автореферат

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова»

Институт математики и информатики

Кафедра методики преподавания математики

МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ «МНОГОГРАННИКИ»

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫAUTOPLAY MEDIA STUDIO

Направление: 44.04.01 Педагогическое образование

Магистерская программа «Математика в профильном образовании»

Автореферат

Выполнила: студентка 3 курса

группы М-МПО-14 ИМИ СВФУ

Кузьмина Татьяна Ивановна

Руководитель: доцент кафедры

МПМ, к.ф.-м.н., доцент

Попова Алена Михайловна

Якутск – 2016 г.

Общая характеристика работы

Система образования в России вступила в эпоху фундаментальных перемен, характеризующихся новым пониманием целей и ценностей образования, осознанием, новым концептуальным подходом к разработке и использованию технологий обучения. Реализация многих из стоящих перед системой образования задач невозможна без использования современных методов и средств информатизации.

На современном этапе развития образования одним из способов активизации учебной деятельности обучаемых является внедрение в образовательный процесс электронных образовательных ресурсов, например, электронных учебных пособий. В работах И.Г. Захарова, Г.И. Коджаспирова, Г.Б. Кондакова, Н.В. Никонова, Т.С. Юрьева и др. отмечается, что это способствует развитию самостоятельной, поисковой деятельности обучаемых, повышению их познавательного интереса.

Электронные учебные пособия применимы и для стандартной формы обучения, например, как прекрасный иллюстративный материал на уроках геометрии. Образование меняется и качественно. Степень восприятия теперь определяется не только качеством электронного пособия, но и способностью обучающегося учиться. Исключительно высокая степень наглядности представленного материала в электронных учебных пособиях, взаимосвязь различных компонентов, комплексность и интерактивность делают программы незаменимыми помощниками, как для обучаемых, так и для обучающих. Вопросами методики разработки и использования электронных образовательных ресурсов в учебном процессе занимались В.П. Демкин, Е.В. Ефимова, Т.А. Королевич, Н.Ю. Королева, Г.В. Можаева, А.В. Осин, А.А. Приборович, Е.В. Ширшов и др.

При создании электронных учебных пособий используется современная компьютерная информационная технология – мультимедиа, позволяющая объединить в компьютерной системе текст, звук, видеоизображение, графическое изображение и анимацию. Комплексные занятия с привлечением аудиовизуальных материалов, представленных на компьютере, создают условия для расширения диапазонов видов образовательной деятельности обучающих, стимулируют их способности к образованию и самообразованию.

Учитывая актуальность данной проблемы, нами разработано мультимедийное пособие по теме «Многогранники» для учащихся 10 классов.

Тема исследования: методическое обеспечение изучения темы «Многогранники» с использованием программы AutoplayMediaStudio.

Цель исследования: разработка методического обеспечения мультимедийного пособия по теме «Многогранники» для учащихся 10 классов.

Объект исследования: процесс обучения геометрии в школе.

Предмет исследования: использование мультимедийного пособия «Многогранники» в обучении геометрии в 10 классе.

Гипотеза: использование разработанного мультимедийного пособия на уроке геометрии при изучении темы «Многогранники»:

поможет учителю методическим обеспечением по теме «Многогранники»;

способствует повышению знаний, умений и навыков.

В соответствии с целью, объектом, предметом исследования выдвигаются следующие задачиисследования:

проанализировать психолого-педагогическую, научно-методическую и учебную литературы по применению мультимедийного пособия на уроках геометрии;

определить требования к созданию электронного мультимедийного пособия и изучить программу Autoplay Media Studio;

разработать мультимедийное пособие по теме «Многогранники»;

провести экспериментальную работу по применению мультимедийного пособия «Многогранники» и сделать выводы.

В процессе работы использованы следующиеметоды исследования: теоретический анализ психолого-педагогической и научно-методической литературы; изучение педагогического опыта; эмпирический: наблюдение, анкетирование, контрольная работа; разработка методических рекомендаций по использованию пособия; проведение и анализ экспериментальной работы.

Практическая значимость: данная работа может быть использована как наглядное пособие при изучении многогранников, как дидактический и методический материал на факультативных (кружковых), элективных занятиях для учащихся, которые интересуются геометрией, как дополнение к традиционному уроку.

Опытно-экспериментальной базой исследования являются МОБУ СОШ №1 и МОБУ СОШ №20 г. Якутска.

Структура магистерской диссертационной работы состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.

