Введение
Актуальность темы исследования заключается в том, что современное российское образование модернизируется в направлении повышения его качества, доступности и эффективности.
Федеральный государственный стандарт начального общего образования (ФГОС НОО)
Наиболее продуктивными технологиями, педагогов, являются информационно-компьютерные средства обучения. Они способствуют созданию специализированных условий для формирования и развития индивидуальных особенностей, мотивации, логического мышления, речевого развития, самостоятельности, личности учащегося в целом. Информационно-компьютерные средства обучения позволяют отойти от авторитарности в обучении, опираться на самостоятельность учащихся.
При помощи информационных технологий учащиеся не просто получают знания, но и научаются самостоятельно изыскивать эти знания, грамотно пользоваться ими при решении учебных задач.
Несмотря на очевидную необходимость более широкого и грамотного применения информационно-компьютерных средств обучения в процессе проведения уроков математики, в настоящее время остаются не полностью рассмотрены вопросы об использовании их в начальном курсе математики, что и составило проблему нашего исследования.
Целью исследования является изучение возможности использования информационно-компьютерных математики, а также применению на занятиях по изучению нового материала и при контроле уже имеющихся знаний.
Объект исследования: процесс обучения математике в начальной школе с использованием информационно-компьютерных средств обучения. Предмет исследования: приемы и способы использования информационно-компьютерных средств в начальном курсе математики.
Задачи исследования:
- изучить основные понятия информационно-компьютерных средств;
- выделить и рассмотреть основные характеристики информационно компьютерных средств обучения математике;
- проанализировать методические рекомендации по использованию информационно-компьютерных средств на уроках математики в начальной школе;
- разработать и апробировать серию занятий по математике с использованием информационно-компьютерных средств обучения.
Гипотеза исследования заключается в том, что если на уроках математики в начальной школе будут активно использоваться информационно-компьютерные средства обучения, то процесс присвоения научных знаний будет более продуктивным как при оперировании различными образами и наглядными представлениями; так и при формировании у учащихся активной познавательной позиции.
1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-КОМПЬЮТЕРНЫХ СРЕДСТВ ПРИ ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ
1.1 Основные понятия информационно-компьютерных средств
Исследуя основные понятия информационно-компьютерных средств, следует подходить к данному термину с определения информационных технологий. Б.М. Бим-Бад указывает, что «информационные технологии (англ. information technology) - широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, в том числе, с применением вычислительной техники».
Группа ученых считает, что «информационные технологии - это совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение, распространение и отображение информации с целью снижения трудоемкости процессов использования информационного ресурса, а также повышения их надежности и оперативности.
Современные информационные технологии помогают учителю организовать обучение школьников и реализовать педагогические методы, формы и средства обучения, ориентируют учащихся на самостоятельную работу. Их использование приводит к изменениям в содержании образования, технологиях обучения, а также межличностных отношениях между участниками образовательного процесса. В настоящее время информационные технологии представляют собой компьютерные технологии. При этом они имеют дело с использованием как компьютеров, так и программного обеспечения в сфере образования. 15 Созданные обучающие компьютерные программы, наряду с традиционными методическими средствами, могут быть использованы на любом этапе обучения в соответствии с поставленными целями и задачами.
С развитием технологий появляются все новые технические средств обучения, увеличиваются обучающие ресурсы вместе с возможностями учебного процесса. Появление новых и новейших информационных технологий и их применение привело к формированию школьной информационной культуры, которая осуществляется с помощью и посредством информационнокомпьютерных средств (ИКС). В научной литературе можно встретить иное название. Их также называют электронными или цифровыми образовательными ресурсами (ЭОР, ЦОР).
С использованием ИКС «интенсифицируются все уровни учебно-воспитательного процесса и обеспечивается:
- повышение эффективности и качества процесса обучения за счет реализации ИКС;
- обеспечение побудительных мотивов (стимулов), обуславливающих активизацию познавательной деятельности;
- углубление межпредметных связей за счет использования современных средств обработки информации, в том числе и аудиовизуальной, при решении задач».
