Информационно-коммуникационные технологии в преподавании математики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ
Краевое государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования

«КРАСНОЯРСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

Методический доклад

Тема: Информационно-коммуникационные

технологии

в преподавании математики

Разработал: А.В. Щагина

Красноярск

2010г.

Рассмотрено на заседании

цикловой комиссии ______

« ____»____________ 2010г.,

протокол № ______

Председатель цикловой комиссии

__________/А. В. Щагина/

Наглядностъ — «золотое правило дидактики».

 Я.А. Коменский

Введение.

Богатейшие возможности представления информации на компьютере позволяют изменять и неограниченно обогащать содержание образования; выполнение любого задания, упражнения с помощью компьютера создает возможность для повышения интенсивности урока; использование вариативного материала и различных режимов работы способствует индивидуализации обучения. Таким образом, информационные технологии, в совокупности с правильно подобранными технологиями обучения, создают необходимый уровень качества, вариативности, дифференциации и индивидуализации обучения.

При анализе целесообразности использования компьютера в учебном процессе нужно учитывать некоторые дидактические возможности компьютера:

Ø   расширение возможности для самостоятельной творческой деятельности учащихся, особенно при исследовании и систематизации учебного материала;

Ø   привитие навыков самоконтроля и самостоятельного исправления собственных ошибок;

Ø   развитие познавательных способностей учащихся;

Ø   интегрированное обучение предмету;

Ø   развитие мотивации у учащихся.

При этом компьютер может представлять: источник учебной информации; наглядное пособие (качественно нового уровня с возможностями мультимедиа и телекоммуникаций); тренажер; средство диагностики и контроля.

Внедрение ИКТ в современное образование.

В настоящее время происходит интенсивное внедрение современных компьютерных технологий в преподавание естественных учебных дисциплин. При этом наибольший эффект достигается при использовании компьютеров в обучении решению стандартных задач различного класса. Это объясняется тем, что в процессе обучения организуется активный диалог компьютера с пользователем в удобном для него режиме. Обучаемому предлагается задача для решения, тип и сложность которой он может выбрать самостоятельно. При этом он может воспользоваться различными видами помощи. Если он не знает, как решать данную задачу, ему может быть продемонстрировано подробное, методически обоснованное решение данной задачи. После этого обучаемый может попытаться решить аналогичную задачу или перейти на более простой уровень решения задач.

Процесс информатизации образования затрагивает все сферы функционирования школы. Использование информационно-коммуникативных технологий в школе позволяет существенно изменить профессиональную деятельность всех учеников образовательного процесса. Уровень применения средств информационно-коммуникативных технологий в педагогической деятельности является одним из важных показателей развития информационных компетенций педагога.

Проведение уроков с использованием информационных технологий – это мощный стимул в обучении.  Использование мультимедиа, как правило, позволяет предоставить обучающимся больше возможностей для самостоятельной и независимой работы, а также – гибко варьировать учебные графики. Несомненно, появляются новые обучающие методики, новая педагогика, новые инструменты и новые ресурсы, доступные учителю.

У информационно-коммуникативных технологий существует множество определений, и почти все они сходятся на том, что эти технологии включает в себя текстовую, графическую, анимационную, видео- и звуковую информацию в интегрированном представлении, допускающую различные способы структурирования и представления.

Рассматривая информационно-коммуникативные технологии как средство обучения, в различных академических контекстах мультимедийные продукты и услуги Интернета могут использоваться для выработки созидательных навыков и развития критического мышления. ИКТ могут быть использованы для улучшения качества образования в отдельных предметных областях, в том числе в математике.

Индивидуализация процесса обучения. Использование мультимедиа позволяет обучающимся самостоятельно работать над учебными материалами и самостоятельно решать, как изучать материалы, в какой последовательности и как использовать интерактивные возможности программных обеспечений, как реализовать совместную работу с другими членами учебной группы. Таким образом, обучающиеся становятся активными участниками образовательного процесса.

Обучающиеся могут влиять на свой собственный процесс обучения, подстраивая его под свои индивидуальные способности и предпочтения. Они могут изучать именно тот материал, который их интересует, повторять материал столько раз, сколько им нужно, и это помогает устранить многие препятствия их индивидуальному восприятию.

