- создание экранных изображений геометрических объектов с целью исследования их особенностей, модификации по заданным условиям, изучения возможностей геометрических преобразований;
- автоматизация вычислительной и информационно-поисковой деятельности;
- построение диаграмм, описывающих динамику изучаемых процессов;
- организация выполнения тренировочных упражнений с пошаговым или итоговым контролем и дозированной помощью;
- организация контроля усвоения знаний и способов действия.
Возможные функции средств ИКТ на различных этапах урока математики определяются [61]:
- особенностями целей и задач этапа;
- особенностями содержания учебного материала;
- наличием необходимых технических возможностей (обеспеченность компьютерами и т.п.);
- наличием соответствующих цифровых образовательных ресурсов;
- способностью учителя самостоятельно конструировать и использовать цифровые учебные материалы.
В зависимости от методической подструктуры урока, его целей, целей отдельных этапов урока ИКТ может использоваться для выполнения следующих дидактических задач [61].
I. Этап актуализации знаний и умений.
Цель этапа:
подготовка учащихся к восприятию нового материала и оценка степени этой
готовности.
|
Задачи этапа: |
Возможности использования ИКТ для их выполнения |
|
1. Проверка усвоения предыдущего материала. |
- компьютерное тестирование; - работа с контролирующими и тренинговыми элементами ЦОР; - фронтальный опрос с опорой на использование изображений, чертежей, графиков, моделей и др. |
|
2. Повторение (актуализация) опорных (уже изученных) знаний и способов действия. |
- фронтальная работа с опорой на использование изображений, чертежей, графиков, моделей; - парная работа со справочными элементами ЦОР для поиска и отбора опорной информации; - использование игровых элементов ЦОР, ориентированных на применение опорной информации. |
|
3. Мотивация изучения нового, постановка проблемы и учебных задач. |
- визуализация практических ситуаций, приводящих к получению новой не изученной математической модели; - фронтальная или групповая работа с чертежами, графиками, моделями, иллюстрирующими задачи теоретического характера, попытка решения которых приводит к созданию проблемных ситуаций; - виртуальный эксперимент по выполнению наблюдений, опытов, измерений, построению чертежей и графиков, преобразований, исследованию моделей, позволяющий обнаружить новые неизвестные факты и свойства еще не нашедшие описания, объяснения, обоснования; - демонстрация презентаций, показывающих происхождение вопросов, которые предполагается изучать в истории математики, раскрывающие появление и попытки решения данной проблемы в истории науки, роль вопроса, который предстоит изучать в науке, в практике, в описании и изучении математикой процессов и явлений окружающей действительности и др. |
II. Формирование новых знаний и способов действия.
Цель
этапа: раскрытие сущности новых понятий, закономерностей, свойств,
формул, теорем, знакомство с новыми типами задач, методами и приемами их
решения, обеспечение восприятия и осмысления новой информации.
|
Задачи этапа:Возможности использования ИКТ для их выполнения: |
|
|
1. Организация учебных действий школьников, направленных изучение новой информации, необходимой для выполнения поставленных учебных задач, решения проблемы. |
- презентация, обеспечивающая наглядное сопровождение фронтальной работы по изучению нового; - индивидуальная, парная или групповая работа с цифровым источником информации; - виртуальная лабораторная работа, обеспечивающая накопление фактов на основе изучения конкретных примеров, измерений, вычислений, построения графиков, моделирования; - цифровое сопровождение групповой работы по выполнению учебных проектов, самостоятельных работ поискового характера, выдвижения и проверки гипотез, их обоснования и др. |
|
2. Осуществление действий по осмыслению и усвоению новой информации. |
- составление виртуальных каталогов, рубрикаторов, таблиц, графов, схем, позволяющих установить связи вновь изученного с известным ранее, систематизировать полученную информацию; - презентация, демонстрирующая образцы оформления указаний, правил, алгоритмов, примеров выполнения новых способов действия и др. |
III. Применение знаний, формирование умений и навыков.
Цель этапа:
знакомство с возможностями применения вновь усвоенной информации, разрешение
проблемной ситуации, усвоение способов действия по решению новых типов задач,
обучение их применению в различных ситуациях.