В школе ИКС «могут применяться:
- как предмет изучения, в связи с чем, основным содержанием курса основ компьютерной грамотности в начальной школе должно стать приобретение навыков самостоятельной работы на персональном компьютере и хорошее владение текстовыми и графическими редакторами, обучающими программами;
- как средство обучения для организации и проведения предметных уроков, тестирования и самоконтроля учащихся с использованием развивающих и обучающих игр, компьютерных тестов и тренажеров, мультимедийных энциклопедий, справочников, мультимедиа-уроков;
- как источник получения информации и универсального средства общения и коммуникаций»
ИКС необходимы «для учащихся потому, что они:
- облегчают понимание изучаемого материала за счет иных, нежели в печатной учебной литературе, способов подачи материала: воздействие на слуховую и эмоциональную память и т.п.;
- допускают адаптацию в соответствии с потребностями учащегося, уровнем его подготовки, интеллектуальными возможностями и амбициями; - освобождают от громоздких вычислений и преобразований, позволяя сосредоточиться на сути предмета, рассмотреть большее количество примеров и решить больше задач;
- предоставляют широчайшие возможности для самопроверки на всех этапах работы;
- дает возможность красиво и аккуратно оформить работу и сдать ее преподавателю в виде файла или распечатки;
- выполняют роль бесконечно терпеливого наставника, предоставляя практически неограниченное количество разъяснений».
1.2 Характеристика информационно-компьютерных средств обучения математике
Математика является достаточно сложным предметом. Поэтому учителю следует найти лучшее сочетание методов обучения и средств. Таковыми могут стать ИКС, т.к. они делают учебу для учащихся интересной и привлекательной, что немаловажно для такого предмета как математика. Определяя основные показатели ИКС обучения математике, важно уточнить, что организация работы подтверждает необходимость применения ИКС. Кроме того, они повышают мотивацию учащихся, проверка знаний и умений получается многосторонней и комплексной. ИКС усиливают интерес к уроку и предмету, наглядно и красочно представляют новые знания. Использование ИКС на уроках математики необходимо.
Так, М.С. Цветкова и О.Б. Богомолова указывают следующее: «на сегодня нет ни одной специальности, ни одной сферы деятельности, где бы ни использовался компьютер, поэтому обязанность школы научить учащихся использовать его по назначению. Изложенное, с одной стороны, отражает существующие в образовательной практике проблемы, с другой определяет 22 теоретические основы поиска новых форм содержания и условий обучения математике».
Применение ИКС, как разъясняет А.Г. Ковалева, «в традиционном начальном образовании позволяет дифференцировать процесс обучения младших школьников с учетом их индивидуальных особенностей, дает возможность творчески работающему учителю расширить спектр способов предъявления учебной информации, позволяет осуществлять гибкое управление учебным процессом, делает его социально значимым и актуальным».
На самом деле вместе с использованием ИКС преподавание традиционных учебных предметов начинает преображаться, т.к. в результате оптимизируются процессы понимания и запоминания учащимися учебного материала. Заменить учителя или учебник не сможет один компьютер, однако он сильно меняет сам характер педагогической деятельности. А.П. Шмакова предлагает учитывать то, что ИКС «служат не только для разнообразия, но и для того, чтобы учебный материал обладал большей наглядностью, был более понятен и интересен для учащихся».
Так, использование ИКС в образовании дает то, чего не может дать учебник; компьютер на уроке становится средством, которое позволяет учителю узнать индивидуальные особенности каждого учащегося, а учащимся - лучше познать самих себя.
Введение компьютера в учебный процесс может расширить возможности учителя, обеспечить его компьютерными средствами. В.П. Беспалько указывает, что с помощью ИКС «решаются следующие проблемы: - совершенствование организации преподавания, повышение индивидуализации обучения (максимум работы с каждым обучающимся); - помощь учителю в ликвидации пробелов, возникших из-за пропусков уроков; - повышение продуктивности самоподготовки после уроков;
- средство индивидуализации работы самого учителя: компьютер
- хранилище результатов творческой деятельности педагога, придуманных им интересных заданий и упражнений».