Использование ИКТ позволяет:

• сделать процесс обучения более интерес­ным, ярким и увлекательным за счет богатства мультимедийных возможностей современных компьютеров и новизны такой формы работы для учащихся;

• эффективно решать проблему наглядности обучения, расширить возможности визуализации учебного материала, делая его более понятным и доступным для учащихся;

• индивидуализировать процесс обучения за счет возможности создания и использования разноуровневых заданий, усвоения учащимися учебного материала в индивидуальном темпе, с использованием удобного способа восприятия информации;

• раскрепостить учеников при ответе на вопросы, так как компьютер позволяет фиксировать результаты, корректно и без эмоций реагирует на ошибки;

• совершенствовать навыки самоконтроля, поскольку учащиеся могут самостоятельно анализировать и исправлять допущенные ошибки и корректировать свою деятельность благодаря наличию обратной связи;

• организовыватьучебно-исследовательскую деятельность учащихся (моделирование, метод проектов, разработка презентаций, публикаций и т.д.), развивая тем самым у школьников творческую активность.

На данный момент лучшее, что существует из технических средств обучения для взаимодействия учителя с классом, — это интерактивные доски. В них объединяются проекционные технологии с сенсорным устройством. Такая доска не просто отображает объекты, как это делает проектор, а позволяет управлять про­цессом презентации, электронным маркером вносить поправки и коррективы, делать цветом пометки и комментарии поверх видеоклипов или заранее созданных презентаций. Разнообразие цветов, доступных на интерактивной доске, позволяет преподавателям выделять важные области, привлекать внимание учащихся к наибо­лее важным и значимым блокам информации, связывать общие идеи или показывать их различия.

Используя широкие возможности экранного меню, учитель может управлять любой компьютерной демонстрацией. Текст, схему или рисунок на интерактивной доске можно выделить. Это позволяет сфокусировать внимание на отдельных фрагментах. Часть экрана можно скрыть, используя так называемый «эффект шторки» или «затемнение экрана», и показать его, когда будет нужно. Такая процедура эффективна, например, при устном опросе, поскольку ребята не отвлекаются на последующие задания, или при проверке решения какого-либо задания, где можно поэтапно раскрывать его ход.

Экранное меню позволяет использовать «Галерею», которая содержит необходимый набор объектов по различным предметам, — в частности, по алгебре и геометрии. Теперь у учителя отпадает необходимость рисовать фигуры (например, цилиндр, конус, пирамиду и др.), строить систему координат на плоскости и в пространстве и многое другое, достаточно «вытащить» их из «Галереи». Это экономит время и обеспечивает большую аккуратность и наглядность. При этом программное обеспечение интерактивной доски обеспечивает возможность дополнять «Галерею» недостающими объектами.

С помощью гиперссылок всегда можно получить дополнительную информацию из других, ранее сделанных учителем или учащимися презентаций, историческую справку, подробно рассмотреть фрагмент слайда, перейти в другую статью, выйти на Интернет-страницу.

Созданные с помощью интерактивных досок учебные пособия сохраняются со всеми комментариями, они могут редактироваться и использоваться повторно. Так как нет необходимости стирать с доски, вся информация сохраняется, и в конце урока можно быстро просмотреть решенные примеры, повторить основные моменты, сделать выводы, ответить на возможные вопросы учащихся. Страницы можно листать вперед и назад, демонстрируя определенные этапы урока или повторяя то, что некоторые из учеников не очень поняли. Страницы можно просматривать в любом порядке, а рисунки и тексты перетаскивать с одной страницы на другую. Объекты можно вырезать и стирать с экрана, копировать и вставлять, действия можно отменять или возвращать. Это придает учащимся больше уверенности — они знают, что всегда могут вернуться на шаг назад или изменить что-нибудь. При этом можно сохранить материалы урока для дальнейшего использования и редактирования. В конце занятия все файлы урока можно сохранить на жестком диске компьютера, распечатать, скопировать на дискету, послать по электронной почте, вставить в web-сайт, что особенно полезно учащимся, пропустившим занятия, и учителям для накопления и распространения опыта.

К компьютеру и, как следствие, к интерактивной доске может быть подключен цифровой фотоаппарат или видеокамера. И со всеми отображенными материалами можно продуктивно работать прямо во время урока.

