Использование мультимедийных средств на начальном этапе изучения обыкновенных дробей и процентов в 5-6 классах общеобразовательной школы

Размещено на http://www.allbest.ru/

126

Департамент образования города Москвы

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы

«Московский городской педагогический университет»

Математический факультет

Кафедра математического анализа и методики его преподавания

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

По теме: «Использование мультимедийных средств на начальном этапе изучения обыкновенных дробей и процентов в 5-6 классах общеобразовательной школы»

По специальности 050201.65 «Математика» с дополнительной специальностью «Информатика»

Студентки

5 курса очной формы обучения

Гармышевой Е.С.

Научный руководитель:

ст. преподаватель

Кирюшкина О.В.

Москва 2010

Содержание

Введение

Глава 1. Психолого-педагогические основы использования средств мультимедиа на начальном этапе изучения темы «Обыкновенные дроби и проценты»

1.1 Психолого-педагогические аспекты реализации принципа наглядности в обучении

1.1.1 Наглядность как один из основных принципов обучения

1.1.2 Мышление и его механизмы

1.1.3 Визуальное мышление, как формирование образов теоретических понятий

1.1.4 Средства формирования визуального мышления на уроках математики

1.1.5 Визуальные задачи

1.2 Использование информационных технологий в современном учебном процессе

1.2.1 История внедрения компьютерных средств обучения в систему образования

1.2.2 Психологические особенности использования информационных технологий

1.2.3 Методика применения информационных технологий в обучении

1.2.4 Использование технологии Macromedia Flash при разработке учебных пособий

1.2.5 Научно-педагогические требования к компьютерным учебным пособиям

Глава 2. Методика изучения темы «Обыкновенные дроби и проценты»

2.1 Анализ учебной литературы по теме «Обыкновенные дроби и проценты»

2.2 Методические основы изучения тем «Обыкновенные дроби и проценты» в школе

Глава 3. Мультимедийное пособие по теме «Обыкновенные дроби и проценты»

3.1 Основные характеристики пособия

3.2 Методические рекомендации к использованию пособия

Заключение

Библиография

Введение

На протяжении многих лет учителя стараются повысить качество усвоения знаний учащихся по теме «Обыкновенные дроби» и «Проценты» с помощью различных форм и методов. В настоящее время все большее и большее внимание на начальном этапе обучения отводится использованию средств наглядности, визуализации базовых элементов. Это обеспечивает разностороннее формирование образов, способствуют прочному усвоению знаний, пониманию связи научных знаний с жизнью. Каждый учитель математики ставит перед собой задачу не только сообщить школьникам определенную информацию, наполнить их память некоторым набором фактов и образов, но и научить учащихся думать, развить их мысль, творческую инициативу, самостоятельность.

Наиболее актуальным и современным направлением решения этой проблемы является внедрение в школы информационных технологий. В частности, использование компьютера позволяет реализовать принцип наглядности на более совершенном уровне, а именно использование компьютера позволяет создавать различные динамические иллюстрации, которые способствуют более эффективному усвоению и осмыслению содержания обучения.

Глубокое понимание и осмысление основ изучаемого материала порождает интерес к дальнейшему приобретению знаний, связанных с ним. Поэтому крайне важно, чтобы основные понятия по теме «Обыкновенные дроби» и «Проценты» были успешно усвоены учащимися.

Впервые учащиеся сталкиваются с понятиями «Обыкновенные дроби» и «Проценты» в пятом классе. И на протяжении всего дальнейшего обучения тесно взаимодействуют с ними. Именно начальный этап изучения этих тем определяет дальнейшее успешное обучение учащихся, формирует умение переносить полученные знания в новую ситуацию на протяжении изучения всего курса математики 5-6 класса, а в последствии при изучении в 7-11 классах курса алгебры и геометрии. Понятия «Обыкновенной дроби» и «Процентов» являются базовыми понятиями всего курса математики, поэтому необходимо уже на начальном этапе обучения добиться наиболее глубокого и прочного усвоения этих понятий.

Такому уровню усвоения способствует предъявление учащимся рационально организованной наглядности, визуализирующей эти понятия. Современные информационные технологии позволяют сделать такую наглядность динамичной.

