Методика проведення лабораторних занять з курсу "Застосування ІКТ у навчальному процесі з математики"

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАІНИ

Бердянський державний педагогічний університет

фізико-математичний факультет

Кафедра математики,

методики викладання математики

Курсова робота

Методика проведення лабораторних занять з курсу

«Застосування ІКТ у навчальному процесі з математики»

Студентки 6 курсу

Заочної форми навчання

Васильєвої Інесси Сергіївни

Науковий керівник:

Ачкан В.В.

Бердянськ

2011

ЗМІСТ

РОЗДІЛ І

ТЕОРЕТИЧНІ ЗАСАДИ З КУРСУ «ЗАСТОСУВАННЯ ІКТ У ПРОЦЕСІ НАВЧАННЯ МАТЕМАТИКИ»

І.1 Роль та місце ІКТ при підготовці майбутніх вчителів математики

І.2 Лабораторні заняття як форма організації процесу навчання математики

І.3 Психолого--педагогічні основи вивчення курсу «Застосування ІКТ у процесі навчання математики»

ВИСНОВКИ РОЗДІЛУ І

РОЗДІЛ ІІ

КОМПОНЕНТИ МЕТОДИЧНОЇ СИСТЕМИ НАВЧАННЯ З КУРСУ «ЗАСТОСУВАННЯ ІКТ У ПРОЦЕСІ НАВЧАННЯ МАТЕМАТИКИ»

ІІ.1 Методичні вимоги щодо вибору навчальної програми з курсу «Застосування ІКТ у процесі навчання математики»

ІІ.2 Сучасні ППЗ та профільні математичні засоби у навчальному процесі

ІІ.3 Методична розробка лабораторних занять Змістовного модуля 4. «Програмні засоби у навчанні математики» з курсу «Застосування ІКТ у процесі навчання математики»

ВИСНОВКИ РОЗДІЛУ ІІ

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

Однією з основних задач як вищої, так і середньої школи сьогодні є підготовка школярів та студентів до життя в інформатизованому суспільстві. Інформаційну культуру потрібно розглядати як невід'ємну складову загальної культури та освіти фахівця. Під час формування інформаційного суспільства комп'ютер стає звичайним робочим інструментом фахівця будь-якої галузі діяльності.

Серед всіх навчальних дисциплін в педагогічному університеті особливе місце належить курсу математики. Вивчення курсу математики формує науковий світогляд, розуміння сутності прикладних проблем, дозволяє оволодіти методами математичного моделювання. У педагогічних ВНЗ особливої уваги потребує підготовка вчителя математики, тому що математика є одним із провідних предметів у системі шкільної і вузівської освіти.

Вимоги до математичної освіти на сучасному етапі зазнали деяких змін, а саме: зменшилася кількість годин, що відводилися на класичний аналіз, алгебру, геометрію. Вводяться нові навчальні дисципліни, поява яких продиктована практичною необхідністю прикладного застосування математики. Введення у навчальний процес цих дисциплін неможливе без застосування сучасних інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ), а головне -- спеціалізованих математичних пакетів та програм навчального призначення.

Використання інформаційно-комунікаційних технологій має бути педагогiчно виправданим, розглядатись передусiм з точки зору педагогiчних переваг, якi воно може дати порiвняно з традицiйною методикою. Для успiшного застосування IКТ при вивченнi курсу математики в педагогічних університетах необхiдно внести певні змiни в методику навчання даного предмета. Програмна пiдтримка курсу математики повинна сприяти досягненню педагогiчних цілей за рахунок використання комп'ютерних засобiв для iлюстрацiї математичних понять, демонстрацiї застосувань математичних методiв дослiдження рiзноманiтних процесiв i явищ, проведення чисельного експерименту, створення та вивчення iнформацiйних i математичних моделей різноманітних явищ i процесiв, проведення комп'ютерних експериментів у геометрії.

Все ширше використовуються комп'ютери та чисельні методи для розв'язування прикладних задач. Вимоги чисельного розв'язування прикладних задач привели до появи великої кількості нових методів. Відбувається інтенсивне теоретичне переосмислення як традиційних, так і нових чисельних методів та їх систематизація.

Сьогодні вже накопичено значний досвід використання сучасних IКТ в навчальному процесі школи та ВНЗ, який висвітлено в працях Н.В.Апатової, Н.Р.Балик, В.Г.Болтянського, А.Ф.Верланя, О.М.Довгяло, А.П.Єршова, М.І.Жалдака, Л.В.Занкова, Т.Б.Захарова, О.А.Кузнєцова, В.І.Клочка, В.М.Монахова, Н.В.Морзе, С.А.Ракова, Ю.С.Рамського, В.Г.Розумовського, Ю.В.Триуса та інших.

При підготовці вчителя математики необхідно враховувати "специфічні закони, закономірності, принципи, особливості і умови освіти, навчання, виховання та формування особистості професіонала". Розглядаючи характер і зміст праці фахівців в умовах науково-інформаційного суспільства, потрібно враховувати засоби професійної діяльності фахівця. В умовах широкого використання засобів ІКТ такими інструментами виступають математичні пакети, що створювалися для фахівців-математиків. Математичні пакети можна використовувати і для навчання, тобто як педагогічні програмні засоби. Різні аспекти використання математичних пакетів як технічні, так і дидактичні розглядаються в працях таких вчених, як В.З.Аладьєв, М.Л.Шишаков, В.П.Дьяконов, Т.В.Капустіна, Ю.Ф.Лазарев, Б.М.Манзон, В.Ф.Очков, В.Г.Потьомкін та інших.

В Україні в напрямі інформатизованих систем навчання математики активно працює школа академіка АПН М.І.Жалдака - Є.Ф.Вінниченко, О.В.Вітюк, М.С.Головань, Ю.В.Горошко, Т.В.Зайцева, В.І.Клочко, І.В.Лупан, Г.О.Михалін , Н.В.Морзе, А.В.Пеньков, Ю.С.Рамський, О.А.Смалько, Є.М.Смірнова, Ю.В.Триус, Т.І.Чепрасова, А.М.Ясинський та інші.