В ходе мультимедийного урока объем пройденного и соответственно, усвоенного материала можно увеличить без риска «перегрузить» учеников. Информация, полученная через различные сенсорные пути: текст, видео, графику, звук, усваивается лучше и сохраняется гораздо дольше. В результате более ясной, эффективной и динамичной подачи материала учащиеся начинают понимать более сложные идеи, они начинают работать более творчески и становятся уверенными в себе.

Программный пакет для интерактивной доски «Графики функций» (компания «Новый Диск»)

Этот программный пакет предназначен для работы с интерактивной доской (хотя может использоваться и без нее — с демонстрацией материалов на экране обычного дисплея и управлением при помощи мыши), включает в себя набор интерактивных учебных плакатов.

Главное меню пакета отражает состав тем курса алгебры, для которых предусмотрена поддержка.

После выбора темы на экране появляется набор миниатюр, позволяющий выбирать требуемые графические модели (рис. 1).

Рис.1

При выборе конкретной графической модели соответствующий «типовой» график отображается слева в системе координат. Справа расположены инструменты управления графиком: можно выбрать одну из предлагаемых функций и менять значения ее коэффициентов, наблюдая за изменениями графика (рис. 3).

По каждой теме предусмотрено восемь плакатов (считая вместе с вариантами), каждый из которых содержит ряд пошаговых интерактивных рисунков, иллюстрирующих фрагменты темы, краткий конспект, задачник с тестовыми заданиями и автоматической проверкой ответов, а также упражнения. Пошаговый интерактивный рисунок — это экран, на котором пользователю предлагается выполнить ряд действий по заданному сценарию, благодаря чему формируется наглядная иллюстрация к изучаемой теме. Программа допускает несколько различных алгоритмов построения иллюстрации и предоставляет возможность частично управлять числовыми параметрами. В некоторые плакаты включены анимации и модели, иллюстрирующие применение математики при описании физических явлений и процессов, а также имеется одна интерактивная игра. Плакаты снабжены инструментом «чертежник», с помощью которого можно на интерактивной доске делать свои эскизы, выделять значимые элементы, выполнять задания учителя и т.д. Кроме того, можно распечатать копию на принтере, чтобы сформировать раздаточные материалы.

Рис.2

Описываемый комплект интерактивных плакатов можно использовать как в классе, так и дома, при объяснении нового и повторении пройденного материала, в проектной деятельности и при написании рефератов.

Программа «Графер» и ее аналоги

Программа «Графер» (а также ее аналоги — такие как «Graf Master», «Graf» идр.; некоторые из них являются свободно распространяемыми и их можно «скачать» в Интернете) позволяет строить на экране компьютера графики различных заданных пользователем функций, а затем исследовать их, меняя масштаб по осям X и Y и передвигая «окно просмотра» по площади графика. Кроме того, подобные программы позволяют красиво и наглядно строить сложные трех­мерные графики, которые сложно вычертить вручную, чтобы показать школьникам, а также распечатывать их на принтере.

«Живая геометрия» и «Математический конструктор»

Существуют также специальные «виртуальные лаборатории», позволяющие не только выполнять те или иные графические построения (в том числе автоматически - по всем правилам геометрии, например, строить касательные, параллельные или перпендикулярные прямые, выполнять центральную или зеркальную симметрию), но затем и произвольно менять параметры построенных фигур прямо на экране (или интерактивной доске). При этом программа автоматически сохраняет все особенности предыдущего построения (касательные остаются касательными, перпендикуляры — перпендикулярами и т.д.). Эта программа поволяет интересующемуся математикой учащемуся проверить справедливость замеченных им геометрических закономерностей, найти примеры, подтверждающие или, наоборот, опровергающие предположение, провести самостоятельное доказательство теоремы или небольшое геометрическое исследование и т.д. Кроме того, программа позволяет строить на экране компьютера высококачественные геометрические чертежи и графики, а позже в демонстрационных целях свободно модифицировать их, меняя те или иные их параметры (длины отрезков, радиусы окружностей, величины углов и т.д.), а также выполнять на чертеже различные измерения и вычисления с использованием результатов этих измерений. Например, построив чертеж и связав при помощи вычислений измеренные на чертеже параметры в соответствии с некоторой формулой, а затем, например, перетащив характерные точки чертежа, можно наглядно продемонстрировать те или иные геометрические свойства или следствия теоремы.

