Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Методические подходы к обучению учителей использованию информационных технологий на уроках математики в процессе развития познавательного интереса учащихся (На примере курса информатики) Мартиросян Лора Пастеровна

Методические подходы к обучению учителей использованию информационных технологий на уроках математики в процессе развития познавательного интереса учащихся (На примере курса информатики)
<
Методические подходы к обучению учителей использованию информационных технологий на уроках математики в процессе развития познавательного интереса учащихся (На примере курса информатики) Методические подходы к обучению учителей использованию информационных технологий на уроках математики в процессе развития познавательного интереса учащихся (На примере курса информатики) Методические подходы к обучению учителей использованию информационных технологий на уроках математики в процессе развития познавательного интереса учащихся (На примере курса информатики) Методические подходы к обучению учителей использованию информационных технологий на уроках математики в процессе развития познавательного интереса учащихся (На примере курса информатики) Методические подходы к обучению учителей использованию информационных технологий на уроках математики в процессе развития познавательного интереса учащихся (На примере курса информатики) Методические подходы к обучению учителей использованию информационных технологий на уроках математики в процессе развития познавательного интереса учащихся (На примере курса информатики) Методические подходы к обучению учителей использованию информационных технологий на уроках математики в процессе развития познавательного интереса учащихся (На примере курса информатики) Методические подходы к обучению учителей использованию информационных технологий на уроках математики в процессе развития познавательного интереса учащихся (На примере курса информатики) Методические подходы к обучению учителей использованию информационных технологий на уроках математики в процессе развития познавательного интереса учащихся (На примере курса информатики)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Мартиросян Лора Пастеровна. Методические подходы к обучению учителей использованию информационных технологий на уроках математики в процессе развития познавательного интереса учащихся (На примере курса информатики) : Дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 : Москва, 2003 203 c. РГБ ОД, 61:03-13/2110-6

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОЦЕССЕ ЛИЧНОСТНО ОРИЕНТИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ 13

1. Анализ современного состояния научно-методических разработок и педагогической практики использования информационных технологий в процессе преподавания математики 13

2. Развитие познавательного интереса в личностно ориентированном обучении математике с использованием информационных технологий 33

3. Реализация прикладной информационно-технологической направленности обучения математике с использованием информационных технологий 61

4. Требования к структуре, содержанию учебного материала и организации учебной деятельности с использованием информационных технологий на уроках математики 76

Выводы по ГЛАВЕ I: 86

ГЛАВА II. ОБУЧЕНИЕ УЧИТЕЛЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА УРОКАХ МАТЕМАТИКИ 90

1. Основные направления обучения учителей использованию информационных Технологий в процессе преподавания математики 90

2. Организационные формы и методы использования математических информационных систем в процессе развития познавательного интереса учащихся (на примере 6 класса) 114

3. Структура и содержание курса информатики для учителей математики «использование информационных технологий в обучении математике» 127

4. Экспериментальная апробация курса информатики для учителей математики «использование информационных технологий в обучении математике» 141

Выводы по ГЛАВЕ II; 157

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 161

БИБЛИОГРАФИЯ 166

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 176

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 180

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 200

Введение к работе

Актуальность исследования. Современный период развития сферы российского образования характеризуется процессом информатизации, который предполагает реализацию возможностей информационных технологий (ИТ) с целью совершенствования учебно-воспитательного процесса, 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.

