Информационные технологии в учебном процессе

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Одним из приоритетных направлений информатизации общества является процесс информатизации образования, который предусматривает использование возможностей информационных технологий для интенсификации всех уровней учебно-воспитательного процесса, повышения его эффективности и качества, подготовку подрастающего поколения к комфортной жизни (как психологически, так и практически) в условиях информационного общества. В Республиканском Государственном Стандарте основного общего образования на 2015 – 2019 гг. одним из ключевых понятий является информационно-коммуникативная компетентность, для которой необходимо прежде всего формировать способность учащегося использовать информационно-коммуникационные технологии и соответствующие средства для выполнения личностных и общественно значимых задач.

Развитие и совершенствование современных информационных технологий и их постепенное проникновение в образовательную сферу влияет на содержание, методы, средства обучения. В последнее время все чаще на уроках на уровнях основного общего и среднего общего образования в общеобразовательных организациях используют компьютер, который является одним из средств информационных технологий (ИТ), кроме того на уроках математики используют педагогические программные средства (ППС) : Gran, Derive, DG, Eureka [2]. Преимущества этих ППС - компактность, неприхотливость к технике, простота в использовании. Дополнительным преимуществом Gran1 является удобный русскоязычный интерфейс [4].

Работая один на один с такой программой, ученик имеет благоприятные условия для отработки своеобразных методов, навыков и стратегий решения задач, то есть имеет возможность воспитывать у себя оригинальность мысли так необходимую для развития эвристических и креативных моментов в мышлении [5].

Использование компьютера на уроках математики освобождает учеников от выполнения рутинных вычислений, построения графиков функций, высвобождает время для обдумывания алгоритмов решения задач, представления результатов в более наглядной форме. Освобожденное время можно использовать для более глубокого изучения математической сути задач и решения их разнообразными способами. Такой подход к проведению урока требует от учителя соответствующего подбора задач.

Опыт внедрения GRAN-2D в школах показывает, что для эффективного использования данного средства учителями, необходимо создать базу моделей теорем и задач, которая включает и постановку задания для обучающихся.

Особого внимания заслуживают практические задачи эвристического содержания на нахождение экстремальных значений величин. ППС GRAN позволяет исследовать модели-функции для отмеченного типа задач. Однако, в GRAN-2D можно реализовать еще один подход к решению широкого круга практических задач на экстремумы - через исследование динамических выражений для вычисления углов, длины ломаной, площади круга, многоугольника и тому подобное. Модель, построенная в GRAN- 2D, имеет преимущество над выполненной на бумаге, заключенное в динамичности: изменение начальных условий ведет к мгновенному изменению выражений, которые отслеживаются. А это дает возможность оперативно сравнивать найденный результат с зафиксированными предыдущими и определять направление дальнейшего исследования.

Например, изучая тему "Движения", уместно предложить школьникам создать и исследовать динамические модели к таким познавательным задачам: из прямоугольной заготовки изготовить открытую коробку наибольшего объема; заполнить полость катушки трансформатора железным крестообразным сердечником наибольшей площади и тому подобное. Создание моделей предусматривает использование симметрии относительно прямой или точки, параллельного переноса или поворота.

Сохраненные в файле конструкции удобно использовать для создания проблемной ситуации на этапе мотивации в теме "Применение производной к исследованию функций". Предлагается подборка практических задач на экстремумы, в которых обоснование гипотез, выдвинутых в результате исследования динамических моделей, осуществляется через свойства квадратичной функции, ограниченность функции синуса (косинуса), неравенство треугольника, неравенство Коши, с использованием производной и др.

В условиях широкого внедрения компьютеров во все сферы человеческой деятельности первоочередное значение приобретают компьютерная грамотность и информационная культура общества. На решение этой проблемы ориентируется и система образования.

У обучающихся должны быть сформированы навыки своевременного обращения к компьютеру при решении задач из любой области. Если такие навыки не сформированы, то нельзя гарантировать, что даже опытный пользователь, который прекрасно владеет навыками работы на компьютере, догадается обратиться к ПК, если такая задача ему прямо не поставлена [1].

Исходя из важности догадки, открытия для формирования мышления старшеклассников можно переформулировать часть задач на отыскание ГМТ и задач на доказательства из курса планиметрии, прибавив к ним задание на исследование. Например, вместо "докажите, что медианы делят треугольник на шесть равновеликих частей" можно поставить следующее задание школьникам: "Медианы делят треугольник на шесть частей. Исследуйте, зависит ли значение площади указанных частей от вида треугольника и его площади. Ответ обоснуйте". Рассматривая задачу о прямой Симпсона необходимо побуждать учеников самостоятельно установить вид кривой, на которой расположены основания перпендикуляров через создание динамической модели и исследование в GRAN-2D или в DG. Применение на уроках геометрии указанных моделирующих средств позволяет выдвигать гипотезы касательно ГМТ, интенсифицировать процессы поиска обоснования в задачах на доказательство, приводить контрпримеры, поскольку предусматривает вычисление в динамике величин углов, длин отрезков, площадей фигур.