Цифровые образовательные ресурсы

Цифровые образовательные ресурсы (ЦОР), а также во многом родственные им информационные источники сложной структуры (ИИСС), представляют собой элементарные модули (фрагменты текста, иллюстрации, аудио- и видеофрагменты, анимации, интерактивные модели, «виртуальные лаборатории» и т.д.), которые можно по отдельности либо целыми наборами (тематическими «коллекциями») переписывать на свой компьютер, а затем применять в нужные моменты учебного процесса по той или иной теме. При этом, как правило, ЦОР доступны российским учителям и учащимся бесплатно через специально организованные интернет-хранилища (пример — Федеральное хранилище ЦОР, размещенное по адресу http://school-collection.edu.ru/). Кроме того, условия распространения ЦОР чаще всего предусматривают возможность для учителя не только использовать такие файлы как готовые составляющие при создании своих электронных учебных ресурсов, но и при необходимости (и при наличии соответствующего программного обеспечения и навыков работы с ним) модифицировать сами эти ЦОР.

Применение программных обеспечений при срезе и контроля знаний

В настоящее время разработана компьютерная поддержка не только для обучения, но и в том числе для контроля знаний учащихся. При организации контроля знаний, умений и навыков учащихся также можно использовать тестирование с помощью компьютера. Тестовый контроль с помощью компьютера предполагает возможность быстрее и объективнее, чем при традиционном способе, выявить знание и незнание обучающихся. Этот способ организации учебного процесса удобен и прост для оценивания в современной системе обработке информации. Практически по любому разделу математики составлены тесты, которые входят в обучающие программы. Но эти готовые программы не учитывают индивидуальных особенностей учащихся и уровня обученности класса. Поэтому будет полезно использовать программы-тестировщики, разработанный самим преподавателем, в котором можно было бы вопросы и ответы легко вносить и менять. Созданный в Excel тест “My Test” также дает возможность вносить вопросы и ответы и менять их. В данном тесте задаваемые вопросы выбираются из большого их набора в случайном порядке, что исключает списывания, подсказки и т.д. В процессе тестирования подсчитывается количество правильных ответов и по завершении тестирования ученику выставляется оценка на основе критерия для тестовых технологий. Такой вид контроля позволяет за довольно короткое время урока проверить уровень знаний, умений и навыков поочередно у группы учащихся класса, когда остальные ученики выполняют другой вид работы. На следующих уроках тестирование проходят другие учащиеся, так что к заключительному уроку по теме пройти тестирование успевают все. У преподавателей с хорошим знанием не только мультимедиа, информационных технологий, но и программирования, есть возможность создать программу-тестировщик, учитывая и внешний вид теста при помощи программы Delphi.

Заключение

В нашем обществе информационные технологии в образовании играют все более существенное значение. Современный учебный процесс уже сложно представить без использования электронных учебников, обучающих программ, тренажеров, лабораторных практикумов и тестирующих программ.

Роль информационных технологий в системе образования разделилась на два направления. На первом информационные технологии являются инструментарием для решения отдельных педагогических задач в рамках традиционных форм образования и методов обучения. Что касается второго направления, то здесь информационные технологии занимают более активную роль и обеспечивают новые возможности. К основным преимуществам второго направления можно отнести следующее:

• создаются условия для самостоятельной проработки учебного материала (электронная поддержка СКР);

• возможность работы с математическими и программными моделями изучаемых объектов;

• возможность поиска информации и более удобного доступа к ней, представление в мультимедийной форме редких информационных материалов;

• возможность автоматизированного контроля и более объективное оценивание знаний и умений.

Из выше изложенного следует, активная роль информационных технологий в образовании состоит в том, что они не только выполняют функции инструментария, используемого для решения определенных педагогических задач, но и стимулируют развитие дидактики и методики, способствуют созданию новых форм обучения и образования.

Использованная литература

1. Гордон Лев Григорьевич, Институт ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании (Москва Россия) «Информационные технологии в образовании для общества знаний: существует ли универсальный ключ?»

2. Грицык В.А. «Об активной роли информационных технологий в учебном процессе»

3. Чеботарева Л.А. учитель математики и информатики высшей категории МОУ «Дубровская СОШ Белгородского района Белгородской области» «Информационные технологии в преподавании математики»

4. Селевко Г. Учитель проектирует компьютерный урок // Журнал «Народное образование». 2005г. №8 С.140.

5. http://www.scool1-tulsky.edusite.ru/p46aa1.html

9