В современных теоретических и экспериментальных исследованиях отечественных и зарубежных авторов (Андреев А.А., Зайнутдинова Л.Х., Клейман Г., Кузнецов А.А., Лапчик М.П., Михеев В.И., Панюкова СВ., Престон К., Роберт И.В., Савельев А.Я., Тувенен Д. и др.) по вопросам применения учителем средств ИТ в практике преподавания, раскрываются дидактические возможности средств обучения, реализованных на базе этих технологий (обеспечение незамедлительной обратной связи между обучаемым и средством обучения, функционирующим на базе ИТ; возможность обработки больших объемов информации за малые промежутки времени; наглядное представление на экране изучаемых объектов, процессов, как в виде моделей, так и в виде геометрических интерпретаций (диаграммы, графики, таблицы и пр.); архивное хранение больших объемов информации в базах и банках данных, их передача и обработка; автоматизация процессов вычислительной, информационно-поисковой деятельности, обработки результатов учебного эксперимента; автоматизация процессов контроля результатов усвоения), а также возможности повышения эффективности всей системы образования в результате их использования. Перечисленные возможности средств ИТ позволяют осуществить учебную деятельность в области: регистрации, сбора, хранения, обработки, передачи и тиражирования информации об изучаемых объектах, процессах; управления

отображением на экране моделей изучаемых объектов, процессов; автоматизированного контроля и самоконтроля результатов учебной деятельности; компьютерного тестирования; тренажа для формирования умений и навыков учеб ной деятельности. Вышеизложенное определяет возможность реализации углубленного индивидуального подхода к обучаемому, при котором каждому ученику может быть предоставлена его собственная "траектория" обучения.

По мнению некоторых исследователей (Гужвенко Е.И., Панюкова СВ., Шухман А.Я. и др.) технологическая реализация индивидуализации обучения на базе вышеописанных возможностей средств ИТ целесообразна на базе личностно ориентированного обучения (ЛОО). Обобщая мнения специалистов (Гужвенко Е.И., Панюкова СВ. и др.) в области организации ЛОО с использованием средств ИТ будем понимать под этим словосочетанием процесс обучения, учитывающий: личностные интересы, предпочтения, уровень подготовленности и субъективный опыт обучаемых; специфику учебной деятельности; особенности изучения учебного предмета в процессе организации различных видов учебной деятельности; возможность выбора режима учебной деятельности из допустимых и уровня сложности учебного материала. Современные методики личностно ориентированного обучения (Берулава Н.М., Бондаревская Е.В., Зеер Э.Ф., Петровский А.В., Сериков В.В., Якиманская И.С и др.) находятся в настоящее время в стадии развития. Несмотря на большой вклад в педагогическую науку теория ЛОО не рассматривает реализацию возможностей ИТ как фактор обеспечения личностных предпочтений обучаемого при самостоятельном выборе учеником своего продвижения в учении, адекватно его подготовке и самоопределению. Особую значимость при этом имеет развитие познавательного интереса у обучаемого, являющегося важным фактором самостоятельного продвижения в учении в условиях личностно ориентированного обучения.

В исследованиях Л.И. Божович, А.К. Марковой, Н.Г. Морозовой, Г.И. Щукиной и других показана значимость развития познавательного интереса к учению для успешного овладения знаниями. По мнению этих авторов, если мотивом деятельности является познавательный интерес, то включается непроизвольное внимание и память, активизируется мышление, деятельность становится продуктивной и успешной, а знания глубокими и прочными. Поэтому развитие познавательного интереса является важным средством повышения эффективности обучения. Вместе с тем, в современных педагогических исследованиях полноценная реализация возможностей средств ИТ в процессе развития познавательного интереса недостаточно изучена.

Существует много исследований (Зайнутдинова Л.Х., Кузнецов А.А., Панюкова СВ., Роберт И.В., Софронова Н.В. и др.), представляющих интерес в области реализации возможностей ИТ в целях совершенствования учебно-воспитательного процесса, повышения его мотивации, перехода на уровень самостоятельного «открытия» изучаемых явлений, закономерностей.

В работах многих современных исследователей (Глейзер Г.Д., Гужвенко Е.И., Капустина Т.В., Кравцов С.С., Майер В.Р., Роберт И.В., Розов Н.Х., Якобсон Л.Л. и др.) подчеркивается необходимость использования ИТ при изучении математики. Отечественные и зарубежные исследования, а также опыт использования учителями средств ИТ в процессе изучения математики общеобразовательной школы свидетельствуют о том, что помимо специализированных пакетов, представляющих возможность осуществления учебной деятельности в области математики (Mathcad, Matlab, Марі, Matematica, Derive, Excel и др.) разработаны в значительном количестве авторские компьютерные программы, применяемые при обучении математике (например: электронные учебники-справочники "Планиметрия 8-9 класс" и "Стереометрия 10-11 класс", учебное пособие для школьников "Уроки геометрии Кирилла и Мефодия 7-9 класс" и др.).