Во введении обоснована актуальность данной темы, выбраны объекты и предмет исследования, поставлены цели работы, сформулирована гипотеза, а также определены задачи. В первой главе «Теоретические основы использования электронных мультимедийных пособий при изучении темы «Многогранники»» рассматривается методика изучения темы «Многогранники» в школьном курсе геометрии, психолого-педагогические особенности использования ИКТ в обучении геометрии, также требования к созданию электронного мультимедийного пособия и общие сведения о программе Autoplay Media Studio. Анализ литературы показал, что при проведении урока с использованием мультимедийных технологий повышается эмоциональное восприятие и развивается все виды мышления у учащихся, обеспечивается более эффективное достижение развивающих и воспитательных целей, которые учитель ставит на уроках геометрии. Информационная технология, используемая в данном комплексе, органично включается в привычную структуру урока математики, облегчает труд учителя и делает обучение современным и привлекательным, не требуя отказа от традиционных приемов и методов обучения. Программу AutoPlayMediaStudio, на основе которой сделано пособие, можно использовать для создания мультимедийных пособий, не только по геометрии, но и по всем предметам. Программа проста в использовании, в ней может разобраться ученик сам, если учитель немного направит его действия.

Во второй главе описывается структура и содержание мультимедийного пособия, предложены методические рекомендации по его использованию, описан сам педагогический эксперимент по данной теме. Рассмотрев и проанализировав требования по созданию электронного мультимедийного пособия, разработано мультимедийное пособие. Данное пособие является вспомогательным пособием к учебнику 10-11 класса по геометрии Л.С. Атанасяна по теме «Многогранники». В пособии включены тематическое планирование по геометрии 10 класса, материалы для уроков, технологические карты, тесты, задачи по уровням, методические рекомендации.

В соответствии с учебно-тематическим планом составлены материалы для уроков по темам (14 часов).

Кроме этого отдельно включены технологические карты уроков на основе деятельностного подхода (в условиях внедрения ФГОС), как помощь учителю. Обучение с использованием технологической карты позволяет организовать эффективный учебный процесс, обеспечить реализацию предметных, метапредметных и личностных умений (универсальных учебных действий), в соответствии с требованиями ФГОС второго поколения.

Для проверки теоретического материала предложены тесты в двух вариантах по темам «Призма», «Пирамида», «Параллелепипед и куб», которые содержат по пять задач с выбором ответа. Данные тесты могут использоваться в конце каждой темы и рассчитаны на 10-15 минут. По теме «Многогранники» – тест обобщение, в котором предлагается 24 теоретических вопроса. В пособии предусмотрено два варианта подачи тестового материала: в формате Word (для индивидуальной работы) и в формате My test (для фронтальной работы в классе).

Для более глубокого изучения тем и подготовки к выпускным экзаменам подобраны задачи с учетом требований знаний, умений и навыков на основе обязательного минимума содержания основных образовательных программ и требований к уровню подготовки выпускников средней (базовый уровень) и необходимые элементы содержания за курс основной школы.

Рассмотрим урок по теме «Площадь поверхности пирамиды». Он содержит карту урока, презентацию, видеоурок, тест и задачи.

В ходе урока на различных этапах используется слайдовые презентации как дополнительный наглядный материал.

На этапе закрепления предлагается применить видеоурок, который включен в методическое обеспечение данного урока. Такие материалы помогут учителю наглядно показать учебный материал на своих уроках, а ученику самостоятельно изучить необходимые темы. Видео уроки взяты с диска «Видеоуроки по геометрии 10 класс», автор Игорь Жаборовский.

В карте урока включена технологическая карта, которая позволяет хорошо продемонстрировать деятельностную структуру урока.

Технологическая карта урока «Площадь поверхности пирамиды»

ХОД УРОКА

Для проверки усвоения пройденного материала в конце урока проводится тест на два варианта. Например, вариант первый

Дополнительно к материалам урока предлагаются задачи, которые подобраны с учетом уровня подготовки выпускников средней школы.

Разноуровневые дифференцированные задачи позволяют организовать учебный процесс на основе учета индивидуальных особенностей личности, т.е. на уровне его возможностей и способностей. Рассмотренный выше урок позволяет показать методическое обеспечение данного пособия по каждому уроку.

Мультимедийное пособие «Многогранники» размещен наCD-диске. Пособие подлежит к свободному распространению и использованию содержащих материалов. Данное пособие представляет собой программно-методическое обеспечение, позволяющее реализовать полный цикл обучения по теме «Многогранники». Использование данного пособия в практике педагогов создает условия для наиболее успешной реализации требований ФГОС и является основой создания активно-деятельностной познавательной среды для обучающихся. Пособие «Многогранники» могут использовать при обучении по любому учебно-методическому комплексу, входящему в Федеральный перечень учебных изданий, рекомендованных к использованию в учебном процессе.

Приведем варианты использования мультимедийного пособия для проведения уроков:

Вариант 1. Предложенное методическое обеспечения мультимедийного пособия можно применять \ изменять \ дополнять по собственному усмотрению учителя.

Вариант 2. Учащимся на дом дается видеоматериал для самостоятельного просмотра, затем на уроке проверяется теоретическая часть с помощью опроса, математического диктанта либо выступления.

Вариант 3. На уроках комбинированного типа с помощью мультимедийного пособия можно осуществляется повторение и обобщение изученного материала. Такой вариант предпочтительнее для уроков итогового повторения, когда по ходу урока требуется «пролистать» содержание нескольких уроков, повторить наиболее важные моменты.

Вариант 4. Мультимедийное пособие возможно использовать в качестве дополнительного материала в свободное от учебы время. Также можно использовать его как «электронного» репетитора.

Вариант 5. Мультимедийное пособие можно использовать во время консультаций для подготовки к единому государственному экзамену. Предложенные задачи предусмотрены для такого варианта и специально подобраны с учетом требований знаний, умений и навыков на основе обязательного минимума содержания основных образовательных программ и требований к уровню подготовки выпускников средней основной школы.

Вариант 6. Если предлагаемый тематический план не совпадает с Вашими планами, например вместо 14 часов 12, то рекомендуем предложить учащимся самостоятельно изучить тему «Симметрия в пространстве» и объединить контрольную работу и зачет в один урок.

Вариант 7. Принято, перед изучением темы «Объемы» в 11 классе, повторить тему «Многогранники», для этого рекомендуется дать пособие учащимся для самостоятельного повторения и проверить усвоенный материал с помощью теста.

Вариант 8. Мультимедийное пособие используется как средство контроля усвоения учащимися понятий. Процент правильно решенных задач дает ученику представление о том, как он усвоил учебный материал, какие надо впоследствии доработать. Таким образом, ученик в какой-то мере может управлять процессом учения.

Вариант 9. Мультимедийное пособие можно использовать не только на уроках, но и на факультативных занятиях. Недостаток времени для более глубокого изучения материала можно восполнить на факультативных занятиях.

Вариант 10. Учитель может использовать методическое обеспечение мультимедийного пособия, как репетитор. Репетитор может использовать из данного пособия как тесты, так и дополнительные задачи. Также видеоматериалы для ускоренного повторения теоретического материала.

Созданное мультимедийное пособие «Многогранники» содержит организационные и систематизированные теоретические, практические, контролирующие материалы, построенные на принципах интерактивности, адаптивности, информационной открытости.

Для проверки выдвинутых предположений и решения поставленных задач было проведено экспериментальное исследование, гдеоценка результатов проводилась по нескольким показателям: уровень выполнения учащимися обоих групп итоговых контрольных работ и тестирования, с целью определения достигнутых знаний, умений и навыков учащихся.

На констатирующем этапе в начале эксперимента проведен выбор и выравнивание контрольных и экспериментальных групп на основе проведения входного контроля, а также определение варьируемых и неварьируемых условий эксперимента. В связи с тем, что в школе №20 нет параллельных 10 классов, для сравнения был выбран 10 класс из школы №1. С целью определения начального уровня обученности учащихся взяты оценки первого полугодия по дисциплине «Геометрия». В качестве варьируемого условия эксперимента рассмотрено средство обучения: в экспериментальной группе средством изучения учебного материала выступает мультимедийное пособие, а в контрольной группе – традиционный учебник (учебное пособие или другое традиционное средство обучения). В качестве неварьируемых условий проведения эксперимента рассматривается – изучение одинакового для контрольной и экспериментальной групп объема учебной информации.

Проверку их однородности и тем самым правильность выборки осуществляется с использованием t-критерия Стьюдента (равенство средних). В данном случае предполагается выдвижение двух гипотез: нулевой гипотезы (Н_о), согласно которой различия уровня подготовленности обучающихся недостаточно значительны и поэтому распределение оценок относится к одной генеральной совокупности, т. е. выборка произведена правильно, и альтернативной гипотезы (H₁), согласно которой различия между обоими распределениями достаточно значительны и связаны с малым объемом выборки.

Наблюдаемое значение статистики вычисляем по формуле:

где и – среднее значение первой и второй выборок; и – дисперсия ( среднее квадратичное отклонение) соответственно для первой и второй выборок; и – количество оценок в первой и второй выборках.

Наблюдаемое значение равно Сравниваем с критическим значением, которое определяется из таблицы критических значений t-критерия Стьюдента при уровне значимости и степени свободы : . Так как , можно сделать вывод о том, что нулевая гипотеза не отвергается и обе выборки относятся к одной генеральной совокупности, т. е. они однородны для уровня достоверности 0,05 (вероятность 5 %).

Также на первом этапе эксперимента проведено анкетирование учащихся с целью узнать их отношение к урокам с использованием ИКТ. В опросе приняли участие 44 учащихся 10 классов выбранных школ. Полученный в ходе анкетирования материал позволяет сделать вывод о том, что учащимся нравятся уроки, где они работают самостоятельно. По мнению учащихся, уроки с применением ИКТ, повышают интерес к предмету и тем самым, их успеваемость. Большинство опрошенных пользуются образовательными ресурсами для самостоятельной подготовки к урокам. Практически все учащиеся хотели бы иметь возможность заново просматривать пройденные уроки

Тем самым, мы пришли к выводу, что необходимо создать такое средство, с помощью которого учащиеся и учителя могли бы пользоваться одновременно для изучения, углубления, повторения учебного материала.

Формирующий этап

Второй этап включает собственно проведение педагогического эксперимента. С учетом результатов констатирующего этапа разработано мультимедийное пособие по теме «Многогранники». Для разработки пособия подбиралась соответствующая программа и методические материалы. При выборе программы учитывались следующие основные требования: объем реализуемого содержания обучения, доступность, наглядность и т. п., совокупность программных средств, реализующих обработку аудиовизуальной информации с использованием анимации, графики, фотографий, видео, звука и текста.

Во втором полугодии 2015-2016 учебного года (с 02.03.16 по 27.04.16) в экспериментальной группе (учащиеся 10 классов муниципального общеобразовательного учреждения СОШ №20) обучение проводилось с использованием разработанного пособия, в контрольной – с применением традиционных методик обучения. В ходе эксперимента в пособие вносились изменения с учетом особенностей учащихся, перерабатывалась и дополнялась система заданий.

Контролирующий этап

На заключительном этапе эксперимента оценка результатов проводилась по нескольким показателям: уровень выполнения учащимися обоих групп итоговых контрольных работ и тестирования, с целью определения достигнутых знаний, умений и навыков учащихся, а так же анкетирование учителей, с целью узнать их мнение о разработанном мультимедийном пособии.

Тестирование проводилось для проверки теоретического материала по пройденной теме. Ответы учащихся обеих групп объемом и были оценены следующими балловыми оценками, которые представлены в приложении 3. Для сравнения результатов выполнения теста учащимися этих групп применяется одностроннийкритерий Вилкоксона-Манна-Уитни, т. е. проводится проверка гипотезы : – при альтернативной гипотезе : . Гипотеза Н₀ предполагает, что баллы учащихся СОШ №1 за выполнение тестового контроля не отличаются от баллов учащихся СОШ №20 с вероятностью 0,5, а гипотеза – баллы учащихся СОШ №1 меньше баллов учащихся СОШ №20.

Наблюдаемое значение равно

Критическое значение

где– квантиль нормального распределения, для =0,05=1,96.

Тогда.

Таким образом, оказывается верным неравенство (207,75>158,08). Согласно правилу принятия решений, при использовании двустороннего критерия нулевая гипотеза Н₀ отклоняется на уровне α = 0,05 и принимается альтернативная гипотеза Н₁. Принятие этой гипотезы означает, что анализ экспериментальных данных позволяет сделать вывод о том, что теоретические знания по теме «Многогранники» учащихся СОШ №20 выше.

Для проверки практических навыков при решении задач проведена контрольная работа, состоящая из трех вариантов, по три задачи в каждом. Задачи подобраны с учетом требований знаний, умений и навыков на основе обязательного минимума содержания основных образовательных программ и требований к уровню подготовки выпускников средней и необходимые элементы содержания за курс основной школы. Сравнение полученных результатов целесообразно осуществлять с использованием t-критерия Стьюдента. Необходимо проверить гипотезу о равенстве генеральных средних, т.е. при альтернативной . Наблюдаемое значение . Левосторонняя критическая область имеет вероятность)=0,05. Критическое значение находим по таблице значений функции Лапласа из . Так как , то отвергается, иначе принимается , что показывает о наличии основания считать, что среднее значение результатов контрольной работы учащихся СОШ №1 ниже среднего значения результатов учащихся СОШ №20.

На этом же этапе проведено анкетирование учителей с целью узнать их мнение о разработанном мультимедийном пособии. В анкетировании приняли участие 13 учителей работающих в старшем звене. Вопросы анкетирования можно увидеть в приложении 6. Каждый вопрос оценивался по десятибалльной шкале.

Результаты анкетирования показали, что использование ИКТ способствует повышению эффективности урока – 7 баллов, повышению мотивации – 5,5 баллов, развитию интереса учащихся – 8,2. Учителя оценили методическое обеспечение пособия в 7,7 баллов, доступность – 7,6 баллов и, в целом, удовлетворены использованием разработанного электронного пособия.

Исходя из проведенных исследований следует, что применение мультимедийного пособия «Многогранники» при изучении данной темы способствует повышению знаний,умений и навыков, тем самым гипотеза работы подтверждена.

Заключение

В соответствии с целью и задачами исследования получены следующие основные результаты:

В результате изучения и анализа психолого-педагогической, научно-методической литературы и учебной литературы по теме исследования выявлено: что, при проведении уроков с использованием мультимедийных технологий соблюдается основной принцип дидактики – наглядность, что обеспечивает оптимальное усвоение материала учащимися и увеличивает заинтерисованность обучающихся в получении новых знаний, помогает организовать осмысленное включение учащихся в активный образовательный процесс.

Выявлены требования к созданию электронного мультимедийного пособия и общие сведения о программе Autoplay Media Studio. ИспользованиеAutoPlay Media Studio в учебном процессе позволяет учителю повысить активность образовательного процесса через использование ИКТ; разработать сценарии уроков с проекцией учебно-дидактических материалов на экран; разработать на основе коллекции видеоматериалов уроки в соответствии со сценариями, а учащимся последовательно изучать теоретический материал курса и методы решения задач по всем разделам комплекса; самостоятельно ликвидировать пробелы в изучаемом теоретическом и практическом материале; организовывать повторение курса по индивидуальной программе.

Разработано мультимедийное пособие «Многогранники», в которую входят видеоуроки, технологические карты, презентации, тесты и задачи по уровням, что позволяет обеспечить новое качество образования и соответствует современному уровню развития ИКТ. Использование мультимедийного пособия в практике педагогов создает условия для наиболее успешной реализации требований ФГОС и является основой создания активно-деятельностной познавательной среды для обучающихся. Мультимедийное пособие «Многогранники» могут использовать при обучении по любому учебно-методическому комплексу, входящему в Федеральный перечень учебных изданий, рекомендованных к использованию в учебном процессе.

Экспериментально проверена эффективность использования мультимедийного пособия «Многогранники» в процессе обучения геометрии учащихся 10 класса СОШ №20. Эксперимент показал, что применение мультимедийного пособия способствует повышению знаний, умений и навыков.

Основная литература:

Атанасян, Л. С. Геометрия 10-11 классы: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профил. уровни / [Л. С. Атанасян, В. Ф. Бутузов, С.Б. Кадомцев и др.]. – 23-е изд. – М. : Просвещение, 2014. – 255 с.

Бабаева, Ю.Д. Психологические последствия информатизации / Ю.Д. Бабаева, А.Е. Войскунский // Психологический журнал – 1998. №1. – с.18

Беспалько, В.П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячилетия) / В.П. Беспалько. М.: Изд-во МПСИ, 2008. – 352 с.

Захарова, И.Г. Информационные технологии в образовании / Учебное пособия для высших пед. учеб.заведений / И.Г.Захарова. М.: Академия, 2003.–188 с.

Калугина, Е. В. Мультимедиа презентаций и тестирование на уроках математики// Математика – 1 сентября, 2008. – №15 –c.12

Машбиц, Е.И. Психологические основы управления учебной дятельностью. – Киев: Вища школа, 2007. – 195 с.

Методика обучения геометрии: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.А. Гусев, В.В. Орлов, В.А. Панчищина и др.; Под ред. В.А. Гусева. – М.: Издательский центр «Академия». – 368 с.

Методика преподавания в средней школе: Частная методика: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по физ.-мат. спец. / А.Я.Блох, В.А. Гусев, Г.В. Дорофеев и др.; Сост. В.И. Мишин. – М.: Просфещение, 1987. – 416 с.: ил.

Шелехова, Л.В. Математические методы в педагогике и психологии / учебное пособие /: Майкоп, изд-во АГУ, 2010. – 192 с.

УрокиAutoplayMediaStudio [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://aleksius.com/autoplay-media-studio.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/247302-avtoreferat