На пути внедрения новых средств обучения учитель в первую очередь сталкивается с проблемой отбора соответствующих программных пакетов. На первых этапах информатизации предпочтение отдавали программам-калькуляторам (вычислителям), тренажерам и компьютерным тестам. Сейчас среди средств информационных технологий, целесообразных при обучении математики, иногда называют текстовый процессор Word и редактор формул Equation. Очевидным является то, что указанные средства мало способствуют собственно изучению математики, хотя категорически отказываться от их использования не стоит.

Эффективному изучению математики будут способствовать инструментальные математические пакеты, выбор которых сейчас значителен и удовлетворит любые вкусы. Учителю, который собирается использовать тот или другой программный продукт, можно дать такие советы:

1.При выборе прикладного пакета прежде всего следует учитывать технические требования, необходимые для обеспечения удовлетворительной работы с ним, и возможности имеющейся компьютерной техники.

2.Прикладной пакет должен быть достаточно простым в использовании (как правило в условиях учебного процесса ученики будут работать с данным пакетом не на каждом уроке. Простой интерфейс будет гарантировать минимальные затраты времени на воспоминание основных приемов работы.)

3.Пакет должен быть достаточно универсальным, то есть охватывать значительную часть учебного материала. Тематические прикладные программы, рассчитанные на материал одного урока или раздела, использовать неудобно, поскольку много времени тратится на овладение каждой.

4.Для использования на уровне среднего общего образования следует подбирать инструментальные пакеты с удовлетворительными графическими и аналитическими возможностями. Полезно иметь в распоряжении два пакета: графический и аналитический.

Второй проблемой на пути внедрения средств информационных технологий в обучении является организация учебного процесса. Как свидетельствует опыт, при изучении математики компьютер со всеми его возможностями является лишь средством обучения, использование его не является главным приоритетом. Поэтому эффективной будет такая организация обучения, при которой к компьютерным программам обучающиеся будут обращаться именно тогда, когда это действительно необходимо и полезно для улучшения математических знаний.

Чрезвычайно важными для развития творческого потенциала школьника являются дидактичные игры с компьютерной поддержкой. Модель обучения через открытие в дидактичных играх предусматривает наличие таких этапов как постановка проблемы, составление плана деятельности, проведения вычислительного эксперимента, формулировки гипотезы, ее оценивания и обоснования.

При использовании компьютерной техники как средства обучения на первый план выступает требование повышения научного уровня представления учебных предметов и методики их обучения в компьютерных программах. При этом должна учитываться совокупность как научно-технических, так и психолого-педагогических требований к созданию и использованию компьютерных программ в учебном процессе.

Черезвычайно большие возможности использования компьютера при методе проблемного обучения, когда обучающийся выступает в роли исследователя, самостоятельно открывает нечто новое, субъективно новое, уже известное и в науке, и в методике. Однако при этом оттачивается ум и воля обучающегося, он учится преодолевать трудности, принимать нешаблонные решения [3].

Эффективность учебы с компьютерной поддержкой зависит как от качества педагогических программных средств, так и от рационального и умелого их использования в учебном процессе. Невысокая эффективность обучения с помощью компьютера часто объясняется не столько обучением в целом, сколько несовершенством компьютерных программ. Многие исследователи считают, что применение компьютера в обучении не дает того эффекта, которого следовало бы ожидать. Причина этого - недостаточная разработка теоретических основ компьютеризации обучения. Решать нужно не столько технические, сколько психолого-педагогические задачи обучения с помощью компьютера.

Литература

1. Ершов А.П., Звенигородский Г.А., Первин Ю.А. Школьная информатика (концепции, состояние, перспективы) // Информатика и образование. - 1995. № 1. - С. 3-10.

2. Жалдак М. И. Компьютер на уроках математики. Пособие для учителей. - К.: Техника, 1997. - 304 с.

3. Компьютер на уроках геометрии: Пособие для учителей /М. И.Жалдак, О. В. Витюк. - К: РННЦ "ДІНІТ", 2003. - 168 с.

4. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. - М.: Педагогика, 1988. - 192 с.

5. Смалько О. А. Развитие творческого мышления старшеклассников на уроках математики с использованием информационных технологий учебы. Автореф. дис. канд. пед. наук. - К. - 2003, 18 с.