Попри велике наукове i практичне значення проведених досліджень ряд аспектів потребує подальшого вивчення. Зокрема, недостатньо розроблені питання методики навчання дисциплін математичного циклу із застосуванням ІКТ у ВНЗ педагогічного профілю.

Все більш зростаючі вимоги до підготовки майбутнього вчителя математики, необхідність наблизити його підготовку до сучасних вимог щодо педагогічної діяльності потребує перегляду методичної системи навчання математики в університетах та педагогічних ВНЗ. З появою та впровадженням в практику навчання математики сучасних засобів ІКТ намітилися досить суттєві зрушення у розв'язанні даної проблеми.

Об'єктом дослідження є комп'ютерно-орієнтована методична система навчання методиці математики у вищих педагогічних навчальних закладах.

Предметом дослідження є процес вивчення студентів курсу “Застосування ІКТ в процесі навчання математики»

Мета дослідження -- Розробити методичні рекомендації проведення лабораторних занять з курсу “Застосування ІКТ в процесі навчання математики»

Завдання дослідження :

проаналізувати стан досліджуваної проблеми, виявити можливості вдосконалення методичної системи навчання математики в педагогічному ВНЗ за рахунок широкого впровадження засобів ІКТ в навчальний процес;

дібрати необхідні математичні пакети для впровадження у навчальний процес, виконати розробки для комп'ютерної підтримки навчально-пізнавальної діяльності студентів при навчанні математики, розробити плани -- конспекти лабораторних занять.

Методи дослідження :

теоретичний аналіз науково-методичної та психолого-педагогічної літератури з проблеми дослідження;

аналіз ППЗ та професійних математичних пакетів на предмет їх використання в навчальному процесі;

співбесіди з викладачами, які проводять лекційні та практичні заняття з математики.

РОЗДІЛ І ТЕОРЕТИЧНІ ЗАСАДИ З КУРСУ «ЗАСТОСУВАННЯ ІКТ У ПРОЦЕСІ НАВЧАННЯ МАТЕМАТИКИ»

І.1 Роль та місце ІКТ при підготовці майбутніх вчителів математики

Підготовка учителя в умовах модернізації освіти повинна відображати перспективні тенденції розвитку інформаційних та інноваційних педагогічних технологій у сфері фундаментальної, випереджаючої, відкритої і безперервної освіти. Основною метою педагогічної освіти сьогодні є підготовка педагога відповідного рівня і профілю, конкурентоздатного на ринку праці, компетентної та відповідальної людини, що вільно володіє своєю професією і орієнтується в суміжних областях знань, здібної до ефективної роботи за фахом на рівні світових стандартів, готового до постійного професійного зростання, соціальної та професійної мобільності.

Однією з складових професійної компетентності учителя, важливість якої обумовлена сьогодні змінами в освіті, викликаними розвитком інформаційних технологій, є компетентність у сфері інформаційно-комунікаційних технологій.

Характерним для майбутнього суспільства є широке використання інформаційних і комунікаційних технологій (ІКТ), що викликає необхідність впровадження засобів інформаційно-комунікаційних технологій навчання і до системи освіти. Цей процес, який в результаті швидкоплинного апаратного та програмного розвитку ІКТ вже набув ознак перманентного процесу, отримав назву процес інформатизації освіти. Рівень інформатизація освіти залежить не тільки від рівня забезпечення загальноосвітніх навчальних закладів комп'ютерним обладнанням та кількості занять, проведених у комп'ютерних класах, але й від ефективності використання апаратних і програмних засобів, інформаційних ресурсів вчителями-предметниками, зокрема - вчителями математики.

Сьогодення вимагає від учителя не просто надання учням певних знань, а навчання їх мислити, структурувати інформацію та цілеспрямовано відбирати необхідне. Сучасний учитель повинен нести учням не просто нові знання, а новий тип оволодіння інформацією. В зв'язку з цим, особливого значення набуває переорієнтація мислення сучасного вчителя на усвідомлення принципово нових вимог до його педагогічної діяльності, до його готовності щодо використання засобів ІКТ у професійній діяльності.

Вивчаючи зарубіжний досвід, ми виокремили важливий аспект: вчитель може виступати не в ролі розповсюджувача інформації (як це традиційно прийнято), а в ролі консультанта, порадника, іноді навіть колеги учня. Це викликає деякі позитивні моменти: учні активно беруть участь у процесі навчання, навчаються самостійно мислити, пропонувати своє бачення, прогнозувати та моделювати окремі ситуації. Створення умов, сприятливих навчанню математики, стає можливим тоді, коли вчитель, на основі професійної педагогічної рефлексії, яка слугує чинником його самоосвіти, готовий до розуміння та сприйняття змін, ініційованих інформатизацією освіти. Отже, діяльність учителя є частково спрямованою також і на нього самого - рефлексія та самоосвіта визначають успішність його самореалізації в професійній діяльності, успішне фахове самовдосконалення є запорукою професійної успішності.

Окремо слід зазначити, що в умовах інформатизації освіти, в професійно-педагогічної діяльності вчителя, поряд із традиційними функціями, з'являється необхідність виконання нових. Однією з них є інформаційна та мотиваційна підтримка самостійності набуття учнями знань, яка полягає в створенні засобами педагогічної діяльності умов для прояву самостійності, творчості, відповідальності учнів та формування мотивації неперервної освіти. Функція підтримки навчально-виховного процесу в зазначеному сенсі реалізується шляхом:

? вибору вчителем педагогічно доцільних форм, методів та засобів навчання;

? вибору вчителем технологій навчання (зі спрямуванням на засвоєння змісту предмету, формування компетентностей учнів, стимулювання пізнавальної діяльності);

? формування вчителем сучасного відкритого навчального середовища, діяльність в якому сприяє становленню та виявленню компетентностей учнів, предметні знання стають підґрунтям для вирішення реальних життєвих проблем;

? орієнтованого на досягнення цілей навчально-виховного процесу вибору засобів визначення рівня навчальних досягнень.

Очевидним є те, що проблеми створення умов формування готовності майбутніх учителів математики у вищому навчальному закладі до впровадження засобів інформаційних технологій у навчально-виховний процес загальноосвітніх навчальних закладів; формування мотивації застосування інновацій, досягнень сучасної науки в процесі подальшого самовдосконалення мають бути предметом дослідження.