В рамках традиционного урока ИКС позволяют говорить о формировании «ключевых компетенций школьников:
- способности к системному мышлению, к самостоятельным действиям в условиях неопределенности и непредсказуемости;
- готовности проявлять ответственность за выполняемую работу;
- способности самостоятельно и эффективно решать возникшие проблемы в процессе практической деятельности;
- готовности к позитивному взаимодействию и сотрудничеству с одноклассниками;
- способности быстро и эффективно принимать решения, деятельно содействовать урегулированию конфликтов в решении возникших проблем;
- способности быстро и гибко применять свои знания и опыт в решении практических задач;
- готовности к приобретению новых знаний и стремлению к самосовершенствованию;
- понимании значения использования информационных технологий и владениями ими в процессе обучения; - способности к субъективной самооценке, рефлексии и др.»
В начальной школе мышление у детей наглядно-образное, поэтому особое значение приобретает принцип наглядности. К эффективным средствам включения ребенка в процесс творчества на уроке являются: игровая деятельность, положительны эмоциональные ситуации, работа в парах, проблемное обучение.
На основании мнения ученых можно сделать вывод, что на уроках математики в начальной школе при помощи ИКС «можно решить проблему дефицита подвижной наглядности, когда дети под руководством учителя на экране монитора сравнивают способом наложения геометрические фигуры, анализируют взаимоотношения множеств и т.д. Компьютер является и мощнейшим стимулом для творчества детей. Экран притягивает внимание, которого порой нельзя добиться при фронтальной работе с классом. На экране можно быстро выполнить преобразования в деформированном тексте, превратив разрозненные предложения в связный текст. Но для того, чтобы учащиеся начальной школы могли в соответствии со своими желаниями использовать компьютер как помощник в учебе, надо позаботиться об универсальности их пользовательских навыков. С помощью современных 28 технических и аудиовизуальных средств и интенсивных методов обучения можно заинтересовать учеников, облегчить усвоение материала».
Все изложенное соответствует современному образованию, в котором предлагается совокупность трех «систем требований:
- к результату образования; - к структуре основных образовательных программ (то, как школа выстраивает свою образовательную деятельность);
- к условиям реализации стандарта (кадры, материально-техническая база, информационное сопровождение и пр.).
В предмете математики с учетом специфики содержания предметных областей, согласно ФГОС НОО должны отражаться «предметные результаты освоения основной образовательной программы начального общего образования, включающих в себя конкретные учебные предметы:
- использование начальных математических знаний для описания и объяснения окружающих предметов, процессов, явлений, а также оценки их количественных и пространственных отношений;
- овладение основами логического и алгоритмического мышления, пространственного воображения и математической речи, измерения, пересчета, прикидки и оценки, наглядного представления данных и процессов, записи и выполнения алгоритмов;
- приобретение начального опыта применения математических знаний для решения учебно-познавательных и учебно-практических задач;
- умение выполнять устно и письменно арифметические действия с числами и числовыми выражениями, решать текстовые задачи, умение действовать в соответствии с алгоритмом и строить простейшие алгоритмы, исследовать, распознавать и изображать геометрические фигуры, работать с таблицами, схемами, графиками и диаграммами, цепочками, совокупностями, представлять, анализировать и интерпретировать данные;
- приобретение первоначальных представлений о компьютерной грамотности».
Образование в начальной школе является основой последующего обучения в школе. Именно в начальной школе необходимо привить умение использовать универсальные учебные действия (УУД). Они дают учащимся возможность самостоятельно успешно усваивать новые знания, умения в основе этого лежит формирование умения учиться. УУД являются обобщенными действиями, порождающими мотивацию к обучению и позволяющими учащимся ориентироваться в различных предметных областях познания.
В федеральном государственном стандарте начального общего образования (ФГОС НОО) говорится о необходимости «приведения школьного образования в соответствие с потребностями современного общества, которое в данное время характеризуется изменчивостью, многообразием существующих в нем связей, широким внедрением информационно-компьютерных технологий. В таких условиях одной из важных целей образования становится внедрение ИКС в начальное общее образование. Благодаря чему учащиеся овладеют навыками исследовательской деятельности, активным использованием ИКС для решения коммуникативных и познавательных задач».
В требованиях ФГОС НОО, вопросы акцентируются на собственной деятельности учащегося по поиску, осознанию и переработке новых знаний.