Программный продукт, обеспечивающий возможность: выполнения построений на экране (в том числе в динамике) математических объектов, графиков функций, диаграмм, описывающих динамику изучаемых закономерностей; создания экранных изображений геометрических объектов и их динамического представления; автоматизации вычислительной информационно-поисковой деятельности будем называть математической информационной системой (МИС).

Отмечая бесспорную ценность исследований в области применения учителями средств ИТ в процессе преподавания математики, следует отметить, что они в основном ориентированы на автоматизацию процессов контроля результатов учебной деятельности; тренировку построения графиков различных функций; на осуществление первичных вычислительных операций; на построение отдельных геометрических фигур. Следует также отметить, что в современных исследованиях в области применения ИТ при обучении математике не уделяется должного внимания адаптации к возрастным особенностям учащихся, специфики обучения этому предмету в общеобразовательной школе, развитию познавательного интереса на базе реализации возможностей ИТ. Также в исследованиях не выявляется, какие МИС и на каких этапах обучения целесообразно применять учителю, чтобы усвоение его было доступным и эффективным. Не выявлены также обобщенные подходы к соотнесению того, какие виды средств ИТ следует применять при осуществлении тех или иных видов учебной деятельности в процессе изучения математики в среднем звене образования. Вместе с тем, как указывают некоторые исследователи (Гужвенко Е.И., Кравцов С.С. и др.), локальное применение средств ИТ (в виде отдельных прикладных программных средств или эпизодического применения специализированных пакетов) не обеспечивает математическое образование базовой подготовкой в области реализации возможностей ИТ. Несмотря на то, что в Государственном образовательном стандарте Высшего профессионального образования (специальность 032100 Математика) Министерства образования

РФ для студентов - будущих учителей математики предусмотрено изучение таких систем как MathCAD, MatLab, Matematica и др., анализ научно-методической литературы показывает, что уровень применения учителями математики средств ИТ в учебном процессе невысок. В лучшем случае учителями математики на отдельных уроках используются программные средства учебного назначения для решения локальных педагогических задач. Одной из причин возникновения подобной ситуации является неподготовленность учителя математики к систематическому использованию средств ИТ в процессе преподавательской деятельности. Кроме того, низкое качество электронных средств учебного назначения и неподготовленность учителя в области грамотного выбора этих средств затрудняет использование их для достижения конкретных методических целей урока. Но самое главное — в современной педагогике в настоящее время отсутствуют обобщенные подходы к реализации возможностей ИТ, ориентированных на исследование закономерностей предметной области, на развитие познавательного интереса у учащихся. В связи с этим важным является обучение учителей математики знаниям: о реализации возможностей ИТ в области построения различных экранных изображений математических объектов, их динамического представления; об автоматизации процессов вычислительной и информационно-поисковой деятельности, а также деятельности по сбору, обработке данных об изучаемых объектах, явлениях, процессах; о реализации прикладной направленности обучения математике с использованием ИТ; о требованиях к электронным средствам образовательного назначения, предназначенных для изучения математики и их экспертной оценке; об использовании компьютерных тестирующих и диагностирующих методик установления уровня обученности.

Таким образом, проблема исследования обусловлена противоречием между сложившейся практикой подготовки учителей математики по информатике и информационным технологиям, не обеспечивающей в должной мере реализацию возможностей информационных технологий в

процессе преподавания в аспекте развития познавательного интереса учащихся и современным уровнем теоретических и практических разработок в этой области.

Актуальность исследования определяется потребностью в разработке методических подходов к обучению учителей математики курсу информатики, ориентированному на изучение и реализацию возможностей информационных технологий (в частности математических

информационных систем) в процессе преподавания математики и приобщения подрастающего поколения к современным методам осуществления информационной деятельности при изучении и исследовании математических объектов, явлений и закономерностей.