До зазначеного вище додамо, що в теперішній час формується ідеальний образ, модель, взірець сучасного вчителя, згідно з якими ідеальним вважається вчитель, який є духовно зрілою та широко ерудованою компетентною особистістю, комунікабельним, високоморальним фахівцем. Він досконало та глибоко володіє досягненнями науки, навчально-виховний процес будує логічно, чітко та доступно; оперує цікавими деталями, фактами; вражає учнів широким світоглядом та захоплює високим рівнем своєї освіченості.

Учні цінують такі якості педагога, як глибокі фахові знання, загальна ерудиція, логіка мислення, критичний підхід до розв'язання проблем, переконаність, власна точка зору, принциповість, чітка громадянська позиція, уміння спілкуватися, почуття гумору та ін. Дієвим фактором у цьому відношенні є саме особистість вчителя, його ерудиція, майстерність викладання.

Якщо цей вчитель може надати допомогу учням в їх самостійній діяльності з використанням інформаційно-комунікаційних технологій та вказати їм на можливості їх використання для навчання, в тому числі самостійного - його авторитет суттєво підвищується, він стане ближчим і зрозумілішим своїм вихованцям. Якщо вчитель може запропонувати учням доступний їм Інтернет-ресурс, який містить предметний навчальний матеріал, надто - якщо цей матеріал обговорювався, використовувався на занятті та був створений за їхньої участі, або за участі інших учнів, студентів - успіх навчання майже гарантовано.

Застосування вчителем на уроках математики знань інформаційно-комунікаційних технологій навчання дозволяє ефектно та доступно: відзначити новизну навчального матеріалу; продемонструвати зв'язок навчального матеріалу з історією, з цікавими фактами з життя видатних людей; навести приклади практичного застосування знань з математики; здійснити впровадження проблемного та евристичного навчання тощо.

Звичайно, в навчально-виховному процесі не можна використовувати засоби інформаційно-комунікаційних технологій навчання постійно, тому що є багато завдань, які можна виконати лише при особистому спілкуванні з учителем. Але й недооцінювати роль уроків, які проводяться з використанням інформаційно-комунікаційних технологій навчання, не можна - безумовними є: мотиваційні переваги, індивідуалізація навчального процесу, необмеженість кількості повторень навчального матеріалу та вправ для самоконтролю, вправ і тренувань у самостійній роботі учнів, частка якої є вагомою в процесі навчання математики.

Отже, в процесі навчання майбутніх вчителів математики інформаційно-комунікаційних технологій навчання у педадогічному вищому навчальному закладі постає ціль створення цілісної системи знань, умінь, навичок із використання інформаційно-комунікаційних технологій та набуття досвіду самостійної роботи з відповідними засобами, що за умов мотивації навчання та прагнення до впровадження нового, забезпечить формування готовності майбутніх вчителів математики до впровадження засобів інформаційно-комунікаційних технологій у навчально-виховний процес.

У цьому контексті вбачається необхідність відповідних змін у системі підготовки з інформаційно-комунікаційних технологій навчання майбутніх вчителів зі спрямуванням на формування готовності до застосування інновацій у майбутній професійній діяльності.

Проблема формування готовності студентів до майбутньої професійної діяльності, акумулює проблеми психологічної науки, пов'язані із особливостями особистості, рисами її характеристики, потенційними можливостями, які обумовлюють успішність професійної підготовки. Психологія формування готовності до професійної діяльності вивчалася українськими дослідниками, серед яких: Г.О. Балл, Г.С. Костюк, Є.О. Мілерян, В.О. Моляко, П.С. Перепелиця, М.Л. Смульсон та ін. Готовність розглядається науковцями в безпосередньому зв'язку з формуванням, розвитком і вдосконаленням психічних процесів, станів, якостей особистості, необхідних для успішної діяльності. Автори досліджень також зазначають, що готовність, як передумова будь-якої діяльності, є водночас і її результатом.

Дослідники Г.О. Балл, П.С. Перепелиця вказують на те, що основу формування готовності до професійної діяльності слід вбачати не в розвитку операційно-технічних умінь та навичок, а в опорі на такий визначальний параметр готовності, як "комплексна здатність". Ґрунтуючись на дефініціях психологів, можна сформулювати визначення готовності вчителя математики до впровадження ІКТН у майбутню професійну діяльність, яка включає три основні компоненти.

1. Психологічну (особистісно-мотиваційна: особистісні якості; прагнення до впровадження інформаційно-комунікаційних технологій навчання).

2. Теоретичну (система знань інформаційно-комунікаційних технологій навчання, технології способи та форми їх впровадження в професійну діяльність тощо).

3. Практичну (сукупність умінь використання засобів інформаційно-комунікаційних технологій навчання).

На думку сучасних педагогів, вчителю можливість орієнтуватись у сучасному суспільстві, формування здатності швидко реагувати на запити часу, продуктивності та конкурентоздатності на ринку праці - формування готовності удосконалюватися відповідно до змін, які постійно відбуваються в сучасному інформаційному суспільстві та в системі освіти, зокрема, надає набуття відповідних компетентностей.

Загальний аналіз сутності цього поняття, характеристику компетентностей в освітніх системах зарубіжних країн здійснили О.В. Овчарук, О.І. Пометун, О.І. Локшина, О.Я. Савченко, І.Г. Єрмаков. Як зауважують Г.О. Балл та П.С. Перепелиця, в межах своєї компетенції особистість може бути компетентною або некомпетентною в певних питаннях, тобто мати компетентність (компетентності) у певній галузі діяльності. Саме тому, одним із результатів навчання курсу «Застосування ІКТ у навчальному процесі з математики» вбачається формування в майбутніх вчителів відповідних ключових фахових компетентностей.

Зазначене вище наштовхнуло на дослідження компетентностей: внаслідок чого було інтегровано блоки ключових компетентностей вчителя математики, які, на нашу думку, сприяють застосуванню інформаційно-комунікаційних технологій навчання у професійній діяльності.

1. Теоретичні (система знань ІКТ, технології, методи та форми їх впровадження в професійну діяльність, тощо).

2. Практичні (сукупність умінь використання засобів ІКТ).