Для успешной реализации основ образовательной программы начального общего образования в соответствии с ФГОС НОО, необходимо создание современной информационно-образовательной среды. Для ее создания необходимо введение новых современных инструментов, которые в свою очередь обеспечивают практическую деятельность учащегося.
В государственной программе РФ «Развитие образования» на 2013 2020 годы «роль информационно-коммуникационных технологий в обеспечении современного качества образования рассматривается как ключевой элемент развития современной школы».
В работах Л.Л. Босовой показано, что «для развития познавательных процессов и индивидуальных качеств младших школьников является внедрение в учебный процесс новых информационных технологий, которые позволяют в доступной форме использовать познавательные и игровые потребности обучающихся. Современный мультимедийный урок строится по той же структуре, что и традиционный: актуализация знаний, объяснение нового, закрепление, контроль. В процессе обучения с применением компьютера используются те же методы: объяснительно-иллюстративный, проблемный, исследовательский, частично-поисковый и др.».
Здесь речь идет о новых информационных технологиях, что в нашем случае можно идентифицировать как ИКС. Их использование на уроках математики в начальной школе «позволяет перейти от объяснительноиллюстрированного способа обучения к деятельностному, при котором ребенок становится активным субъектом учебной деятельности. Это способствует осознанному усвоению учащимися новых знаний».
Целью современного урока математики в начальной школе является формирование образного мышления. Для реализации этого в использовании ИКС заложены большие возможности, ведь «урок с использованием ИКС — это наглядно, красочно, информативно, интерактивно, экономит время учителя и ученика, позволяет ученику работать в своем темпе, позволяет учителю работать с учеником дифференцированно и индивидуально, дает возможность оперативно проконтролировать и оценить результаты обучения. Практика показывает, что повышается эффективность проводимых занятий, познавательная активность учеников, их интерес к изучаемому предмету. Применение современных технологий позволяет, например, вывести на доску отсканированные фрагменты учебника или рабочей тетради и работать с ними. В этот период наглядность особенно важна, очень полезно дополнять материал школьника яркими слайдами, которые позволяют расширить возможности восприятия информации детьми. Возможно использование 31 Интернет-ресурсов прямо на занятиях, например, провести интерактивную экскурсию по любому городу мира и т.д.».
Отметим, что формирование УУД учащихся на ступени начального общего образования, не может происходить без ориентации младших школьников в области ИКС и формирования способности грамотно применять их. Действительно, с применением ИКС урок становится более насыщенным и интересным, а потому имеет преимущества как для учителя, так и для учащихся. Работа с современными ИКС концентрирует внимание учащихся, самодисциплину, организованность, которые развиваются на основе самоконтроля и ответственности. При использовании ИКС учащиеся «привыкают к общению, поиску и обработке информации, у них появляется уверенность в себе, так как они могут найти ответ практически на любой вопрос. Работая в группах, школьники находят способность к сотрудничеству.
Особенно эффективно работают при осуществлении проектной деятельности, когда группа учеников получает информацию, сразу ее обсуждает, анализирует, обрабатывает и с помощью компьютера получает конечный результат. Такую работу можно с успехом организовать и на уроках математики»
В заключение первой главы важно выделить основные критерии ИКС при обучении математике младших школьников. Это возможность развития с помощью ИКС оперирования различными образами и наглядными представлениями, их умения действовать по наглядным ориентирам в заданной последовательности, а также активная познавательная позиция и развитие активности мышления. Для подтверждения изложенного далее представлена опытно-экспериментальная работа.
Изучение теоретических источников по рассматриваемой нами проблеме позволило выявить, что внедрение информационно-компьютерных средств обучения в образовательный процесс на уроках математики облегчает понимание изучаемого материала, положительно воздействует на слуховую и эмоциональную память. В процессе выполнения заданий роль информационно-компьютерных средств значительно возрастает.
Анализ научной литературы позволил выявить критерии ИКС при обучении математике младших школьников: возможность развития оперирования различными образами и наглядными представлениями, умение действовать по наглядным ориентирам в заданной последовательности, а также активная познавательная позиция и развитие активности мышления.