Цель исследования заключается в научном обосновании и разработке методических подходов к обучению учителей в области информатики и реализации возможностей информационных технологий в процессе преподавания математики в школе в аспекте развития познавательного интереса учащихся.

Объектом исследования является процесс обучения учителей использованию средств информационных технологий в аспекте развития познавательного интереса учащихся на уроках математики.

Предмет исследования — методические подходы к обучению учителей использованию средств информационных технологий в процессе развития познавательного интереса учащихся на уроках математики.

Гипотеза исследования состоит в следующем: методические подходы к обучению учителей математики педагогически целесообразной реализации возможностей информационных технологий в области: создания экранных изображений математических объектов, их динамического представления; построения на экране графиков и диаграмм; осуществления деятельности по сбору, обработке, использованию учебной информации; автоматизации вычислительной, поисковой деятельности обеспечат развитие познавательного интереса учащихся в аспекте прикладной направленности

обучения математике, усвоения специфических особенностей использования ИТ, создания условий для проявления личностных интересов и предпочтений в области математики.

Согласно цели и гипотезе, определены задачи исследования:

1. Провести анализ научно-методических разработок в области реализации возможностей информационных технологий в процессе обучения математике.

2. Выявить методические цели использования математических информационных систем и педагогическую целесообразность их применения при обучении математике в среднем звене школы, в аспекте развития познавательного интереса учащихся.

3. Сформулировать требования к структуре, содержанию учебного материала и организации учебной деятельности с использованием информационных технологий на уроках математики.

4. Определить основные направления обучения учителей использованию информационных технологий в процессе преподавания математики.

5. Определить организационные формы и методы использования информационных технологий, в частности математических информационных систем, в процессе развития познавательного интереса у учащихся, в аспекте формирования прикладной направленности обучения математике.

6. Разработать структуру и содержание курса информатики для учителей «Использование информационных технологий в обучении математике» и провести экспериментальную проверку его эффективности.

Методологической основой исследования явились фундаментальные работы в области: педагогики и психологии (Бабанский Ю.К., Барабанщиков А.В., Беспалько В.П., Давыдов В.В., Краевский В.В., Лернер И.Я.), теории и методики обучения информатике и информатизации образования, в том числе использования современных ИКТ в учебном процессе (Ваграменко Я.А., Зайнутдинова Л.Х., Кузнецов А.А., Кузнецов Э.И., Лапчик МЛ., Линькова В.П., Пак Н.И., Панюкова СВ., Роберт И.В.,

Савельев А.Я., Сердюков В.И., Софронова Н.В. и др.), теории и методики обучения математике, в том числе с использованием педагогических программных средств (Глейзер Г.Д., Дорофеев Г.В., Кравцов С.С., Луканкин Т.Л., Розов Н.Х. и др.), развития познавательного интереса (Божович Л.И., Маркова А.К., Морозова Н.Г., Щукина Г.И. и др.), личностно ориентированного обучения (Бондаревская Е.В., Зеер Э.Ф., Петровский А.В., Сериков В.В., Якиманская И.С.).

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

- анализ литературы по педагогике, методике преподавания математики, информатики и других дисциплин, по психологии, теории эксперимента;

- изучение и анализ передового опыта преподавания курсов математики, информатики, физики с использованием информационных технологий;

- наблюдение, беседа, анкетирование, проведение занятий с использованием информационных технологий педагогический эксперимент.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоят:

- в научно-методическом обосновании реализации прикладной информационно-технологической направленности обучения математике с использованием информационных технологий в процессе развития познавательного интереса у учащихся в условиях личностно ориентированного обучения математике;

- в разработке требований к структуре, содержанию учебного материала и организации учебной деятельности с использованием информационных технологий на уроках математики;

- в выявлении основных направлений обучения учителей использованию информационных технологий в процессе преподавания математики, в определении организационных форм и методов использования математических информационных систем в процессе развития познавательного интереса у учащихся.