Сформована компетентність не завжди є свідченням формування готовності - працюючи з різними групами та окремими студентами, викладачу потрібно передбачати перспективи розвитку їхньої мотивації. Для ефективності навчальної діяльності вагомим є формування мотивація, яка зумовлюється інтелектуальною ініціативою та пізнавальними інтересами. Процес розвитку позитивної мотивації навчання, за твердженнями вчених - це процес, який сприяє трансформації спонукань студентів до зрілої мотиваційної сфери з домінуванням мотивів, що характеризують зміст позитивної мотивації навчання.

Методика забезпечення розвитку позитивної мотивації навчання вбачається системою та наслідком послідовної взаємодії викладача та студента, яка поєднує сукупність методів і прийомів розвитку позитивної мотивації до навчання і характер взаємодії викладача та студента, передбачає реалізацію підходів організаційного, навчально-виховного характеру. Тому практична діяльність викладачів ІКТ, спрямована на формування мотиваційної складової компетентності, має ґрунтуватись на міжпредметних зв'язках, орієнтації на роботу в команді, індивідуалізації, проектно-орієнтованій діяльності.

Пошук концептуального підходу до організації навчально-виховного процесу навчання ІКТ майбутніх вчителів дозволив виокремити, серед інших, компетентнісно-орієнтований підхід - один із нових концептуальних орієнтирів, напрямів розвитку змісту освіти в Україні та розвинених країнах світу. Відомі міжнародні організації (ЮНЕСКО, ЮНІСЕФ, ПРООН, Рада Європи та ін.), які функціонують у галузі освіти, останніми десятиліттями вивчають проблеми, пов'язані з появою компетентнісно-орієнтованого навчання.

На основі аналізу наукових видань та проведених досліджень впровадження компетентнісно-орієнтованого навчання, під поняттям "компетентнісно-орієнтований підхід" в формуванні готовності майбутніх вчителів математики до використання засобів ІКТ в професійній діяльності, ми пропонуємо розуміти спрямованість навчально-виховного процесу вищих навчальних закладів на формування та розвиток інформатично-комунікативних компетентностей особистості та особистісної мотивації. Результатом навчання є формування інформатичної готовності вчителя математики, яка пропонуємо вважати однією з провідних складових характеристики сучасного вчителя, що передбачає знання, уміння, ставлення, досвід діяльності й поведінкові моделі особистості. Отже, інформатично-комунікативна компетентність - це новий об'єкт оцінювання якості навчання та важливий показник її ефективності.

Компетентнісно-орієнтований підхід у навчанні пов'язаний із особистісно орієнтованим і діяльнісним підходами до навчання, оскільки стосується особистості студента та може бути реалізованим і перевіреним тільки в процесі виконання студентом певного комплексу дій. Впровадження зазначеного підходу потребує трансформації змісту навчання, перетворення його з моделі, яка існує об'єктивно, для будь-якого студента, на суб'єктивні здобутки одного студента, які можна оцінити.

У процесі розробки моделі формування готовності майбутніх вчителів математики до застосування ІКТ, можна виокремити певні етапи.

1. Детальне дослідження, аналіз та обговорення проблеми інформатично-комунікативних компетентностей майбутнього вчителя математики.

2. Планування організаційно-методичних заходів, спрямованих на близьку та далеку перспективи, особистісну мотивацію студентів.

3. Впровадження інформатично-комунікативних компетентностей у зміст навчання ІКТ майбутніх вчителів.

4. Оцінювання готовності майбутніх вчителів до застосування ІКТ у процесі навчання ІМ.

В навчально-виховному процесі для забезпечення постійного росту інформатично-комунікативної компетентності, вбачається необхідним створення умов формування особистісної мотивації, активної позиції студентів у навчально-виховному процесі.

Швидкий розвиток інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ), які вже стали частиною нашого життя, ставить перед освітою завдання щодо опанування та володіння такими сучасними засобами та технологіями як у процесі навчання, так і в подальшому житті.

Відповідна підготовка учнів до життя у сучасному суспільстві може здійснюватися завдяки своєчасному інтегруванню та підтримці розвитку інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) у навчально-виховний процес школи. Рівень цифрової грамотності учня набагато залежить від рівня володіння інформаційно-комунікаційними технологіями вчителем. Проблема навчання та використання ІКТ як учнем, так і вчителем є не тільки в Україні, але й у школах зарубіжжя.

Інформаційні і комунікаційні технології (ІКТ) - сукупність технологій, що дозволяють знаходити, збирати, обробляти, створювати, передавати та подавати інформацію, керувати і користуватися нею та сприяти різним формам комунікації. Інформаційні і комунікаційні технології (ІКТ) як поняття, що використовується для опису шляхів, що вже існують, і тих, що є інноваційними та які забезпечують глобальний доступ до інформації і підтримку тим, хто обирає освіту продовж життя. Інформаційні і комунікаційні технології (ІКТ) - це сукупність методів і технічних засобів збирання, організації, зберігання, опрацювання, передавання та подання інформації, яка розширює знання людей і розвиває їхні можливості щодо керування технічними і соціальними проблемами. ІКТ відкривають кожному, хто навчається, доступ до практично необмеженого обсягу інформації, що забезпечує безпосередню «включеність» в інформаційні потоки суспільства.
Виходячи із визначень, назвемо деякі ознаки сучасної освіти: з точки зору якостей освітнього простору інформаційного суспільства освітнє середовище набуває якостей веб-орієнтованого та комп'ютерно орієнтованого середовища. Специфікою викладання предметів суспільствознавчого циклу в такому новітньому середовищі є різноманітність, широкий діапазон змісту («Людина і світ», «Людина і суспільство», «Основи правознавства», «Основи економіки» та інші), який може реалізуватися різноманітними ІКТ. ілюстраційні, звукові, музичні, анімаційні, енциклопедії, словники);
Нині серед розвинених західних країни підхід до використання ІКТ у школі не обмежується електронними підручниками або посібниками, картами чи атласами. Мережні технології, що є одним із засобів надання рівного доступу до якісної освіти, є невід'ємною складовою освітньої галузі. Зараз у країнах Європи, Канади, США учні можуть отримувати освіту, навчаючись у віртуальних школах, які працюють як у чистому вигляді, (тобто навчання відбувається тільки засобами Інтернету), так і в комбінованому варіанті. За даними Національної асоціації освіти (NEA - National Education Association) програми он-лайн, які функціонально забезпечують та наповнюють веб-орієнтоване навчальне середовище, з успіхом використовують для навчання суспільствознавства.

