Особенности использования информационных технологий в процессе изучения математики в общеобразовательной школе

ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОЦЕССЕ ИЗУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКИ В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ

Попова Наталья Геннадьевна(nat-popova74@yandex.ru)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №2 п.Гигант (МОУ СОШ № 2 п. Гигант, Сальского района Ростовской области)

Аннотация

Информатизация образования - процесс обеспечения сферы образования методологией и практикой разработки и оптимального использования современных информационных технологий, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения и воспитания. Информационные технологии в образовании привели к интенсивному развитию в педагогике школы технологического подхода к обучению, предусматривающего тонкое инструментальное управление учебно-воспитательным процессом. Технологический подход предполагает изучение дидактических категорий в их взаимосвязи и взаимодействии, что ведет к изучению достаточно полной картины учебно-воспитательного процесса в его развертывании и протекании. В связи с этим учебные занятия в общеобразовательной школе, в которых компьютеры используются только для подачи материала и оценивания знаний с использованием презентаций, информационно-обучающих программ, тестов, следует организовать по-новому. Современное учебное занятие не должно быть ограничено указанными выше формами применения компьютерной техники и программного обеспечения при изучении нового материала. Мультимедиа и сетевые средства новых информационных технологий делают возможным более эффективное использование компьютера в преподавании. При правильном выборе методик эффективность занятий резко возрастает, что позволяет сократить сроки обучения, а высвободившееся время использовать для более глубокого изучения теоретической части предмета и получения практических навыков. На уроках математики компьютерную технику и информационные технологии можно использовать как способ диагностирования учебных возможностей учащихся, средство обучения, источник информации, тренинговое устройство или средство контроля и оценки качества обучения. Возможности современного компьютера огромны, что и определяет его место в учебном процессе. использование информационных технологий повышает мотивацию учащихся к изучению предметной области «Математика». Применение информационных технологий позволяет достичь свободы творчества участников педагогического процесса - ученика и учителя.

Информация служит определяющим фактором развития экономической, технической и научной сфер человеческой деятельности. В современном сложном и многоликом мире ни одну крупную проблему сейчас нельзя решить без переработки значительных объемов информации и налаженных коммуникационных процессов. Информация обладает важным свойством - будучи аккумулированной и обработанной с определенных позиций, она дает новые сведения, приводит к новому знанию. Получение информации из окружающего мира, ее анализ и генерирование составляют одну из основных функций, отличающую человека от остального живого мира. Информация позволяет человеку ориентироваться в окружающей обстановке, стимулирует его деятельность, определяет его конкурентоспособность и обеспечивает жизнедеятельность.

Принципиальные изменения в отношении человека к информации произошли в связи с появившейся возможностью перейти от ручных способов сбора и обработки информации к автоматизированным. Компьютерная техника, открывшая перед человеком почти неограниченные возможности в вопросах оперирования в информации, позволила превратить ее в ресурс, от состояния которого зависит развитие экономики страны. Наряду с энерго- и фондовооруженностью необходима и информационная вооруженность, определяющая степень применения прогрессивных технологий. Информационные ресурсы, являющиеся продуктом интеллектуальной деятельности наиболее квалифицированной и творчески активной части трудоспособного населения, растут особенно быстро. Этот рост в конце XX в. достиг таких рекордных величин, что многие специалисты начали говорить об «информационном взрыве» и «информационной революции». Информация и международное разделение труда становятся неотъемлемыми чертами мировой экономики.

Образование продолжает оставаться основой персонального и профессионального успеха современного человека. Его влияние на возможности трудоустройства и жизненный уровень стало намного выше, чем раньше. Конечно, требования, предъявляемые к образованию, изменились: помимо базовых знаний и постоянного овладения новыми, современный специалист должен уметь продуктивно использовать информационные ресурсы. Сегодня от него требуется умение творчески мыслить, принимать решения и учиться на протяжении всей жизни. Очевидно, что эффективная интеграция информационных технологий в образование является ключом к решению проблем, связанных с переходом к новой инновационной экономике.

Интеграция лучших методов традиционного обучения и нового процесса обучения зависит от использования ИТ для продвижения и углубления коммуникаций, а также для обеспечения функционирование качественно нового образования. Такой подход в области использования информационных технологий в образовании корпорация Microsoft называет термином Connected Learning Community!. Это концепция, согласно которой мир является постоянно обновляемой средой обучения, где использование информационных технологий расширяет возможности обучения, предоставляя необходимый практический опыт их внедрения.