В ходе проведения опытно-экспериментальной работы нами использовались диагностические анализы по методикам «Прогрессивные матрицы Равенна», «Полянки» и «Активность мышления».
Анализируя состояние уровня развития показателей на начало и завершение опытно-экспериментальной работы можно отметить следующее.
В начале экспериментального исследования по критерию умения правильно представить последовательность действий в экспериментальной группе высокий балл показали 30% учеников, средний - 50% и низкий - 20% учеников. В контрольной группе наибольшее число ребят показали низкий и средний уровень - по 40%. Высокий уровень у 20% ребят. Очень высокий и очень низкий уровень не обнаружены ни в одной группе.
По критерию выполнения преобразований, рационализация выполнения задания в экспериментальной группе высокий уровень у 20% учащихся, средний - у 40%, низкий - у 40%. В контрольной группе 30% учащихся контрольной группы показали высокий уровень развития наглядно-образного мышления, 40% получили средний общий балл и 30% - низкий. Очень высокий и очень низкий уровень не выявлены.
По критерию активной познавательной позиции в экспериментальной группе уровень высок у 20%, средний - у 70% и низкий - у 10% ребят. В контрольной группе 20% ребят показали высокий уровень, 50% - средний и 30% - низкий уровень. Очень высокий и очень низкий уровень не обнаружены ни в одной группе.
В завершение экспериментального исследования по критерию умения правильно представить последовательность действий показатели распределились следующим образом: очень высокий у 30%, высокий у 40% и средний уровень у 30% учеников. В контрольной группе выявлены показатели по высокому 30%, среднему - 50% и по низкому уровню - 10% детей. Очень низкого уровня не выявлено ни у одного школьника.
По критерию выполнения преобразований, рационализация выполнения задания в экспериментальной группе по 40% очень высокого и высокого уровня, средний уровень представлен у 20% детей. Показатели младших школьников из контрольной группы изменились мало и к концу исследования показали по 10% очень высокого и высокого уровня развития, а средний и низкий составили 50% и 30% детей соответственно. Очень низкого уровня не выявлено.
По критерию активной познавательной позиции в экспериментальной группе очень высокий уровень и средний показали по 20% и высокий уровень у 60% детей. В то же время у учащихся из контрольной группы высокий уровень показали 20%, средний - 70% и низкий - 10% ребят.
Таким образом, приемы и способы использования ИКС в обучении, обучения в начальном курсе математики позволило повысить у учащихся оперирование различными образами и наглядными представлениями, а также сформировать у них активную познавательную позицию, чем и была обеспечена эффективная организация деятельности учащихся и более продуктивное присвоений ими научных знаний. Выдвинутая гипотеза подтверждена, задачи исследования выполнены, цель достигнута.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Агапова, Н. В. Перспективы развития новых технологий обучения / Н. В. Агапова. - Москва: ТК Велби, 2015.
2. Анисимова, С. П. Программы повышения квалификации работников образования в области информационных технологий / С. П. Анисимова, В. П. Демкин, Г. В. Можаева, Т. В. Руденко / Открытое и дистанционное образование. - 2004. - № 1 (13). - С. 6-12 3. Афанасьева, О. В. Использование ИКТ в образовательном процессе / О.В. Афанасьева // Педсовет (газета). - Мытищи: ИП А. В. Мерзлова, 2016. - № 9. - С. 51-54.
4. Байрамукова, П. У. Методика обучения математике в начальных классах. Курс лекций. / П. У. Байрамукова, А. У. Уртенова. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2016. - 298 с.
5. Бантева, М. А. Методика преподавания математики в начальных классах. / М. А. Бантева, Г. В. Бельтюкова. - Москва: Просвещение, 2011.
6. Барышникова, Г. Б. Психолого-педагогические теории и технологии начального образования / Г. Б. Барышникова. - Ярославль: ЯГПУ, 2013.
7. Беспалько, В. П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия) / В. П. Беспалько. - Москва: МПСИ. - 2012.
8. Бобко, И. М. Информационно-методическая система для профессиональной подготовки учителя: Методическое пособие / И. М. Бобко. - Новосибирск: СИОТ РАО, 2017.
|