|
Задачи этапа: |
Возможности использования ИКТ для их выполнения |
|
1. Овладение алгоритмами решения типовых задач. |
- презентация, обеспечивающая наглядное предъявление ориентировочной основы усваиваемого действия и образцы ее применения; - индивидуальная или парная работа с ЦОР по выполнению тренировочных упражнений с пошаговым или итоговым контролем и дозированной помощью; |
|
2. Обучение применению полученных знаний в измененной и новой ситуации, для решения более сложных комбинированных задач. |
- презентация, предъявляющая опору для управления аналитико-синтетической деятельностью учащихся на этапе поиска решения нестандартных задач; - использование ЦОР для построения индивидуального маршрута по овладению умением применять изученное к решению задач различного уровня сложности и др. |
|
Контроль и самоконтроль усвоения нового. |
- компьютерное тестирование; - работа с контролирующими и тренинговыми элементами ЦОР и др. |
ВЫВОДЫ по § 1.2.
1. Для всего мирового сообщества в настоящее время характерно становление обновленной системы образования, реализующей возможности информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). Информатизация образования - процесс обеспечения всей сферы образования теорией и практикой разработки и использования современных информационных технологий, ориентированных на реализацию целей обучения и воспитания и развития.
2. Средства информационных и коммуникационных технологий это программные, программно-аппаратные и технические средства и устройства, обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации и возможность доступа к информационным ресурсам локальных и глобальной компьютерных сетей.
3. Средства ИКТ образовательного назначения предполагают реализацию их дидактических возможностей, которая создает предпосылки для интенсификации образовательного процесса, а также создания методик, ориентированных на развитие интеллекта обучаемого, на самостоятельное извлечение и представление знания, на развитие его познавательной активности.
4. К дидактическим возможностям средств ИКТ образовательного назначения относятся: обеспечение обратной связи между пользователем и средствами ИКТ, реализующей интерактивный диалог; визуализация учебной информации; моделирование и интерпретация информации об изучаемых или исследуемых объектах; архивирование, хранение больших объемов информации с возможностью легкого доступа к ней; автоматизация процессов вычислительной, информационно-поисковой деятельности, а также обработки результатов учебного эксперимента, построения чертежей, графиков, таблиц и диаграмм; автоматизация процессов управления учебной деятельностью и контроля за результатами усвоения.
. Дидактические и технологические возможности средств информационных и коммуникационных технологий обеспечивают реализацию новых видов учебной деятельности как по форме, так и но методам представления и извлечения знания: регистрация, сбор, накопление, хранение, обработка информации; интерактивный диалог; визуализация учебной информации; управление реальными объектами; управление отображением на экране моделей различных объектов; поиск информации, в том числе аудиовизуальной, в различных базах данных, на сайтах и порталах сети Интернет в диалоговом режиме реального времени; автоматизированный контроль и самоконтроль.
6. Использование в процессе обучения информационных и коммуникационных технологий способствует достижению следующих педагогических целей: реализация социального заказа современного общества в условиях информатизации, глобализации и массовой коммуникации; развитие личности обучающегося, его подготовка к жизнедеятельности в условиях современного информационного общества; интенсификация, повышение эффективности и качества образовательного процесса на всех уровнях системы образования, активизация познавательной деятельности обучающихся.
. Возможные функции средств ИКТ на различных этапах урока математики определяются: особенностями целей и задач этапа; особенностями содержания учебного материала; наличием необходимых технических возможностей; наличием соответствующих цифровых образовательных ресурсов; способностью учителя самостоятельно конструировать и использовать цифровые учебные материалы.
§
1.3 Особенности и возможности использования ИКТ как средства активизации
познавательной деятельности учащихся на уроках математики
Проблема использования информационных технологий как фактора активизации познавательной деятельности рассматривается в целом ряде диссертационных исследований (Беззубенко Н.С., Виштак Н.М., Жук Л.В., Ломакина Д.С., Маньковского И.В. и др.), однако в этих работах речь идет об учреждениях среднего или высшего профессионального образования, т.е. о познавательной деятельности студентов.
Особенности и возможности использования ИКТ в процессе обучения для повышения эффективности процесса обучения математике посвящены работы В.А. Далингера, П.П. Дьячука, М.П. Лапчика, В.Р. Майера, Л.П. Мартиросян, М.Н. Марюкова, Д.Ш. Матроса и др.