Информатизация образования - процесс обеспечения сферы образования методологией и практикой разработки и оптимального использования современных информационных технологий, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения и воспитания. Информационные технологии в образовании привели к интенсивному развитию в педагогике школы технологического подхода к обучению, предусматривающего тонкое инструментальное управление учебно-воспитательным процессом (В.П. Беспалько, Т.А. Ильина, М.В. Кларин, Н.Д. Никандров, А.И. Уман и др.). Технологический подход предполагает изучение дидактических категорий в их взаимосвязи и взаимодействии, что ведет к изучению достаточно полной картины учебно-воспитательного процесса в его развертывании и протекании. Следует отметить и связь педагогического содержания информационных технологий с уровнями освоения элементов образования. Основными элементами здесь выступают знания, способы деятельности, опыт творческой деятельности и опыт эмоционально-ценностного отношения к миру (И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин).

Виды знаний: понятия и термины, факты действительности и науки, законы науки и действительности, теории, знания о способах деятельности, знания о методах познания и оценочные знания.

Виды способов деятельности: интеллектуальные (анализ, синтез, абстрагирование, конкретизация, обобщение и др.), практические, предметные, общеучебные.

Признаки творческой деятельности: самостоятельный перенос знаний в новую ситуацию, видение новой проблемы в знакомой ситуации, самостоятельное комбинирование известных способов деятельности в новый, видение структуры объекта, видение возможных решений данной проблемы, построение нового способа решения проблемы, отличного от известных.

В связи с этим учебные занятия в общеобразовательной школе, в которых компьютеры используются только для подачи материала и оценивания знаний с использованием презентаций, информационно-обучающих программ, тестов, следует организовать по-новому. Современное учебное занятие не должно быть ограничено указанными выше формами применения компьютерной техники и программного обеспечения при изучении нового материала. Мультимедиа и сетевые средства новых информационных технологий делают возможным более эффективное использование компьютера в преподавании. При правильном выборе методик эффективность занятий резко возрастает, что позволяет сократить сроки обучения, а высвободившееся время использовать для более глубокого изучения теоретической части предмета и получения практических навыков.

Компьютерные технологии следует рассматривать как основной инструмент исследования, как источник дополнительной информации по предмету, как способ самоорганизации труда и самообразования, как возможность реализации положений личностно-ориентированного подхода, как способ расширения зоны индивидуальной активности каждого школьника. При этом увеличивается скорость подачи качественного материала в рамках одного занятия. В связи с этим в современных общеобразовательных учреждениях необходимо внедрять стандартные решения в области аппаратного, телекоммуникационного и программного обеспечения - это дает гарантию преемственности и практической востребованности. Завышенные ожидания, выступают одной из существенных причин быстрого разочарования в применении компьютеров в школе. Использование информационных технологий на учебных занятиях повышает эффективность многих процессов, в том числе и учебного, дает качественно новый уровень общественного развития. Следует отметить, что на пути внедрения информационных технологий в учебно-воспитательный процесс встают различные проблемы, которые затрагивают основные элементы школьной информационной системы:

проблемы методического обеспечения;

проблемы уровня компьютерной грамотности учителей и администрации;

разработки прикладного программного обеспечения (энциклопедии, медиа-ресурсы, моделирование, управление административно-хозяйственным комплексом);

базовая программная платформа (операционная система Microsoft Windows и пакет офисных программ Microsoft Office);

аппаратный комплекс (компьютеры, локальная сеть, доступ к Интернету).

Целью информатизации образовательного процесса в школе является:

создание модели школы, отражающей систему организации учебно- воспитательного процесса, где ведущую роль играют компьютерные средства и информационные технологии, что обеспечит открытость и прозрачность деятельности образовательного учреждения;

переход на качественно новый уровень в подходах к использованию компьютерной техники и информационных технологий;

создание условий для формирования и развития у учащихся информационной культуры, адекватной современному уровню развития информационных технологий;

создание информационного пространства школы с внедрением компьютерных технологий в информационно-управленческую деятельность школы;

автоматизация делопроизводства и ведения документации внутри учебного заведения;

обеспечение автоматизации процессов контроля, коррекции результатов учебной деятельности, тестирования и психодиагностики.

