Методика применения информационных технологий обучения математике в средней школе

Практическое применение мультимедиа на уроках математики

Как отмечалась выше, посредствам информационных технологий наиболее полно реализуется принцип наглядности. Именно математика является одним из тех предметов, в которых реализация принципа наглядности становится необходимостью. Проблеме, принципу наглядности в обучении уделялось большое внимание. Я. А. Коменский первым ввел использование наглядности как общепедагогического принципа. В основе учения Коменского о наглядности лежит основное положение о том, что ничего не может быть в сознании, что заранее не было дано в ощущении [47]. Коменский определял наглядность и ее значение следующим образом: «Если мы желаем привить учащимся истинное и прочное знание вещей вообще, нужно обучать всему через личное наблюдение и чувственное доказательство» [47]. То есть, Коменский считал наглядность не только принципом обучающим, но и облегчающим обучение. Наглядность Коменский считает золотым правилом обучения. В своем известном «золотом правиле» дидактики Коменский дал четкую формулировку принципа наглядности. Все, что возможно, предоставлять для восприятия чувствами: видимое — для восприятия зрением; слышимое — слухом; запахи — обонянием; подлежащее вкусом — вкусу; допустимое осязанию — путем осязания. Если же какие-либо предметы или явления можно сразу воспринимать несколькими чувствами, — предоставить нескольким чувствам [47]. Информационные технологии позволяют наиболее полно реализовать данное этот принцип, т. к. могут представлять учебный материал и с помощью изображений, видео и звуков одновременно.

Песталоцци видит в наглядности единственную основу всякого развития. Чувственное познание сводится к наглядности обучения. Ж. Ж. Руссо вынес обучение непосредственно в природу. Поэтому наглядность обучения не приобретает самостоятельного и существенного значения. Ребенок находится в природе и непосредственно видит то, что должен узнать и изучить. К. Д. Ушинский дал глубокое психологическое обоснование наглядности начального обучения. Он отмечал, что чем большее количество органов чувств принимает участие в восприятии какого-нибудь впечатления, тем прочнее оно закрепляется в нашей памяти. Физиологи и психологи объясняют это положение тем, что все органы чувств человека взаимосвязаны. Так же Л. В. Занков исследовал различные формы сочетания слова и наглядности в обучении.

В связи с этим компьютер является одним из средств реализации важнейшего из принципов обучения — наглядности. Несмотря на многообразие и доступность наглядных пособий и средств только каждый конкретный учитель, основываясь на личном опыте донесения материала до учащихся, учитывая свои возможности и техническое оснащение школы, должен выбирать те, которые позволят ему быстро и качественно достигнуть поставленной цели. Принцип наглядности и компьютерные технологии тесно взаимосвязаны и их грамотное сочетание может привести к хорошим результатам при использовании таких программ в обучении.

Основная трудность в подготовке конкретного урока заключается в том, что среди огромного многообразия «обучающих» программ небольшое количество связано с учебной программой, с последовательностью изложения материала, терминологией, предметным наполнением, предписываемыми логикой курса и образовательным стандартом. Исключая специализированное программное обеспечение, разработанное профессиональными педагогами в содружестве с учителями, современные мультимедиа энциклопедии, словари, игры с элементами обучения требуют специальной адаптации, творческой работы преподавателя и методиста.

Поэтому мы решили использовать в своей работе возможности программы Microsoft PowerPoint, позволяющей непрофессионалам в области информатики быстро и просто создавать серию насыщенных информацией слайдов, оформленных в единый слайд-фильм с мультимедийными эффектами [48]. обучение мультимедиа математика компьютер Для подтверждения этих теоретических положений в рамках проводимого нами исследования «Методика обучения математике учащихся средней школы средствами информационных технологий» было проведено анкетирование среди учителей математики школ, лицеев, гимназий города Бреста и Брестской области, целью которого было выяснить состояние информатизации обучения в Бресте и брестской области на данный момент. Из 103 опрошенных учителей 78% используют компьютерные информационные технологии в учебном воспитательном процессе. Из них 11% используют их довольно часто на своих уроках (1−2 раза в неделю), 27% - редко (1−2 раза в месяц) и 40% - иногда (1−2 раза в год). Оставшиеся 23% не используют вообще. Основной причиной редкого использования ИКТ на уроках математики учителя считают плохую оснащенность школ компьютерной техникой. 76% опрошенных учителей жалуются на плохую техническую оснащенность школы. Из всех опрошенных только один человек применял на своем уроке интерактивную доску. 11% учителей, применяющих информационные технологии на уроках математики, используют один компьютер в качестве экрана для учащихся. Мультимедиа проектор на своих уроках используют 48% учавствовавших в анкетировании, а компьютер для каждого из учащихся — 39%. Следующей основной причиной проведения уроков математики без использования информационных компьютерных технологий является недостаток времени для разработки собственных программных продуктов (41%), а так же, как отметили 40% опрошенных, недостаточная компетентность для создания собственных разработок.