Использованию компьютерных технологий как средства качественного усвоения учебного материала по математике, изучения отдельных разделов школьного курса алгебры или геометрии посвящены диссертационные исследования Абдулгалимовой Г.Л., Барановой Е.И., Горшковой А.В., Исмаиловой З.Н., Марюкова М.Н., Первушкиной Е.А., Танеева С.М. и других.
Однако практически отсутствуют работы, в которых рассматриваются условия и возможности использования в процессе обучения математике ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся. Мало работ посвященных отдельным аспектам использования ИКТ в целях активизации.
К таким работам, например, относятся диссертационные исследования Н.В. Никоновой (Компьютерные технологии как средство развития познавательного интереса учащихся основной школы на занятиях по математике: на примере решения арифметических задач с элементами историзма), Н.Б. Паршуковой (Создание и использование виртуальной лаборатории как средства формирования предметной компетенции по геометрии у учащихся основной школы), Д.Н. Шеховцовой (Использование компьютерных технологий для визуализации математического знания) и другие.
Целостный подход к выявлению особенностей и возможностей использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики требует, по нашему мнению, сопоставления сущностных характеристик понятия познавательной активности, требований к средствам активизации познавательной деятельности учащихся, особенностей математики, как учебного предмета в общеобразовательной школе, и возможностей ИКТ в образовательном процессе.
В параграфе 1.1. познавательная активность была определена как состояние готовности учащегося к самостоятельной познавательной деятельности, характеризующееся совокупностью мотивационного, содержательно-операционного, эмоционально-волевого и личностного компонентов и проявляющееся в направленности на удовлетворение познавательной потребности в усвоении новых знаний и способов действия.
Средства активизации познавательной деятельности воздействующие на мотивационный компонент, предполагающий формирование познавательной потребности; воспитание устойчивых познавательных интересов направлены на:
создание проблемных ситуаций;
установление недостаточности имеющихся знаний и умений;
осознание необходимости и значимости приобретения новых знаний;
возбуждение интереса к сущности новых фактов, свойств, возможностям их использования;
постановку познавательных и исследовательских учебных задач, формулировку учебных проблем;
стимулирование мотивов собственного роста и саморазвития.
Для конструирования таких средств в процессе обучения математике могут быть использованы следующие возможности информационно-коммуникационных технологий.
1. Визуализация учебной информации, состоящая в наглядном представлении:
практических ситуаций, реальных процессов и явлений, демонстрирующих недостаточность математических средств для описания ситуации на языке математики или приводящих к получению новой не изученной математической модели;
чертежей, графиков, моделей, иллюстрирующих задачи теоретического характера, попытка решения которых приводит к созданию проблемных ситуаций;
информации о происхождении вопросов, которые предполагается изучать в истории математики, раскрывающей появление и попытки решения данной проблемы в истории науки, роль вопроса, который предстоит изучать в науке, в практике, в описании и изучении математикой процессов и явлений окружающей действительности.
К средствам ИКТ, обеспечивающим визуализацию учебной информации относятся:
презентации PowerPoint (статические и анимированные);
мультимедийные продукты, полученные с помощью программ Macromedia Flash и Adobe Flash Player и из других источников;
фрагменты цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) (Электронные издания «Математика, 5-11 класс. Практикум» (ООО «Дрофа»), «Математика, 5-11 класс» (ЗАО «1С»), Открытая математика 2.5. Планиметрия и Стереометрия (ООО «Физикон»), 2.5. Функции и графики (ООО «Физикон»), «Математика и конструирование» (ООО «ДОС») и др.), содержащие необходимую наглядную информацию.
. Моделирование и интерпретация информации об изучаемых или исследуемых объектах, их отношений, процессов, явлений - как реальных, так и виртуальных. Эта возможность в рамках мотивационного компонента реализуется в процессе обучения математике через осуществление виртуальных экспериментов по выполнению наблюдений, опытов, измерений, построению чертежей и графиков, их преобразований, исследованию моделей, позволяющих обнаружить новые неизвестные факты и свойства еще не нашедшие описания, объяснения, обоснования.
Средствами ИКТ, реализующими эту возможность, являются:
виртуальные лаборатории, содержащиеся в электронных изданиях учебного назначения (например, «Математика, 5-11 класс. Практикум» (ООО «Дрофа»);
интерактивные чертежи (например, в среде «Живая геометрия» «Математика, 5-11 класс» (ЗАО «1С»));