Основной целью данной дипломной работы является создание мультимедийного пособия по теме “Обыкновенные дроби и проценты”, содержащего динамические иллюстрации, посредством которых визуализируется представление о дробях и процентах, для обеспечения более качественного подхода при введении соответствующих базовых понятий школьного курса математики. Для достижения данной цели, были поставлены следующие задачи:

1. изучить психолого-педагогические аспекты реализации принципа наглядности в обучении, особенности визуального мышления учащихся на уроке;

2. исследовать психолого-педагогические аспекты применения мультимедийных средств в процессе обучения, в частности, установить роль и виды компьютерной наглядности в обучении, требования, предъявляемые к компьютерным средствам обучения;

3. проанализировать учебную и методическую литературу по теме «Обыкновенные дроби» и «Проценты» для определения структуры и отбора содержания нашего пособия;

4. разработать мультимедийное пособие по теме «Обыкновенные дроби и проценты»;

5. разработать методические рекомендации по использованию этого мультимедийного пособия в учебном процессе.

Решение поставленных задач определило структуру дипломной работы. Она состоит из трех глав, введения, заключения, списка литературы и приложения. Первая глава посвящена изучению психолого-педагогических основ использования средств мультимедиа на начальном этапе изучения темы «Обыкновенные дроби и проценты». Обоснованы средства формирования и использования визуального мышления учащихся на уроках математики при изучении тем «Обыкновенные дроби» и «Проценты» в 5-6 классах. Рассматривается целесообразность использования компьютерной наглядности. Так же необходимо выделить возможности использования современных компьютерных средств в процессе обучения, определить требования предъявляемые к ним. При разработке необходимо учитывать и принципы обучения: такие как наглядность, доступность и т. п.

Во второй главе рассматривается методика введения понятий «обыкновенная дробь» и «процент». С этой целью проводится анализ методической литературы и, в частности, учебников математики для 5-6 классов общеобразовательной школы.

В третьей главе описывается мультимедийное пособие по теме «Обыкновенные дроби и проценты», задача которого состоит в визуализации учебного материала, связанного с изучением основных понятий, а также методические рекомендации по применению дидактического пособия.

К работе прилагается компакт-диск, содержащий мультимедийное пособие по теме «Обыкновенные дроби и проценты».

Глава 1. Психолого-педагогические основы использования средств

мультимедиа на начальном этапе изучения темы «Обыкновенные

дроби и проценты»

1.1 Психолого-педагогические аспекты реализации принципа

наглядности в обучении

1.1.1 Наглядность как один из основных принципов обучения

Общеизвестно, что эффективность обучения зависит от степени привлечения к восприятию всех органов чувств человека. Чем более разнообразны чувственные восприятия учебного материала, тем более прочно он усваивается. Эта закономерность нашла свое выражение в дидактическом принципе наглядности.

Принцип наглядности, является одним из важнейших принципов обучения, теоретическое обоснование которого впервые предложил Ян Коменский, полагавший, что наглядность является одним из важнейших инструментов процесса обучения. Считал, что путь человеческого познания начинается с чувственного восприятия конкретных фактов и явлений. И.Г. Песталоцци видел в наглядности единственную основу всякого развития, рассматривал ее как средство развития у детей наблюдательности, умения сравнивать предметы, выявлять их общие и отличительные признаки и соотношения между ними. Он первым указал на роль использования наглядности для формирования логического мышления.

К.Д. Ушинский - русский педагог, придавал большое значение соблюдению принципа наглядности, говорил о наглядности, как об «инструменте», отвечающем психологическим особенностям детей. Наглядность, по его мнению, делает обучение более доступным, конкретным и интересным, что является фактором, препятствующим образованию перегрузок и возникновению усталости. Много внимания уделяли восприятию ребенком предметов и явлений окружающего мира советские психологи середины XX века. В результате большинство из них пришли к выводу, что «наглядность не изолирует восприятие и представление от целостной аналитико-синтетической умственной деятельности» [11].

В обучении необходимо следовать логике процесса усвоения знаний. Наглядность является показателем простоты и понятности того психического образа, который обучаемый создаёт в процессе восприятия, памяти, мышления и воображения. Таким образом, основная задача реализации принципа наглядности в учебном процессе - это развитие мышления учащихся, посредством опоры, главным образом, на чувственно-наглядные впечатления. Принцип наглядности вытекает из сущности процесса восприятия, осмысления и обобщения учащимися изучаемого материала. Благодаря наглядности создаются условия для практического применения осваиваемого материала.

Однако характер и степень использования наглядности различны на разных этапах обучения. Излишнее увлечение наглядностью в обучении может привести к нежелательным результатам. Конкретная наглядность (например, рассмотрение моделей геометрических тел) должна постепенно уступать место абстрактной наглядности (рассмотрению плоских чертежей).

