Проблематика использования ИКТ в учебном процессе

Информатизация математического образования

Лекция 2. Информатизация в работе учителя-предметника

Проблематика использования ИКТ в учебном процессе

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. 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.

На данный момент очевидно отсутствие систематического и планомерного применения средств ИТ в учебном процессе. В основном средства ИТ применяются учителями-энтузиастами эпизодически, бессистемно, реализуя узкие частные методические цели. Отсюда следует целесообразность наличия профильного курса для обучения учителей математики «Информационные технологии в обучении математики».

Можно выделить следующие направления применения ИКТ, о которых учитель математики должен знать.

1. Формирование знаний о реализации возможностей ИТ:
1. незамедлительной обратной связи между пользователем и средствами информатизации и коммуникации; данная особенность ИТ позволяет выстраивать индивидуальные траектории обучения; эти траектории будут задаваться индивидуальным учебным планом, логикой используемых программных продуктов, степенью подготовленности учащегося к работе с компьютерной техникой, степенью осознанности учащегося целей и задач своего обучения;
2. компьютерной визуализации учебной информации об объектах, или закономерностях процессов, явлений; известно, что основной канал поступления информации – зрение; также известно, что лучше усваивается материал, который воспринимался учащимся непроизвольными процессами – памяти и внимания; компьютерная визуализация, яркая и привлекательная, в движении и, возможно, с привлечением звука, является предпосылкой к запуску таких непроизвольных процессов;
3. автоматизации процессов вычислительной, информационно-поисковой деятельности, операций по сбору, обработке, передаче, тиражированию информации, а также архивного хранения достаточно больших объемов информации с возможностью легкого доступа и обращения пользователя к распределённому информационному ресурсу; раньше информация сосредотачивалась на бумажных носителях, порой труднодоступных, существующих в ограниченном количестве, трудно было получить копию такого ресурса, данный носитель требовал большого места для своего хранения, подвергался порче и старению; с приходом электронного документооборота, возможности сохранения в электронном виде текста, аудио и видео, а также развития телекоммуникаций, указанные проблемы стали ничтожными; но появились новые - труднодоступность телекоммуникаций учащимся из провинции, проблема авторского права, проблема некачественного информационного ресурса;
4. автоматизации процессов обработки результатов учебного эксперимента (как реально протекающего, так виртуально, его экранного представления) с возможностью многократного повторения любого фрагмента или самого эксперимента; данная возможность обеспечивается специализированными программными пакетами; стоит заметить, что инициаторами создания подобного рода программных продуктов, россияне не являются; так, для начальной школы существующий пакет ПЕРВОЛОГО есть локализация пакета LCSI MICROWORLDS; пакет ЖИВАЯ МАТЕМАТИКА (ГЕОМЕТРИЯ) есть локализация пакета KCP THE GEOMETER’S SKETCHPAD; по данным института новых технологий, на данный момент достаточно распространены следующие программные продукты:

i. ЖИВАЯ МАТЕМАТИКА (умк по предмету);

ii. ЖИВАЯ СТАТИСТИКА;

iii. ИНТЕРАКТИВНАЯ СТЕРЕОМЕТРИЯ;

iv. ЛОГОМИРЫ;

выделим наиболее важные программные продукты компании 1С (крупный производитель отечественного ПО):

v. 1С Школа: Математика. 5, 6 классы;

vi. 1С Школа: Алгебра. 7-9 классы;

vii. 1С Школа: Математика. 5-11 классы. Практикум;

viii. 1С Математический конструктор;

ix. 1С Планиметрия. 7-9 классы;

x. 1С Стереометрия. 10-11 классы;

также имеет место федеральная программа создания так называемых OMS-приложений, которые составляют банк методических ресурсов, расположенный по адресу http://fcior.edu.ru.

1. автоматизация процессов информационно-методического обеспечения, организационного управления учебной деятельностью и контроля за результатами усвоения и продвижения в учении) в следующих областях:

i. построение на экране графиков различных функций, диаграмм, описывающих динамику изучаемых закономерностей;

ii. динамическое представление на экране геометрических объектов или их частей с возможностью выделения деталей чертежа или его модификаций;

iii. автоматизация вычислительной и информационно-поисковой деятельности, а также деятельности по сбору и обработке статистических данных;

iv. осуществление информационной деятельности по сбору, обработке, хранению, передаче, информации с использованием средств ИТ и умений реализовать их в повседневной практике преподавания.

1. Знание особенностей методических подходов преподавания математики в условиях информатизации образования, в том числе информационной деятельности с использованием средств ИТ и осуществления информационного взаимодействия на базе средств ИКТ в аспекте реализации прикладной информационно-технологической направленности изучения содержательных линий математики с применением информационных технологий (к ряду программных продуктов, к примеру, компании 1С, удалось ассоциировать имеющиеся курсы разделов математики; так, это сделано для программы 1С Планиметрия, 1С Стереометрия; вообще говоря, учителю дается достаточно широкая свобода по подбору компьютерных средств обучения).
2. Знания о современной педагогической практике использования средств ИТ в процессе преподавания математики, а также о закономерностях учебно-воспитательного процесса в условиях информатизации образования, в том числе о достижениях информатики, информационных технологий, в частности о современных математических информационных системах (последнее время, с развитием математического софта, такого как MATHEMATICA, MAPLE, DERIVE, MATHCAD и прочих, и с развитием в них возможностей удобного общения с неподготовленным пользователем – маплеты в MAPLE, виджеты в MATHEMATICA, возникает соблазн использования этого профессионального программного обеспечения в учебном процессе; если в рамках подготовки студентов это является достаточно логичным, то в рамках общего образования – достаточно проблематичным; нет методических разработок, которые бы доказали полезность использования софта подобного рода при обучении школьников математике; часто использование математического софта ограничивается созданием демонстрационных программок и программок тестирования).
3. Основные положения разработки и использования электронных средств образовательного назначения, их проектирования и оценки их содержательно-методического характера (имеют место технические условия для сертификации электронных изданий образовательного назначения – СТУ 115.011-2002; кроме того, при создании электронных средств обучения необходимо руководствоваться психолого-педагогическими и методическими особенностями изучения материала в электронной форме).
4. Ознакомление с эргономическими условиями безопасного и эффективного применения средств вычислительной техники, средств информатизации и коммуникации, в том числе с организационными, психологическими, управленческими, санитарно-гигиеническими и прочими условиями проведения занятий с использованием ИТ и с возможными последствиями использования средств ИТ и мерами по их предотвращению (безопасная работа школьников в компьютерном классе регулируется нормативными актами – СанПиН, кроме того, необходимо понимать, что школьникам придется работать за компьютером как на уроках информатики, так и на уроках математики, а общий режим нахождения за компьютером надо выдерживать).
5. Использование компьютерных тестирующих, диагностирующих методик установления уровня знаний, умений учащегося по предмету математики, а также контроля и самооценки знаний, в том числе продвижения в учении и интеллектуальном развитии (простейшие тестирующие программы можно создавать, используя средства электронных презентаций; более серьезными средствами являются системы программирования, в том числе и математические пакеты).

Задание: отыскать, по возможности, несколько различных классификаций программных средств учебного назначения.