Інтенсивна інформатизація суспільства, що спостерігається в останні десятиліття, ставить перед системою освіти низку проблемних питань. Одним з яких є інформатизація закладів освіти. Ефективність вирішення великою мірою залежить від рівня професійної підготовки педагогічних працівників у галузі інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ). Поряд із цим спостерігається перехід до компетентнісного підходу в розробці стандартів освіти, фаховій підготовці та продовженому навчанні. Тому нині є актуальною проблема формування і розвитку інформаційної компетентності вчителя. З огляду на це Міністерство освіти і науки України започаткувало два експериментальні проекти для підготовки вчителів і студентів педагогічних навчальних закладів до застосування засобів ІКТ у навчальній діяльності. Перший спільно з фірмою Intel - "Іntel@Навчання для майбутнього", інший - з фірмою Microsoft "Партнерство в навчанні". Поряд із цим, значна частина теоретичних і методичних робіт науковців зорієнтована на розв'язання наявної проблеми під час підготовки майбутніх учителів у вищих навчальних закладах.

У вищих педагогічних навчальних закладах переважно запроваджена дворівнева система підготовки з ІКТ, що охоплює майже весь термін навчання студента і включає вивчення інформатики та інформаційних технологій (перший, другий курс навчання), та методики застосування засобів ІКТ в навчальній діяльності (старші курси).

Навчальний курс “Інформаційно-комунікаційні технології в освіті” призначений для студентів вищих педагогічних навчальних закладів, спеціальність “Математика”. Курс відноситься до дисциплін вільного вибору студентами. Курс є інтегрованим, опирається на знання студентів, уміння і навички, отримані при вивченні курсів „Інформаційні технології (ІТ), “Елементарна математика”, “Психолого-педагогічні основи навчання математики” (ППОНМ), “Застосування інформаційно-комунікаційних технологій у процесі навчання математики”, “Методика навчання математики” та “Методика навчання математики у вищій школі” Зазначений модуль пропонується для фахової підготовки математика, викладача математики вищого навчального закладу та базується на знаннях і вміннях, що отримали студенти внаслідок вивчення базового модуля з інформаційних технологій. Програму курсу "Інформаційно-комунікаційні технології в освіті” складено на основі галузевого стандарту вищої освіти за вимогами кредитно-модульної системи навчання для підготовки магістрів за спеціальністю „Математика". Опанування інформаційно-комунікаційними технологіями має сприяти, формуванню інформаційної та математичної культури майбутніх викладачів як складової загальної культури людини; формуванню інфомаційної та методологічної компетентностей мабутніх вчителів математики.

Головним завданням вивчення навчальної дисципліни є підготовка майбутніх викладачів математики до практичного використання в своїй діяльності сучасних засобів і технологій, формування у них інформаційної культури.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студенти мають систематизувати знання про комп'ютерні, інформаційні, інформаційно-комунікаційні технології, про психолого-педагогічні та методичні особливості їх застосування; набути навичок роботи в середовищі базових інформаційних технологій при розв'язуванні типових задач майбутньої професійної діяльності, розвивати вміння застосовувати інформаційно-комунікаційні технології для реалізації педагогічних цілей, для підготовки дидактичних і методичних матеріалів, шаблонів тестів, навчальних презентацій, відео забезпечення зі звуком та анімацією; використовувати готові програмні засоби (пакети програм) для аналітичного, графічного, чисельного розв'язання, математичних задач, що виникають у межах математичної моделі; поєднувати традиційні та нові інформаційні технології у навчанні.

У процесі вивчення зазначеної дисципліни передбачено організацію різних форм діяльності студентів: самостійна робота за комп'ютером; виконання завдань для самопідготовки; робота в парах та групах; колективне обговорення сучасних проблем, що стосуються впровадження інформаційно-комунікаційних технологій у навчальний процес; мозкова атака; інтерактивні методи навчання; створення математичних моделей за допомогою ППЗ; створення пакету-дидактичних і методичних матеріалів, шаблонів тестів, таблиць різноманітного призначення, кроссвордів, презентації.

І.2 Лабораторні заняття як форма організації процесу навчання математики

Лабораторне заняття як форма навчання для вироблення вмінь і навичок має більшу продуктивність, ніж урок формування вмінь і навичок. На цьому занятті відсутня тверда регламентація навчальної діяльності студентів, надається великий простір для прояву їхньої ініціативи і винахідливості. Завдяки цьому вони виконують великий обсяг завдань, велику кількість тренувальних дій.

Лабораторне заняття ефективніше, ніж урок чи лекція, сприяє формуванню самостійності як якості особистості: студенти самі планують свою роботу, більш усвідомлено прагнуть до мети, ефективніше займаються самоконтролем. Однак варто відмітити, що лабораторні заняття проводяться тільки після лекцій і інших форм організації навчання.

У професійному навчанні лабораторні роботи займають проміжне положення між теоретичним і виробничим навчанням і служать одним з найважливіших засобів здійснення теорії і практики. При цьому з одного боку, досягається закріплення й удосконалювання знань учнів, з іншого боку - у них формуються визначені професійні вміння, що потім застосовуються в процесі виробничого навчання.

Лабораторне заняття - форма навчального заняття, при якому студент під керівництвом викладача особисто проводить натурні або імітаційні експерименти чи досліди з метою практичного підтвердження окремих теоретичних положень даної навчальної дисципліни, набуває практичних навичок роботи з лабораторним устаткуванням, обладнанням, обчислювальною технікою, вимірювальною апаратурою, методикою експериментальних досліджень у конкретній предметній галузі. (МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ НАКАЗ Про затвердження Положення про організацію навчального процесу у вищих навчальних закладах (п.3.4.1 Положення) N 161 від 2 червня 1993 року м.Київ (див. текст) )

Лабораторне заняття - форма навчального заняття, яке передбачає, що студенти особисто проводять натурні або імітаційні експерименти чи досліди з метою практичного підтвердження окремих теоретичних положень конкретної навчальної дисципліни, набувають практичних навичок роботи з лабораторним устаткуванням, обладнанням, вимірювальною апаратурою, обчислювальною технікою, методикою експериментальних досліджень у конкретній предметній галузі.(МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Н А К А З Про затвердження Положення про дистанційне навчання (Положення, п.6.2.11) 21.01.2004 N 40 )

Лабораторне заняття - це вид навчального заняття, під час якого курсанти (слухачі, студенти) під керівництвом викладача особисто проводять натурні або імітаційні експерименти чи досліди з метою практичного підтвердження окремих теоретичних положень конкретної навчальної дисципліни, набувають практичних навичок у роботі з лабораторним обладнанням, обчислювальною технікою, вимірювальними пристроями, оволодівають методикою експериментальних досліджень у конкретній галузі знань.