Во все времена общество двигалось вперед благодаря людям, которые умели независимо мыслить, умели видеть задачи, требующие нестандартных решений в различных областях жизни. Поэтому значимой задачей школы является задача развития навыков мышления. Одна из ведущих областей знаний, осваивая которую ученик учится думать, - это математика. В чистом виде большинству выпускников школ она не понадобится, но практика мышления, которую ученики приобрели, изучая математику, служит прочным фундаментом любой сферы деятельности. Использование информационных технологий на уроках математики позволяет организовать процесс познания наглядно, красочно, информативно, интерактивно, что также экономит время учителя и ученика, позволяет учителю работать с учеником дифференцированно и индивидуально, дает возможность оперативно проконтролировать и оценить результаты обучения. Перед учителем математики стоит задача организации процесса обучения таким образом, чтобы ученик приобретал навыки самостоятельной деятельности, объективно оценивал свои знания и умения, ставил перед собой задачи и находил их решения.

Для развития самостоятельности в получении знаний и осуществлении деятельности в индивидуальном режиме следует использовать компьютер на уроках и дома. Методически грамотно построенный урок - это урок, на котором ученик осуществляет интеллектуальную деятельность в течение всего урока, а это возможно только в том случае, когда ученик заинтересован в получении и усвоении знаний. Процесс познания должен быть привлекательным и самостоятельным, при этом учителю необходимо направлять мыслительную деятельность ученика, используя в качестве методического обеспечения урока электронные учебные пособия. Применение последних на уроках математики привело к повышению интереса учащихся к занятиям, улучшению дисциплины на уроках, повышению успеваемости по другим предметам, усилению внимания и улучшению памяти.

Применение компьютерных технологий обучения позволяет видоизменять весь процесс преподавания, реализовывать модель личностно-ориентированного обучения, интенсифицировать занятия, а также совершенствовать самоподготовку обучающихся. Современный компьютер и интерактивное программно-методическое обеспечение требуют изменения формы общения преподавателя и учащегося, превращая обучение в деловое сотрудничество, что ведет к необходимости поиска новых моделей, форм учебных занятий и итогового контроля (доклады, отчеты, публичные защиты групповых проектных работ).

Информационные технологии, наиболее часто применяемые в учебном процессе, можно разделить на две группы: 1) сетевые технологии, использующие локальные сети и глобальную сеть Internet (электронные вариант методических рекомендаций и пособий, серверы дистанционного обучения, обеспечивающие интерактивную связь с учащимися через Internet, в том числе в режиме реального времени); 2) технологии, ориентированные на локальные компьютеры (обучающие программы, компьютерные модели реальных процессов, демонстрационные программы, электронные задачники, контролирующие программы, дидактические материалы).

На интегрированных уроках математики и информатики, пользуясь услугами локальной сети, можно, например, построить графики тригонометрических функций с помощью редактора электронных таблиц EXCEL. В кабинете информатики можно организовать работу учащихся с использованием мультимедийных учебных пособий из серии «Математика не для отличников», которые, по сути, являются идентичными электронными версиями печатных учебников, а для проверки знаний используется тест. Учащиеся сначала решают задачу, а затем набирают ответ в числовом или аналитическом виде, или выбирают его из числа предложенных программой. Если же ответ неверен, то программа лишь констатирует этот факт, но она не в состоянии провести анализ ошибок. Важным является интерактивное решение задач с помощью компьютера, при котором обеспечивается поэтапный (пошаговый) контроль за работой обучаемого, что снимает ряд проблем: во-первых, программа проверяет каждый шаг ученика, указывая на его текущие ошибки и подсказывая выход из трудной ситуации; во-вторых, немедленная реакция компьютера на ошибочный шаг позволяет тут же поправить ученика, избежать невольного запоминания ошибочных ходов.

По окончании решения программа выдает четкие рекомендации по дальнейшей работе над задачей и даже открывает в электронном учебнике тот материал, который необходимо дополнительно проработать. Такое пошаговое контролируемое решение отвечает важному педагогическому принципу: не проверять уже имеющиеся знания, а обучать новым методам решения.

На уроках математики компьютерную технику и информационные технологии можно использовать как способ диагностирования учебных возможностей учащихся, средство обучения, источник информации, тренинговое устройство или средство контроля и оценки качества обучения. Возможности современного компьютера огромны, что и определяет его место в учебном процессе. Компьютер можно подключать на любой стадии урока к решению многих дидактических задач, причем как в коллективном, так и в индивидуальном режиме. С помощью мультимедийного проектора представляется возможным использовать компьютер даже для фронтальной работы, например при организации устного счета, или при проверке самостоятельной paбoты. Применение методических пособий-презентаций, созданных в программе Power Point, позволит отказаться почти ото всех ТСО старого поколения, поднять наглядность на более высокий уровень (использование звука, показ слайда «в движении»). Вводить компьютерные компоненты можно в уроки любых предметов с учетом целесообразности и при наличии соответствующих качественных программ и условий использования.