Практическая значимость исследования состоит в разработке: структуры и содержания курса информатики «Использование информационных технологий в обучении математике», ориентированного на систематическое применение средств ИТ на практических занятиях и в ходе самостоятельной подготовки к ним; методических рекомендаций к отбору средств информационных технологий, адаптированных к определенному контингенту обучаемых. Разработанный курс может быть использован в процессе подготовки будущих учителей, учителей школ и средних специальных учебных заведений к использованию ИТ в процессе преподавания математики.

Апробация результатов исследования проводилась на Всероссийских научно-методических конференциях, семинарах Института информатизации образования РАО, на научно-практических семинарах в Высшей школе («Институт управления образованием» РАО), на Международной конференции "Применение новых технологий в образовании" в г. Троицк Московской области, на занятиях с учителями математики школ №№ 1256, 911 г. Москвы и МОУ «Ивановская средняя общеобразовательная школа» Истринского района Московской области, со слушателями Института повышения квалификации РАО.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечена опорой на достижения психолого-педагогической и методической науки, согласованностью полученных выводов с основными положениями современной концепции информатизации образования; положительной экспертной оценкой преподавателями предлагаемых материалов; результатами авторского педагогического эксперимента. Результаты экспериментальной работы отражены в 7 научных работах и отчетах НИР по Комплексной программе РАО «Информационные и коммуникационные технологии в общем, профессиональном и дополнительном образовании».

Положения, выносимые на защиту:

1. Обучение учителей, ориентированное на содержательную, аналитическую и практическую направленность использования информационных технологий в личностно ориентированном обучении, обеспечивает выполнение требований к структуре и содержанию учебного материала, а также к организации учебной деятельности с использованием математических информационных систем на уроках математики.

2. Реализация методических подходов к обучению учителей знаниям о возможностях ИТ и умениям их использовать в процессе формирования прикладной информационно-технологической направленности обучения математике в условиях педагогически эффективного и безопасного их применения как инструмента визуализации, обработки, представления и использования учебной информации способствует развитию познавательного интереса учащихся в условиях личностно ориентированного обучения математике.

Анализ современного состояния научно-методических разработок и педагогической практики использования информационных технологий в процессе преподавания математики

Важной задачей современного общества является совершенствование существующей системы образования в области подготовки подрастающего поколения к жизни в условиях современного мира. Одним из способов подготовки учащихся к жизни в условиях информационного общества является применение информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в процессе обучения. Анализ научно-методической литературы показывает, что уровень применения средств ИКТ в учебном процессе невысок, что может отрицательно сказаться на подготовке подрастающего поколения к жизнедеятельности в современном информационном мире, несмотря на то, что в стандарте педагогического образования для студентов — будущих учителей математики предусмотрено изучение таких систем, как Matcad, Matlab, Matematica [27, с. 19] и др.

В работах многих современных исследователей (Глейзер Г.Д., Гужвенко Е.И., Капустина Т.В., Кравцов С.С., Майер В.Р., Роберт И.В., Розов Н.Х., Якобсон Л. Л. и др.) подчеркивается необходимость использования информационных технологий (ИТ) при изучении математики, имеется много ссылок на применение компьютера. При использовании компьютера в процессе изучения математики ученикам должна быть предоставлена возможность там, где это целесообразно, развивать и применять навыки использования ИТ на его базе. Необходимо также определить разделы учебного плана, где было бы полезно применение информационных технологий (ИТ). В этих исследованиях отмечается также, что использование ИТ повышает качество обучения математике ( Гужвенко Е.И., Кравцов С.С., Якобсон Л.Л. ) и даже является в каких то случаях основой для ее изучения. При этом следует отметить, что:

- учебная деятельность на компьютере должна быть совмещена с традиционной работой с бумагой и карандашом;

- целесообразна обратная связь между учеником и программной системой;

- в силу беспристрастной реакции программной системы на действия учеников у них повышается мотивация в выдвижении собственных предположений и догадок;

- ученикам необходимо понимать, что, работая на компьютере, полезно периодически останавливаться и думать, что произойдет, если нажать ту или иную клавишу;

- необходимо побуждать учеников к объяснению результатов их действий и анализу ситуаций, полученных при работе на компьютере;

- учебная деятельность с динамическими образами способствует развитию навыков визуализации объектов, явлений, процессов;

- возможность статистической обработки реальных данных на компьютере может использоваться как при изучении математики, так и других учебных предметов.