Лабораторні заняття проводяться шляхом самостійного виконання курсантами (слухачами, студентами) відповідних завдань у навчальних лабораторіях з використанням обладнання, пристосованого до умов навчального процесу (лабораторних макетів, установок, стендів). Лабораторні заняття можуть проводитися на озброєнні та військовій техніці, у майстернях, наукових лабораторіях тощо.

Під час проведення лабораторного заняття навчальна група ділиться на підгрупи.

За результатами виконання завдання на лабораторному занятті курсанти (слухачі, студенти) оформлюють індивідуальні звіти з його виконання та захищають ці звіти перед викладачем. Курсант (слухач, студент), який отримав незадовільну оцінку, повинен повторно захистити звіт. (МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Н А К А З Про затвердження Інструкції про організацію освітньої діяльності у вищих військових навчальних закладах Збройних Сил України та військових навчальних підрозділах вищих навчальних закладів України (Інструкція, п.2.2.2.4) 13.04.2005 N 221/217)

Лабораторне заняття - це проведення студентами за завданням викладача дослідів з використанням приладів, інструментів і інших технічних засобів, тобто це вивчення різних явищ за допомогою спеціального устаткування.

Лабораторні заняття проводяться у виді фронтальних експериментів, лабораторних робіт, практикумів і т.п. Ці заняття часто носять дослідницький характер.

Лабораторні заняття призначені для практичного засвоєння матеріалу. У традиційній освітній системі лабораторні заняття вимагають спеціального устаткування, макетів, імітаторів, тренажерів і т.д. Ці можливості істотно спрощують задачу проведення лабораторного практикуму за рахунок використання мультимедійних технологій, імітаційного моделювання і т.д. Віртуальна реальність дозволяє продемонструвати тим хто навчається явища, що у звичайних умовах показати дуже складно чи взагалі неможливо.

Лабораторна робота - це практичне заняття, що проводиться як індивідуально, так і із групою учнів; його ціль - реалізація наступних основних принципів:

- оволодіння системою засобів і методів експериментально - практичного дослідження;

- розширення можливостей використання теоретичних знань для розв'язання практичних задач;

Структурними основними елементами лабораторної роботи є:

- обговорення викладачем завдання з групою, відповіді на питання її членів;

- самостійне колективне виконання завдання посередництвом читання, практичної діяльності, розподіл завдань між учасниками робочої групи;

- консультації викладача в процесі навчання;

- обговорення й оцінка отриманих результатів членами робочої групи;

- письмовий чи усний звіт учнів про виконання завдання;

Як правило, усі лабораторні заняття по визначеній навчальній дисципліні поєднуються в єдину систему і звуться «лабораторний практикум», що дозволяє говорити про існування значної подібності між лабораторними і практичними формами проведення занять.

Лабораторні роботи - найбільш цінний метод навчання, характеризується тим, що викладач в цілях придбання студентами знань організовує їхню діяльність у лабораторії. Застосування лабораторних робіт виявляється корисним у викладанні багатьох навчальних дисциплін у тих випадках, коли:

- нове знання представляється складним для словесного пояснення, але воно добре засвоюється при самостійних спостереженнях студентів над досліджуваними процесами;

- студентам потрібно засвоїти знання практичного характеру.

Метод лабораторних робіт полягає в тому, що студенти самостійно відтворюють явища, усебічно спостерігають їх хід і зі своїх спостережень виводять закони, явища чи що-небудь визначають. Значення лабораторних робіт полягає в тому, що самостійно відображаючи явище, студенти стають віч-на-віч із природою цього явища й одержують можливість безпосередньо спостерігати досліджуване явище. Цей метод виявляється дуже корисним і в справі оволодіння знаннями, і у залученні студентів до пізнавальної діяльності.

Лабораторні роботи проводяться з різним ступенем самостійності студентів. При фронтальній організації вони виконують ті самі види й етапи робіт із указівки викладача по спеціальних інструктивних картках чи з збірника лабораторних робіт. При дослідницькій чи евристичній постановці лабораторних робіт студенти одержують питання, тему, завдання і потім їм надається значна самостійність у виконанні при дотриманні визначених інструкцій. І в тому і в іншому випадку успіх лабораторної роботи залежить від того, наскільки вона спирається на вивчені знання по предмету і наскільки тісно зв'язана з викладом нового матеріалу викладачем. Лабораторна робота виявляється успішною, коли викладач тим чи іншим способом підвів студентів до того питання, відповідь на яке вони повинні одержати із самостійно виконуваної лабораторної роботи. Лабораторна робота проводиться тоді, коли весь новий матеріал викладений викладачем і потрібно експериментальне підкріплення сформульованих ним висновків.

Основна умова успішного виконання лабораторної роботи - ясна для студентів конкретна задача проведення її, тобто знання, на яке питання повинні відповісти учні. Питання це формулюється викладачем чи надається в письмовому виді.

Лабораторні заняття являють собою особливу конструкцію ланки формування і навичок. Воно будується з наступних етапів:

- організаційного - постановки мети й актуалізації знань;

- інструктажу, виконання лабораторної роботи;

- оформлення результатів спостереження;

- визначення домашнього завдання.

Лабораторні заняття мають на меті - на основі раніше отриманих знань включати студентів у різні дії для формування умінь і навичок.

Студенти, спираючись на отримані знання на лекціях, інших заняттях, самостійно виконують лабораторні роботи, проводять вимірювання, розв'язують задачі, виконують вправи.

