Использование новых информационных технологий в процессе обучения математике

План 1. Определение новых информационных технологий. 2. Принципы использования новых информационных технологий в процессе обучения. 3. Дидактические функции новых информационных технологий. 4. Конструирование урока математики с использованием средств новых информационных технологий.

Определение новых информационных технологий В исследованиях Н.В.Макарова, В.А.Извозчикова, М.И. Жалдака, И.В.Роберт, Т.А.Сергеевой, Е.И.Машбица, В.Ф. Шолоховича новые информационные технологии (НИТ) определяются как учебный процесс, базирующийся на некоторой новой для школы технической базе.

Ключевым признаком, по которому процесс обучения может быть отнесен к технологическому, является гарантированность и эффективность достижения поставленной цели обучения. НИТ образования - совокупность организационных форм, педагогических технологий и технических средств управления образовательным процессом, основанных на использовании современных компьютерных и телекоммуникационных систем и обеспечивающих достижение принятого образовательного стандарта массой учащихся (Б.Е. Стариченко).

Понятие «НИТ образования» охватывает не только непосредственно учебный процесс, но и управление им на всех уровнях, методическую работу преподавателей и другие аспекты функционирования образовательной системы.

НИТ обучения – совокупность педагогической техники преподавателя, методов обучения, базирующихся на использовании компьютерных технологий педагогических измерений, обеспечивающих эффективное достижение целей обучения в данной предметной области и однозначное отслеживание результатов на всех этапах обучения.

Разграничение между понятиями «НИТ обучения» и «НИТ в обучении» Если первое понятие определяет целостный процесс обучения, то второе применимо к отдельным элементам процесса обучения даже в том случае, если процесс в целом не может быть отнесен к технологическим. Такими элементами могут быть: -использование отдельных программ учебного назначения, -использование компьютеров в индивидуальной работе с учащимися (рефераты, творческие задания), - применение компьютерных средств контроля знаний и умений учащихся и пр.

Принципы использования новых информационных технологий в процессе обучения 1. Принцип информационной гуманности. 2. Принцип мультимедийности. 3. Принцип метапредметности.

Принцип информационной гуманности объединяет и развивает те моменты классических принципов дидактики, которые связаны с индивидуализацией обучения. При этом под гуманностью понимается первичность психофизиологических особенностей и личностных интересов учащегося по отношению к любым элементам технологии обучения.

все элементы процесса обучения должны быть ориентированы на индивидуальные информационные возможности и особенности учащегося. Принцип информационной гуманности:

Принцип мультимедийности следует считать развитием классического принципа наглядности обучения, но развитием на качественно ином уровне: обучение должно быть мультимедийно. При этом мультимедийность понимается в двух аспектах: в узком - как комплексность по форме представления информации, в широком - как комплексность содержания информации.

приоритетным в содержании обучения должно быть акцентирование внимания учащихся на способах представления и обработки информации в данной учебной дисциплине. При этом предпочтение должно отдаваться универсальным способам и формам. Принцип метапредметности:

Дидактические функции новых информационных технологий Управление учебной деятельностью при компьютеризированном обучении При выявлении дидактических функций НИТ примем во внимание следующие обстоятельства: по отношению к учащемуся источниками учебной информации является преподаватель и компьютер; преподаватель может осуществлять управление обучением как непосредственно, так и опосредованно через компьютерную программу, с которой работает учащийся; допустимы дидактические ситуации, когда ходом предъявления информации в процессе обучения руководит сам учащийся.

Возможные варианты информационных взаимодействий в дидактической системе «преподаватель - учащийся - компьютер» 1. Учащийся использует компьютер как средство обработки информации. Получив необходимую начальную информацию (задание) от преподавателя, он осуществляет некоторую учебную деятельность с объектной средой (например, с системой подготовки текстов, графическим редактором, базой данных и др.). Отчет о результатах деятельности представляется преподавателю (канал первичной обратной связи); оценка передается от преподавателя к учащемуся (канал вторичной обратной связи).

2. Учащийся решает определенную учебную проблему. Постановку проблемы осуществляет преподаватель, но вариант ее решения ищет учащийся с использованием компьютера, получая и обрабатывая при этом субъективно новую информацию. Примером такой деятельности может быть реферативная работа, требующая мультимедийных или сетевых источников информации или проведение исследования в моделирующей или имитирующей среде. Управление компьютером в данной схеме осуществляется самим учащимся. Каналы обратной связи используются традиционным образом. Возможные варианты информационных взаимодействий в дидактической системе «преподаватель - учащийся - компьютер»

3. Непосредственное управление действиями учащегося осуществляется компьютером; в функции компьютера входит также предоставление необходимой учебной информации, прием результатов работы учащегося и оценка его действий. Учащийся осуществляет деятельность в некоторой предметной среде - компьютерном тренажере, контролирующей программе, учебном курсе. Ходом учебного процесса преподаватель управляет через компьютер, устанавливая индивидуальные режимы и контролируя по компьютерным протоколам учебную деятельность учащегося. Возможные варианты информационных взаимодействий в дидактической системе «преподаватель - учащийся - компьютер»