Необходимо отметить, что опрошенные учителя считают, что использование электронных средств обучения в образовательном процессе положительно влияет на формы и методы представления учебного материала, характер взаимодействия между обучаемым и педагогом, и, соответственно, на методику проведения занятий в целом. Использование компьютерных информационных технологий не заменяет традиционные подходы к обучению, а значительно повышает их эффективность. На вопрос о причине слабого использования информационных компьютерных технологий в учебно-воспитательном процессе, вариант ответа — «неэффективность обучения с использованием информационных компьютерных технологий» не отметил ни один из преподавателей, участвовавших в опросе. С помощью анкетирования мы выяснили, какие средства наиболее распространены среди учителей. 44% используют собственные разработки с помощью стандартного программного обеспечения; 43% фрагментарно используют разработанные мультимедийные программы и 18% проводят совместные разработки с учащимися.

По результатам проведенного опроса можно сделать следующие выводы. Несмотря на повсеместное обеспечение учебных заведений компьютерной техникой, основной причиной слабого применения информационных компьютерных технологий в учебно-воспитательном процессе являются плохая техническая оснащенность и недостаточная компетентность для использования и разработки собственных материалов. В связи, с этим можно предложить следующие мероприятия по улучшению данной ситуации:

• ? улучшение технической оснащенности учебных заведений: современной компьютерной техникой, проекционным оборудованием, лицензионным программным обеспечением;
• ? разработка и распространение электронных средств обучения в качестве дидактических материалов к учебникам;
• ? организация консультаций по использованию предложенных электронных средств обучения;
• ? организация курсов повышения квалификации непосредственно по использованию информационных компьютерных технологий в учебно-воспитательном процессе;
• ? организация курсов повышения квалификации по отдельным учебным предметам, исходя из специфики каждого (например, возможности использования программных продуктов по математике: различные графопостроители; программные продукты для разработки тестов, осуществления моделирования различных процессов) [6-А].

Преодоление выявленных нами недостатков в практике использования информационных технологий также связано с определением общих требований к их применению, в качестве которых нами рассматриваются следующие:

• ? научность содержания и обеспечение возможности построения учебно-познавательной деятельности учащихся на научно-обоснованных принципах;
• ? реализуемость механизма управления учебно-познавательной деятельностью учащихся на основе ее алгоритмизации;
• ? учет высокой мотивации учащихся к обучению с использованием компьютеров;
• ? обеспечение эффективности в выполнении контрольно-оценочной и корректирующей функций;
• ? обеспечение индивидуализации обучения;
• ? наличие комфортного дизайнерского оформления компьютерной программы.

Анализ теоретических положений о системности учебных знаний, представленных в педагогической литературе [39; 40] позволяет определить методические условия применения информационных технологий на уроках математики. Нами были выделены следующие методические условия:

• ? выполнение дидактической роли по управлению процессом усвоения учащимися 10−11-х классов содержания учебного материала при компьютерной поддержке традиционных компонентов УМК на всех этапах учебно-познавательной деятельности;
• ? обеспечение системного применения ИКТ по теме согласно целесообразности их применения в соответствии с поставленными целями и задачами отдельных уроков;
• ? обеспечение проблемно-теоретического уровня изучения математики через представление учебных знаний теоретического характера во взаимосвязи с иллюстрированием и динамизацией учебного материала;
• ? использовании комплекса разноуровневых заданий в соответствии с уровнями усвоения содержания учебного материала для выполнения контрольно-оценочной функции;
• ? осуществление корректирующей функции с помощью информационных технологий для достижения учащимися 10−11-х классов продуктивных уровней усвоения содержания учебного материала по математике.

Таким образом, систематизация и обобщение существующего педагогического опыта, а также анализ практики обучения учащихся 10−11-х классов по математике и результатов анкетирования учителей, проведенного на констатирующем этапе эксперимента, позволили определить следующие методические условия применения информационных технологий в процессе организации учебно-познавательной деятельности учащихся при изучении математики. Создание мультимедийных разработок и методика их использования требует разработки:

• — обоснования важности их создания для изучения того или иного предмета;
• — принципов отбора содержания для мультимедийного продукта;
• — критериев соотнесения ИКТ и традиционного обучения и их взаимосвязи;
• — структуры учебно-методического комплекса, включающего мультимедийные разработки;
• — принципов построения и конструирования мультимедийных разработок (в частности компьютерных презентаций) [31].