Повышение качества обучения при осуществлении учебной деятельности на уроках математики с использованием средств ИТ обеспечивают следующие возможности этих средств:

- обеспечение незамедлительной обратной связи между обучаемым и средством обучения, функционирующим на базе ИТ;

возможность обработки больших объемов информации за малые промежутки времени; наглядное представление на экране изучаемых объектов, процессов, как в виде математически описанных моделей, так и в виде геометрических интерпретаций (диаграммы, графики, таблицы и пр.);

Развитие познавательного интереса в личностно ориентированном обучении математике с использованием информационных технологий

Рассмотрим особенности личностно ориентированного обучения математике в аспекте формирования познавательного интереса у учащихся с использованием средств ИТ. При этом под развитием познавательного интереса к математике в условиях личностно ориентированного обучения будем понимать процесс формирования у учащихся приемов осуществления самостоятельной творческой деятельности с использованием ИТ: содержательной направленности; аналитической направленности; практической направленности.

Остановимся на более детальном описании этих позиций. 1 Содержательная направленность:

- понимание сути представления в электронной форме геометрической интерпретации решения уравнения, системы уравнений, неравенств, системы неравенств;

- прогнозирование результатов числового анализа, геометрических построений, решений задач на базе динамически представленных на экране компьютера числового ряда, диаграмм, графиков и пр.;

- понимание необходимости освоения возможностей ИТ для изучения математической теории и использования ее на практике, в том числе для изучения других предметов.

2. Аналитическая направленность:

- исследование математических моделей, визуально представленных на экране компьютера или описанных функциональной зависимостью;

- анализирование массива статистических данных, динамически представляемых на экране компьютера;

- поиск математической информации;

- интерпретирование формул, математических выражений, графиков, отображающих определенные закономерности по их «компьютерной визуализации».

3. Практическая направленность:

- осуществление геометрических преобразований в условиях динамического представления на экране геометрических объектов;

- создание на экране компьютера геометрических объектов по их описанию или изображению;

- построение динамических графиков, диаграмм адекватно заданным параметрам;

- формирование динамически изменяющихся матриц, описывающих функциональные зависимости;

- автоматизация нахождения оптимальных решений математических задач;

- автоматизация получения результата математических вычислений.

Современные подходы к процессу обучения математике с использованием ИТ рассматривают интересы личности, отношение к человеку, его творческое развитие как приоритетные. Это обусловлено тем, что, во-первых, цель образования заключается в развитии личности на всех уровнях; во-вторых, основной ценностью обучения считается усиление мотивационных моментов, что наиболее реализуемо при использовании ИТ. При этом формирование знаний и умений осуществляется при активной заинтересованности обучаемого, в опоре на позитивно-значимые качества его личности. Вышеозначенные особенности обучения рассматривает личностный подход, который реализует идеи гуманизма, уважения к личности, и базируется на развитии ее индивидуальности, социальных и коммуникативных способностей. В основе личностного подхода лежит признание индивидуальности каждого обучаемого и его развитие как основной ценности при обучении индивида с использованием средств ИТ.

Вначале рассмотрим особенности существующих подходов к личностно ориентированному обучению. В современной педагогической литературе вопросы личностной ориентации обучения рассматриваются такими авторами, как Берулава Н.М., Бондаревская Е.В., Бим-Бад Б.М., Зеер Э.Ф., Петровский А.В., Сериков В.В., Якиманская И.С. и др. В настоящее время сформулированы различные подходы к проблеме разработки и внедрения личностно ориентированного обучения. Так, психолог Якиманская И.С. [124]

Основные направления обучения учителей использованию информационных Технологий в процессе преподавания математики

Останавливаясь на вопросах обучения учителей использованию средств ИТ на уроках математики, рассмотрим педагогическую целесообразность реализации возможностей ИТ в процессе обучения математике. 1. Педагогическая целесообразность реализации возможностей ИТ в процессе обучения математике обосновывается, прежде всего, визуализацией учебной информации [104, с. 13]. В традиционной методике обучения математике восприятие неподвижных изображений геометрических фигур в виде рисунков и чертежей, графиков функций, геометрических интерпретаций различных математических закономерностей, а также их моделей не обеспечивает в должной мере понимания сути изучаемого объекта или процесса, формирования пространственных представлений. Так, учащиеся не представляют изменения формы фигуры по имеющемуся статическому чертежу, не могут точно вообразить себе изменяющуюся фигуру, так как традиционными средствами невозможно показать в динамике изменение модели или изображения. При динамическом представлении различных геометрических чертежей или графиков, диаграмм ученик получает возможность в одном и том же зрительном поле, на одном и том же экране последовательно или одновременно показывать развитие процессов или явлений и, кроме того, абстрактные модели — текст, формулы, графики, анимации и т. д. Динамическое представление учебной информации средствами ИТ обеспечивает не только наглядно-образное, но и абстрактное восприятие.

Компьютерная визуализация изучаемого материала [ 104, с. 186] является одним из способов повышения эффективности обучения школьников и развития их учебных способностей. Так, Дж. Л. Уотсон считает, что наиболее правильно представлять процесс визуализации как создание внутреннего образа воспринимаемого учащимися объекта. При этом визуализация способствует ясному и точному восприятию образов и их представления, обеспечивая переход от восприятия конкретных объектов к восприятию абстрактных понятий о них [18, 19, 109].

В математике учебный материал, опирающийся на визуализацию процессов, явлений, математических зависимостей, изучаемых объектов, на моделирование средствами ИТ планиметрических и стереометрических объектов и задач, на создание иллюстраций по геометрии и алгебре (динамические графики, сечения стереометрических объектов, комбинированные геометрические конструкции), формирует у ученика запоминающийся визуальный образ. Так, вращение на экране геометрических фигур позволяет показать во всех ракурсах стереометрический чертеж, изображающий пространственную фигуру, который в большинстве случаев трудно воспринимается учащимися. Благодаря применению средств ИТ облегчается процесс построения на экране развертки многогранника, а по данной развертке легко восстанавливается на экране многогранник. Имитация «разрезания» и «склеивания» многогранника позволяет развивать пространственные представления о геометрических фигурах. При этом, пользуясь одной компьютерной моделью пространственной фигуры, можно производить неограниченное число «разрезаний», варьируя ими. Реализация возможностей динамической графики средствами ИТ (в учебном процессе по геометрии) может способствовать формированию и развитию умений учащихся строить и анализировать стереометрические чертежи; организовывать личностно ориентированный подход к изучению геометрии с учетом индивидуальных особенностей и интересов учащихся; формировать и развивать пространственные представления; развивать представления учащихся о математическом моделировании; развивать умение строить геометрические модели реальных процессов и явлений.

Методически грамотно организованный процесс визуализации способствует осознанности восприятия, повышению познавательного интереса, активизирует мышление [19]. Б.Ф. Ломов в своих работах проводит мысль о том, что использование средств ИТ развивает у учащихся умение оперирования образами, их трансформации и комбинирования, рекомбинирования, акцентирования определенных образов [66, 67]. Создавая некоторый «внутренний» образ, ученик как бы переносит его на экран и работает с ним как с внешним объектом. При этом ученик может экспериментировать с моделями изучаемых объектов, процессов.

Похожие диссертации на Методические подходы к обучению учителей использованию информационных технологий на уроках математики в процессе развития познавательного интереса учащихся (На примере курса информатики)