При цій формі навчання дії студентів піддаються меншій регламентації. Учні, проводячи лабораторні роботи, звертаються до підручників, довідкової літературі, формують загальні вміння роботи з визначених розділів навчальної програми, вміння роботи з приладами, відпрацьовують алгоритм дій. Дуже важливо, що студенти, одержуючи завдання, навчаються планувати свою діяльність на визначений період, здійснювати самоконтроль.

На лабораторних заняттях панують практичні методи навчання. Якщо спиратися на класифікацію методів по характеру пізнавальної діяльності, то слід зазначити, що на цих заняттях застосовуються переважно частково-пошукові, репродуктивні методи.

Беручи за підставу зміст лабораторних робіт, виділяють наступні їх види:

- спостереження й аналіз різних явищ, процесів;

- спостереження й аналіз роботи устаткування;

- дослідження якісних і кількісних залежностей між явищами;

- вивчення способів користування контрольно-вимірювальним інструментом.

За дидактичною метою лабораторні роботи поділяються на ілюстративні і дослідницькі; за способами організації - на фронтальні і індивідуальні.

Лабораторна робота, як форма організації навчання, найбільш повно реалізує розвиваючі задачі навчання. Вона сприяє формуванню вмінь і навичок студентів, учить їх планувати свою діяльність і здійснювати самоконтроль, ефективно формує пізнавальні інтереси, озброює різноманітними способами діяльності.

На такому занятті специфічна діяльність викладача спланувати роботу студентів заздалегідь. Він здійснює оперативний контроль, допомагає, підтримку і вносить корективи в їхню діяльність. Підводячи підсумок роботи, педагог сприяє формуванню в учнів адекватної самооцінки і відповідного відношення до викладача.

І.3 Психолого -- педагогічні основи вивчення курсу «Застосування ІКТ у процесі навчання математики»

Успішність організації навчання залежить від урахування психофізіологічних та психологічних особливостей учнів.

У сучасному освітньому процесі найбільш характерним напрямком підвищення ефективності навчання є створення таких психолого-педагогічних умов, в яких студент може зайняти активну особистісну позицію.

Теоретичні та експериментальні дослідження психологів переконують, що активізація навчального процесу виявляється не тільки у збільшенні об'єму потрібної інформації, її ущільненості та комплексності, а й у створенні дидактичних і психологічних умов осмисленості навчання студентами, залучення їх до пізнавальної діяльності на рівні не лише інтелектуальної, але й особистої і соціальної активності.

Знання викладачем психологічних закономірностей розвитку пізнавальної активності студентів дозволяє розуміти і правильно оцінювати діяльність студентів, аналізувати різноманітні суперечливі результати навчальної роботи.

У вітчизняній та зарубіжній літературі є немало наукових праць, у яких в тій чи іншій мірі розглядалися питання активізації навчання і розвитку пізнавальної активності учнів та студентів. Основи теорії активізації навчання були закладені на межі 70-х років минулого століття у дослідженнях психологів та педагогів І.Я. Лернера, А.М.Матюшкіна, М.І.Махмутова, В.Оконя, М.Н.Скаткіна, та ін. Активізації пізнавальної діяльності студентів приділена увага в роботах В.М.Вергасова, А.Ф.Єсаулова, Н.Д.Никандрова, Н.А.Тарасенкової, М.І.Крилової, Р.А.Нізамова та ін.

Термін «активність» походить від латинського activus і означає діяльний, енергійний, ініціативний. Щодо поняття «пізнавальна активність», то у психологічній та дидактичній літературі немає єдиного підходу до його визначення. Так, означення пізнавальної активності є у працях Л.Арістової, Т.І.Шамової, М.І.Махмутова, Г.І.Щукіної, І.А.Радковець, В.Лозової та ін.

На основі аналізу різних підходів до трактування поняття пізнавальна активність, можна виділити в них спільну рису - це якість особистості, яка виявляється в направленості і стійкості пізнавальних інтересів, потягу до ефективного оволодівання знаннями і способами діяльності, в мобілізації вольових зусиль спрямованих на досягнення навчально-пізна-вальної мети.

Постановка мети та її реалізація передбачають певні мотиви діяльності. Мотивація пізнавальної діяльності характеризує відношення людини до оточуючого світу і пов'язана з виникненням потреби в його пізнанні. Якщо потреба виражає необхідність, а мета - конкретизовану потребу, то мотиви характеризують внутрішні причини цих процесів. Система потреб і мотивів відображається в інтересах, які мають велику спонукальну силу. Інтерес змушує людину прагнути пізнання, виявляє потреби та мотиви діяльності, і в той же час стає її метою. Інтереси і мотиви тісно пов'язані і для навчального процесу виступають основою, на якій виникають, закріплюються і розвиваються знання, вміння, навички і практичний досвід студентів. Якщо такий взаємозв'язок існує, то процес пізнання здійснюється активно. Психологія відводить значне місце такій важливій для навчання психологічній якості особистості, як сприйняття. Сприйняття тісно пов'язане з осмисленням і розумінням змісту навчального матеріалу і є важливим фактором успіху в навчанні. Якщо розуміння пов'язане з певним мотивованим напрямком розумової діяльності студентів, то воно виступає головною умовою глибини засвоєння навчального матеріалу, виділення у ньому закономірностей. Важливою для навчання властивістю мислення є увага, яка в психології вважається основною формою організації пізнавальної діяльності та початковою сходинкою розуміння. Якщо вдається привернути і зберігати постійну увагу до нового матеріалу, підвищується й рівень активності студентів.

На заняттях з математики підсилення уваги стає можливим за допомогою використання цікавих фактів з історії математики, біографії відомих математиків. Необхідно, щоб ліричні відступи на лекції виконували не тільки роль психологічної розрядки, але й були пов'язані з темою заняття. Екскурси в історію науки збагачують навчальну інформацію, допомагають студенту зрозуміти складність шляхів розвитку науки, відіграють важливу виховну роль.