1. В рассмотренных вариантах компьютер принимает на себя часть информационных функций учителя по передаче субъективно новой для учащегося информации, а в третьем варианте - и часть функции управления обучением; следовательно, применение компьютерных технологий является оптимизационной мерой, обеспечивающей решение узловой проблемы - расширение информационных возможностей преподавателя - и одновременно ведущей к повышению информационной гуманности учебного процесса. Выводы:

2. Варианты информационных взаимодействий в дидактической системе «преподаватель - учащийся - компьютер» реализуются в учебном процессе не вместо «классических базовых», а наряду с ними, частично их замещая, следовательно, компьютерные технологии в учебном процессе массовой школы могут использоваться только наряду и параллельно с традиционными схемами взаимодействия между преподавателем и учащимися. Выводы:

3. «Компьютеризированный» школьный урок приобретает комбинированный характер: часть его проводится в традиционном взаимодействии преподаватель - учащиеся, а в другой части предусматривается индивидуальная работа с компьютерной системой. Выводы:

Выделяют две составляющие учебного процесса – групповую (обеспечивающую содержательное освоение ядра учебного курса и отслеживающую переход от раздела к разделу, от темы к теме по времени) и индивидуальную (усвоение учеником сообщенной ему ранее информации и выработке умений; которые зависят от их индивидуальных способностей, возможностей и желания).

В информационном контуре «преподаватель - учащийся» должна реализовываться групповая составляющая обучения. Индивидуальная составляющая на начальных этапах усвоения информации связана с многократным повторением уже знакомых теоретических положений и выполнением большого числа практических заданий, а для выхода на творческий уровень (этап трансформации) требуется возможность проведения самостоятельного исследования.

Несмотря на различие этих задач - выработка умений, навыков и развитие творческих способностей, обе они весьма успешно могут решаться с использованием компьютера. Таким образом, индивидуальная составляющая обучения должна реализовываться в контуре «учащийся-компьютер».

Контур «преподавателькомпьютер» служит для управления обучением, осуществляемым через компьютерную систему. Учитель получает информацию о динамике освоения учебного материала каждым учащимся и группой в целом, что позволяет произвести своевременную корректировку хода обучения (в том числе индивидуальную) по содержанию, объемам, темпам и другим аспектам. В этом же контуре накапливаются результаты психофизиологического тестирования за все время обучения, что позволяет учителю и школьному психологу прогнозировать развитие учащегося и находить адекватные воспитательные решения.

Конструирование урока математики с использованием средств новых информационных технологий Конструирование урока с использованием НИТ требует соблюдения сформулированных выше дидактических принципов. Кроме того, с позиции анализа возможностей использования конкретных электронных ресурсов с учетом специфики математики, доминирующих методов обучения необходимо обосновать: 1) педагогическую целесообразность; 2) дидактическую значимость; 3) методическую оправданность (эффективность) используемых средств НИТ.

Педагогическая целесообразность Информационная технология (средства НИТ) целесообразна, если она позволяет получить такие результаты, какие нельзя получить без применения этой технологии. Например, использование НИТ для диагностики достижений учащихся позволяет более объективно оценивать умения учащихся (а также проводить самодиагностику), дает возможность определять уровень развития способностей (самоопределение), эффективно проводить статистическую обработку результатов диагностики, накапливать банк данных для каждого учащегося и отслеживать динамику развития конкретных способностей каждого ученика.

Дидактическая значимость определяется ролью НИТ в развитии общеучебных умений и построении системы знаний и умений учащихся или совокупности необходимых элементов знаний, составляющих общеобразовательное ядро. Например, дидактическая значимость использования НИТ на уроках контроля и коррекции знаний, умений учащихся определяется возможностью установления по результатам диагностики оптимальных дидактических маршрутов развития знаний, умений, способностей каждого отдельного учащегося (подбора совокупности задач, заданий различного уровня деятельности - творческого, исследовательского, моделирующего, познавательного характера и т.д.).

Методическая оправданность (эффективность) используемых средств НИТ Оправданность использования НИТ на уроках математики на методическом уровне зависит от эффективности приемов и методов организации деятельности учителя и учащихся.

Этапы конструирования урока с использованием НИТ 1. На основе анализа цели и задач урока обосновывается педагогическая целесообразность, дидактическая значимость, методическая оправданность использования средств НИТ. В соответствии с указанными аргументами выбираются необходимые электронные ресурсы конкретного методического назначения: обучающие, информационно - поисковые, имитационные, демонстрационные, моделирующие, контролирующие, тренажеры, учебно-игровые и т.д.

2. Определяется необходимое аппаратное и программное обеспечение (локальная сеть, выход в Интернет, мультимедийный компьютер, программные средства), проектируются основные виды деятельности с имеющимися электронными ресурсами, определяется методика использования конкретного программного средства. Этапы конструирования урока с использованием НИТ

3. При осуществлении поэтапного планирования урока проводится детализация функций, возлагаемых на средства НИТ, и способов их реализации, а также выбор способов взаимодействия различных компонентов (учитель – учащийся – средство НИТ – учебная информация). Этапы конструирования урока с использованием НИТ

Вывод Конструирование урока математики с использованием средств НИТ зависит не только от качества и дидактических возможностей конкретных программных средств, но и от мастерства, степени профессиональной компетентности и готовности к практическому применению НИТ в процессе обучения.