى الشبكة العنكبوتية
http://sardes.inrialpes.fr/~kuntz/articles/INET98/index-f.html

INTEROPERABLE INTERACTIVE GEOMETRY FOR EUROPE -3
موقع المشروع http://inter2geo.eu يقدم الشركاء المعنيين ، وبرامج الهندسة الحركية المعنية ، والأهداف ، وخطة العمل…

4- http://www.cabri.com/fr/bett-awards.html
http://www.bettawards.com

مشاركات القراء:

كاتب المقال: