МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФГБОУ ВПО «Калужский государственный университет имени К.Э. Циолковского»
ФИЗИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Кафедра
высшей математики
Магистерская диссертация
«ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ КАК СРЕДСТВО АКТИВИЗАЦИИ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ ПРИ
ИЗУЧЕНИИ МАТЕМАТИКИ В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ»
Магистрант
Т.А. Кузнецова
Научный руководитель
к.п.н., доцент
Е.И. Малахова
КАЛУГА 2014
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава I. Теоретические основы активизации познавательной деятельности учащихся на основе использования информационно-коммуникационных технологий
§ 1.1 Сущность и содержание понятия познавательная активность, уровни познавательной активности в процессе обучения, средства активизации познавательной деятельности учащихся
§ 1.2 Дидактические и технологические аспекты использования современных информационно-коммуникационных технологий в процессе обучения математике
§ 1.3 Особенности и возможности использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики
Вывод по главе I
Глава II. Опытно-экспериментальная работа по использованию ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся
§ 2.1 Методика использования основных видов ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики
§ 2.2 Результаты опытно-экспериментальной работы по проверке эффективности разработанной методики использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся
Вывод по главе II
Заключение
Литература
Приложение
информационная
технология познавательная активность школьник
Введение
Современный этап развития общества характеризуется кардинальными изменениями во всех сферах государственной и общественной жизни. Эти изменения существенно влияют на требования, предъявляемые к системе образования. Общее образование призвано обеспечивать условия успешной социализации учащихся, реализации школьниками своих способностей, возможностей и интересов. Это указывает на необходимость изменений в организации и управлении образовательным процессом.
Принятые в последние годы Федеральные государственные образовательные стандарты общего образования задают направление таких изменений. В основу стандартов положен системно-деятельностный подход, предполагающий, в частности, обеспечение активности учебно-познавательной деятельности обучающихся.
Психологический аспект развития познавательной активности исследовался в работах А. Н. Леонтьева, М. И. Лисиной, А. М.. Матюшкина, С. Л. Рубинштейна и др. В отечественной педагогической науке эта проблема рассматривалась в трудах П. П. Аристовой, В. И. Лозовой, Т. И. Шамовой, Г. И. Щукиной и других ученых. В этих исследованиях отмечается, что познавательная активность представляет собой одно из ключевых качеств личности, формирование которого является целью обучения (Т. И. Шамова [38]), что активность не является неизменным наследственным свойством, она формируема и рассматривается в качестве «системообразующего свойства, при воздействии на которое можно осуществлять формирование развитой личности (И. С. Якиманская [43]), что одним из ведущих факторов активизации учения является развитие познавательного интереса (Г.И. Щукина [40]).
По определению С.Н. Уткиной [33] активизация познавательной деятельности - это совершенствование методов и организационных форм познавательной деятельности, обеспечивающее активную и самостоятельную теоретическую и практическую деятельность учащихся во всех звеньях учебного процесса. В большинстве работ, посвященных проблеме формирования познавательной активности, отмечается, что эффективными педагогическими средствами развития познавательной активности школьников являются задания проблемного характера, направленные на организацию собственной исследовательской практики учащихся. Наряду с этим, Н.В. Внукова [6], проводя анализ исследований по данной проблеме, выделяет следующие способы активизации познавательной деятельности учащихся в процессе обучения математике: использование в обучении проблемных, творческих учебных заданий и задач; организация самостоятельного составления учащимися вопросов и задач, использование заданий, ориентированных на применение логических приемов мышления; организация самостоятельной работы поискового, практического характера, работы, направленной на самостоятельное получение и усвоение новой информации и др.
Возможности реализации в процессе обучения различных способов и средств активизации познавательной деятельности значительно расширяются при использовании информационно-коммуникационных технологий.
Психолого-пeдагогические и мeтодологические основы инфоpматизации обpазования раскрыты в работах Н. В. Апатовой, В. П. Бeспалько, Р. Вильямса, В. С. Гершунского, С. Г. Григорьева, В. П. Дьяконова, Ю. Г. Игнатьева, К. Маклина, Е. И. Машбица, И. В. Роберт, Н. Ф. Талызиной, и других.
Вопросaм информатизации образования рассматриваются в ряде дисертационных исследований (Ваграменко Я.А., Вострокнутов И.Е., Зайнутдинова Л.Х., Кузнецов А.А., Козлов О.А., Кравцова А.Ю., Лавина Т.А., Латышев В.Л., Пак Н.И., Роберт И.В., Советов Б.Я., Рудинский И.Д., Румянцев И.А., Семенов А.Л., Тихонов А.Н. и др.). В них отмечается необходимость использования средств ИКТ с целью совершенствования организационных форм и методов обучения, воспитания, обеспечивающих развитие обучающегося, формирование умений осуществления самостоятельной учебной деятельности по сбору, обработке, передаче информации об изучаемых объектах, явлениях, процессах и пр.
Разработке концепции информатизации обучения математике посвящены исследования Глейзера Г.Д., А. П. Ершова, Т. В. Капустиной, С.С. Кравцова, Л. П. Мартиросян, B. М. Монахова, И.В. Роберт, А. Г. Солониной, В. Ф. Шолоховича, Якобсон Л.Л., и других ученых. Многими авторами разрабатывались методики обучения отдельным темам, разделам математики с использованием компьютера в качестве инструмента познания (В.А. Далингер, П. П. Дьячук, В. Р. Майер, C. Н. Медведева, С. X. Мухаметдинова и др.). Различным вопросам использования компьютерных технологий в обучении математике в общеобразовательной и высшей школе были посвящены исследования Е. В. Ашкинузе, Ю. В. Башкатовой, С. А. Дьяченко, 3. Н. Исмаиловой, Е.В. Клименко, В. И. Сафонова, О. А. Семочкиной, Е. Е. Хвостенко и др.
Обобщая выводы, полученные названными исследователями, можно отметить, что использование средств ИКТ в процессе обучения позволяет придать учебному процессу целенаправленный личностно ориентированный характер за счет обеспечения интерактивного диалога; сформировать индивидуальную траекторию обучения для каждого учащегося, используя возможность автоматизированного подбора различных вариантов учебных заданий и оказания оперативной помощи в условиях незамедлительной обратной связи; развивать у учащихся навыки самостоятельной работы по поиску учебной информации в глобальной и локальных сетях; автоматизировать контроль усвоения материала; активизировать учебную деятельность учащихся, повышая их мотивацию в условиях наглядного представления учебного материала на экране, использования аудиовизуальных возможностей, предоставления учащимся возможности управления различными объектами и т.д. Вместе с тем, недостаточно работ посвященных особенностям целенаправленного использования средств ИКТ для активизации познавательной деятельности учащихся. В то же время, проведенное нами анкетирование учителей Калужской области показало, что большинство из них либо совсем не используют ИКТ на уроках математики, либо используют эпизодически (редко или очень редко). В качестве причин такого положения дел учителя называют слабые навыки владения ИКТ, незнание возможностей использования ИКТ, недостаточность методического материала. Подавляющее число учителей не смогли назвать возможности использования ИКТ для активизации познавательной деятельности учащихся.
Таким образом, результаты теоретического анализа и констатирующего эксперимента позволили выявить противоречие между необходимостью активизировать познавательную деятельность учащихся при изучении математики, потенциальными возможностями ИКТ в осуществлении этого процесса и недостаточной разработанностью методики использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся.
Выявленные противоречия обосновывают актуальность исследования проблемы разработки методики использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся в процессе обучения математике.
Актуальность данной проблемы обусловила выбор темы исследования: «Информационно-коммуникационные технологии как средство активизации познавательной деятельности учащихся при изучении математики в общеобразовательной школе».
Цель работы заключается в выявлении потенциальных возможностей и условий, разработке методики использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся в процессе обучения математике.
Объект исследования - активизация познавательной деятельности учащихся общеобразовательной школы в процессе обучения математике. Предмет - условия и возможности использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся общеобразовательной школы в процессе обучения математике.
Гипотеза исследования состоит в предположении о том, что уровень познавательной активности учащихся повысится, если:
) активизация познавательной деятельности учащихся принимается как специальная цель уроков математики и образовательного процесса в целом;
) в процессе обучения математике в качестве средства активизации познавательной деятельности используются ИКТ;
3) созданы и реализуются следующие организационно-педагогические условия использования ИКТ в процессе обучения математике:
- на основе ИКТ систематически и целенаправленно обеспечивается визуализация и иллюстрация изучаемого математического содержания, что способствует формированию познавательной мотивации, возбуждению интереса к изучению предмета, развитию наглядно-образного мышления, формированию умения создавать, применять и преобразовывать модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;
- на основе компьютерного моделирования, наблюдений, измерений, построений осуществляемых с использованием цифровых ресурсов, анимированного эксперимента, виртуальных лабораторий организуется поисковая познавательная деятельность учащихся, осуществляемая как под руководством учителя, так и самостоятельно;
- осуществляется поэтапный и поэлементный дифференцированный контроль, самоконтроль и коррекция математических знаний и умений учащихся, реализуемый с помощью контролирующих программных средств;
- организуется самостоятельная деятельность учащихся по использованию ИКТ для поиска и усвоения учебной информации, для выполнения учебных и творческих проектов.
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой были определены следующие задачи исследования:
. Рассмотреть сущность и содержание понятия познавательная активность, уровни познавательной активности в процессе обучения и средства активизации познавательной деятельности учащихся.
. Выявить дидактические и технологические аспекты использования современных информационно-коммуникационных технологий при обучении математике.
. Определить особенности и возможности использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики.
. Выявить организационно-педагогические условия и разработать методические рекомендации по использованию основных видов ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики.
. Провести опытно-экспериментальную проверку эффективности выявленных организационно-педагогических условий и разработанных методических рекомендаций по использованию ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся.
Теоретико-методологическую основу исследования составили важнейшие положения теории учебной деятельности и деятельностного подхода в обучении (В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина В.Д. Шадриков, Е.П. Шиянова, Д.Б. Эльконин и др.); теории активизации познавательной деятельности обучаемых (Л.П. Аристова, М.А. Данилов, Б.П. Есипов, П.И. Пидкасистый, Т.И. Шамова, Щукина и др.); методологии и методики обучения математике в школе (В. В. Афанасьев, М.Б. Волович, В. А. Гусев, Г.В. Дорофеев, О.Б. Епишева, Т.А. Иванова, В.И. Мишин, В. М. Монахов, А. Г. Мордкович, Н. X. Розов, Г. И. Саранцев, 3. А. Скопец, A.A. Столяр, В. А. и др.); концепции информатизации образования (А. П. Ершов, Л. П. Мартиросян, Е. И. Машбиц, И. В. Роберт, В. Ф. Шолохович и др.).
Методы и экспериментальная база исследования. Для достижения цели исследования, решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы был использован комплекс исследовательских методов, взаимопроверяющих и дополняющих друг друга:
теоретические: анализ литературы по изучаемой проблеме; логико-педагогический анализ образовательных стандартов; методы статистического анализа экспериментальных данных; теоретическое обобщение результатов опытно-экспериментальной работы;
эмпирические: педагогическое наблюдение; анкетирование; тестирование; педагогический эксперимент; анализ продуктов деятельности учащихся.
Для статистической обработки данных использовался G- критерий знаков.
Экспериментальной базой исследования были 6-8 классы МОУ «СОШ г. Ермолино» Калужской области.
Организация и этапы исследования:
На первом этапе (2011-2012 гг.) - констатирующем, проводилось целенаправленное изучение и анализ литературы по проблеме исследования. Это позволило определить исходные позиции диссертационного исследования, разработать понятийный аппарат, сформулировать гипотезу исследования и наметить его задачи. На данном этапе был проведен констатирующий эксперимент, в ходе которого проведено анкетирование учителей математики.
На втором этапе (2012 - 2013 гг.) - формирующем осуществлялась проверка гипотезы исследования; в ходе формирующего эксперимента, реализовывался комплекс организационно-педагогических условий, осуществлялась разработка и реализация методики использования основных видов ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики; обрабатывались и анализировались результаты промежуточного диагностирования, обобщались промежуточные результаты исследования.
На третьем этапе (2013 г.) - обобщающем проводился анализ результатов исследования, систематизировались данные опытно-экспериментальной работы, осуществлялась математическая обработка, обобщение и качественный анализ результатов исследования; оформлялись материалы диссертационного исследования.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в том, что в нем на основе теоретического анализа выявлены потенциальные возможности использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся в процессе обучения математике, определены и экспериментально обоснованы организационно-педагогические условия активизации познавательной деятельности учащихся на основе использования ИКТ.
Практическая значимость исследования заключается в том, что в нем разработаны и экспериментально проверены методические рекомендации по использованию различных видов ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся в процессе обучения математике, которые будут полезны учителям при выборе и использовании методических средств активизации познавательной деятельности учащихся, расширят их представления о возможностях использования ИКТ в процессе обучения.