Одним з важливих чинників, які впливають на пізнавальну активність особи є її емоційний стан. Досить часто активність залежить не лише від бажання вчитись і вольових зусиль, а й визначається силою вражень, їх новизною, неочікуванністю, тобто, всім тим, що називається «захоплюючим видовищем». Емоційно сприятливий фон пізнавальної діяльності спонукає до активності. Прикладом впливу на емоційний стан студентів може бути застосування мультимедійних технологій на лекції чи практичному занятті з математики, які значно розширюють можливості представлення навчального матеріалу, роблять його виклад цікавішим, сприйняття активнішим. Колір, графіка, звук забезпечують наочність сприйняття навчального матеріалу, допомагають зменшити труднощі, зумовлені його складністю. Схеми, таблиці заповнюються в процесі виконання завдань і дають можливість, зокрема, швидко будувати графіки функцій, зображати фігури, площі та об'єми яких треба обчислити та ін.

Слід зауважити, що не останню роль у розвитку пізнавальної активності відіграє особистісний фактор, тобто сприйняття або не сприйняття студентами особистості викладача. Активна позиція викладача у процесі викладання математики, його глибокі знання предмету, стиль керівництва навчальним процесом, виступають важливою умовою стимуляції активності студентів.

Навчально-пізнавальна діяльність студентів залежить і від освітнього середовища. Психологічний клімат в колективі, матеріальна база, технології навчання - мають значний вплив на рівень розвитку пізнавальної активності студентів .

Можна виділити об'єктивні та суб'єктивні чинники впливу на розвиток пізнавальної активності студентів у навчальному процесі.

Під об'єктивними будемо розуміти ті чинники, на які викладач не має прямого впливу:

- пізнавальні потреби;

- мотиви пізнавальної діяльності;

- інтереси;

- вольові процеси;

- початковий емоційний стан студента.

Під суб'єктивними чинниками будемо розуміти ті, на які викладач опосередковано впливає:

- увага;

- сприйняття;

- емоційний фон (на емоційний стан студента викладач може вплинути через емоційний фон, який він створює на парі);

- особистісний фактор;

- освітнє середовище, в якому перебуває студент.

В багатьох випадках викладач є відповідальним за те: уважні чи не уважні студенти на занятті; наскільки створені умови для свідомого сприйняття матеріалу; наскільки створений викладачем на занятті емоційний фон сприятливий для засвоєння знань. Розвиток пізнавальної активності студентів був і залишається, одним з найважливіших завдань педагогіки, психології та методики. В умовах приєднання України до Болонського процесу підвищується актуальність питання про пошук нових форм та прийомів розвитку пізнавальної активності студентів.

Зусилля багатьох перетворень у вищій школі спрямовані на активізацію навчально-пізнавальної діяльності студентів, підвищення мотивації учасників навчально-виховного процесу, підвищення відповідальності студентів за результати навчальної діяльності. Розуміння викладачем психологічних закономірностей розвитку пізнавальної активності студентів є необхідною умовою успішної організації навчання математики студентів економічних спеціальностей.

ВИСНОВКИ ДО ПЕРШОГО РОЗДІЛУ

Підготовка учителя в умовах модернізації освіти повинна відображати перспективні тенденції розвитку інформаційних та інноваційних педагогічних технологій у сфері фундаментальної, випереджаючої, відкритої і безперервної освіти. Основною метою педагогічної освіти сьогодні є підготовка педагога відповідного рівня і профілю, конкурентоздатного на ринку праці, компетентної та відповідальної людини, що вільно володіє своєю професією і орієнтується в суміжних областях знань, здібної до ефективної роботи за фахом на рівні світових стандартів, готового до постійного професійного зростання, соціальної та професійної мобільності.

У процесі розробки моделі формування готовності майбутніх вчителів математики до застосування ІКТ, можна виокремити певні етапи.

1. Детальне дослідження, аналіз та обговорення проблеми інформатично-комунікативних компетентностей майбутнього вчителя математики.

2. Планування організаційно-методичних заходів, спрямованих на близьку та далеку перспективи, особистісну мотивацію студентів.

3. Впровадження інформатично-комунікативних компетентностей у зміст навчання ІКТ майбутніх вчителів.

4. Оцінювання готовності майбутніх вчителів до застосування ІКТ у процесі навчання ІМ.

Інформаційні і комунікаційні технології (ІКТ) - сукупність технологій, що дозволяють знаходити, збирати, обробляти, створювати, передавати та подавати інформацію, керувати і користуватися нею та сприяти різним формам комунікації. Інформаційні і комунікаційні технології (ІКТ) як поняття, що використовується для опису шляхів, що вже існують, і тих, що є інноваційними та які забезпечують глобальний доступ до інформації і підтримку тим, хто обирає освіту продовж життя. Інформаційні і комунікаційні технології (ІКТ) - це сукупність методів і технічних засобів збирання, організації, зберігання, опрацювання, передавання та подання інформації, яка розширює знання людей і розвиває їхні можливості щодо керування технічними і соціальними проблемами. ІКТ відкривають кожному, хто навчається, доступ до практично необмеженого обсягу інформації, що забезпечує безпосередню «включеність» в інформаційні потоки суспільства.
У вищих педагогічних навчальних закладах переважно запроваджена дворівнева система підготовки з ІКТ, що охоплює майже весь термін навчання студента і включає вивчення інформатики та інформаційних технологій (перший, другий курс навчання), та методики застосування засобів ІКТ в навчальній діяльності (старші курси).

Навчальний курс “Інформаційно-комунікаційні технології в освіті” призначений для студентів вищих педагогічних навчальних закладів, спеціальність “Математика”.

Навчально-пізнавальна діяльність студентів залежить і від освітнього середовища. Психологічний клімат в колективі, матеріальна база, технології навчання - мають значний вплив на рівень розвитку пізнавальної активності студентів .

Можна виділити об'єктивні та суб'єктивні чинники впливу на розвиток пізнавальної активності студентів у навчальному процесі.

Під об'єктивними будемо розуміти ті чинники, на які викладач не має прямого впливу:

- пізнавальні потреби;

- мотиви пізнавальної діяльності;

- інтереси;

- вольові процеси;

- початковий емоційний стан студента.

Під суб'єктивними чинниками будемо розуміти ті, на які викладач опосередковано впливає:

- увага;

- сприйняття;

- емоційний фон (на емоційний стан студента викладач може вплинути через емоційний фон, який він створює на парі);