Компьютерную среду создают также справочно-информационные материалы. Их назначение состоит в том, чтобы обеспечить на уроке большую наглядность и доказательность, использовать эти программы для наведении разного рода справок и для самопроверки, для предоставления образца выполнения какого-либо задания на конкретном предметном материале. Справочно-информационные материалы призваны облегчить многим учащимся освоение школьной программы, они носят поддерживающий и сопровождающий, нередко и мотивирующий характер.

Одной из основных проблем при изучении геометрии в школе выступает проблема наглядности, связанная с тем, что изображения даже простейших геометрических фигур, выполненные в тетрадях или на доске, как правило, содержат большие погрешности. Современные компьютерные средства позволяют решить эту проблему. Стереометрия является одной из немногих, если не единственной областью школьной математики, в отношении которой не приходится агитировать за ИКТ. Современная трехмерная графика позволяет создавать модели сложных геометрических тел и их комбинаций, вращать их на экране, менять освещенность. Поэтому полный интерактивный курс стереометрии, предложенный компанией «Физикон», призван помочь учителю более успешно справиться с решением стоящих перед ним задач, а его использование на уроках геометрии в 10-11 классах сделает доступным сложный учебный материал более широкому кругу учащихся. Применение ИКТ дает возможность достигать такие цели обучения, как развитие мышления (пространственного, алгоритмического, интуитивного, творческого, теоретического), формирование умений принимать оптимальное решение из возможных вариантов, развитие умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность (например, за счет реализации возможностей компьютерного моделирования), формирование информационной культуры и умений осуществлять обработку информации.

Использование информационных технологий обучения способствует созданию условий для выбора каждым учащимся индивидуальной образовательной траектории Процесс организации обучения школьников с использованием ИТ также позволяет:

сделать этот процесс интересным, с одной стороны, за счет новизны и необычности такой формы работы для учащихся, а с другой - увлекательным и ярким, разнообразным по форме за счет использования мультимедийных возможностей современных компьютеров;

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

свободно осуществлять поиск необходимого школьникам учебного материала в удаленных базах данных благодаря использованию средств телекоммуникаций, что в дальнейшем будет способствовать формированию у учащихся потребности в поисковых действиях;

индивидуализировать процесс обучения за счет наличия разноуровневых заданий, за счет погружения и усвоения учебного материала в индивидуальном темпе, самостоятельно используя удобные способы восприятия информации, что вызывает у учащихся положительные эмоции и формирует положительные учебные мотивы;

компьютер позволяет фиксировать результаты (без выставления оценки), корректно реагирует на ошибки;

самостоятельно анализировать и исправлять допущенные ошибки, корректировать свою деятельность, в результате чего совершенствуются навыки самоконтроля учащихся;

осуществлять самостоятельную учебно-исследовательскую деятельность (моделирование, метод проектов, разработка презентаций, публикаций и т.д.), развивая у школьников тем самым творческую активность.

Таким образом, использование информационных технологий повышает мотивацию учащихся к изучению предметной области «Математика». Применение информационных технологий позволяет достичь свободы творчества участников педагогического процесса - ученика и учителя. Оценивая значимость использования информационных технологий обучения в решении задач образования, можно выделить два направления: информационные технологии как инструмент для решения отдельных педагогических задач в рамках традиционных форм и методов обучения и информационные технологии как стимулятор создания новых форм обучения. Именно второе направление использования ИК на уроках математики позволит:

создавать условия для самостоятельной проработки учебного материала;

работать с математическими и программными моделями изучаемых объектов;

организовать эффективный поиск информации и обеспечить более удобный доступ к ней, представляя в мультимедийной форме информационные материалы;

осуществлять автоматизированный контроль и более объективное оценивание знаний и умений учащихся.

Литература:

Захарова И.Г Информационные технологии в образовании/

И.Г.Захарова. М.,2007.

Трайнев В.А. Информационные педагогические технологии/

В.А.Трайнев, И.В.Трайнев. М.,2003.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/19066-osobennosti-ispolzovanija-informacionnyh-tehn