По характеру отражения окружающей действительности различают следующие виды наглядности:

1. натуральная (естественная) наглядность, представляющая собой реальные предметы или процессы (объекты и явления, раздаточный материал и др.);

2. изобразительная наглядность (фотографии, художественные картины, рисунки, учебные картины и др.) применяется, когда показать реальный предмет не предоставляется возможным, а созерцание конкретного образа необходимо;

3. символическая наглядность (чертежи, графики, схемы, таблицы, диаграммы) своеобразный язык, специально изучаемый.

К третьему типу относится и динамическая наглядность, которая способствует более глубокому пониманию и усвоению процессов и явлений, протекающих во времени. Например, в задачах на движение по реке - скорость по течению, против течения, введение сообразно этих понятий осуществлять таким образом, чтобы были отражены и проиллюстрированы те динамические процессы, которые лежат в основе данного понятия и составляют его сущность.

Принцип наглядности обучения обусловлен рядом факторов:

1. наглядность обучения является средством познания учащимися окружающего мира, и поэтому процесс этот происходит более успешно, если основан на непосредственном наблюдении и изучении предметов, явлений или событий;

2. познавательный процесс требует включения в овладение знаниями различных органов восприятия; согласно К.Д. Ушинскому, знания будут тем прочнее и полнее, чем большим количеством различных органов чувств они воспринимаются;

3. наглядность обучения основана на особенностях мышления детей, которое развивается от конкретного к абстрактному; на ранних этапах ребёнок мыслит больше образами, чем понятиями; с другой стороны, понятия и абстрактные положения осмысливаются учащимися легче, если они подкрепляются конкретными фактами, примерами;

4. наглядность повышает интерес учащихся к знаниям и делает процесс обучения более лёгким; согласно К.Д. Ушинского: «Учите ребёнка каким-нибудь пяти неизвестным ему словам, и он будет долго и напрасно мучиться над ними; но свяжите с картинками двадцать таких слов и ребёнок усвоит их на лету…».

Принцип наглядности - дидактический принцип обучения, относящийся к числу ведущих. Его необходимость обосновывается диалектикой перехода от чувственного восприятия к абстрактному мышлению в процессе познания. В соответствии с принципом наглядности обучение строится на конкретных образах, непосредственно воспринимаемых обучающимися.

В процессе наблюдения предметов и явлений реальной действительности человек обнаруживает различия и сходства между ними, определяет их общие характерные черты, обобщает свои наблюдения, создает понятия, формулирует законы и правила, которым подчинены эти явления. Таким образом, «переработанные» впечатления превращаются в понятия и абстрактные обобщения.

Выдающийся русский физиолог и мыслитель-материалист И.М. Сеченов отмечал, что мысль человека переходит из области ощущений в область внутренней речи как системы условных знаков. Без этого элементы мышления, лишенные образных форм, не имели бы возможности фиксироваться в сознании [22].

Информация, полученная человеком из окружающего мира, позволяет человеку представлять не только внешнюю, но и внутреннюю сторону предмета, представлять предметы в отсутствие их самих, предвидеть их изменение во времени, устремляться мыслью в необозримые дали и микромир. Все это возможно благодаря процессу мышления.

1.1.2 Мышление и его механизмы

В познании окружающего мира значительную роль играют процессы ощущения и восприятия. Но познание действительности не заканчивается, начинаясь с ощущений и восприятия, переходит к мышлению.

В психологии под мышлением понимают процесс отражения объективной действительности, составляющий высшую ступень человеческого познания. Отталкиваясь от ощущений и восприятий, мышление, выходя за пределы чувственного опыта, расширяет границы нашего познания в силу своего характера, позволяющего опосредованно (т.е. умозаключением) раскрыть то, что непосредственно (т.е. восприятием) не дано.

Мышление представляет собой порождение нового знания, порождение такого результата, какого ни в самой действительности, ни у субъекта на данный момент времени не существует.

С позиций современной психологии механизм порождение нового знания связан с созданием образа, который может быть описан как: чувственный опыт, полученный в процессе восприятия, накладываемый на познавательные структуры человека, в результате чего приобретается образная форма.

Мышление, в отличие от других психологических процессов, почти всегда связано с наличием проблемной ситуации, задачи, которую необходимо решить, и изменением условий, в которых эта задача задана. Таким образом, мышление совершается в соответствии с определенной логикой.

Размещено на http://www.allbest.ru/

126

Дадим краткую характеристику каждому из видов мышления.

1. Наглядно-действенное мышление - это вид мышления, при использовании которого человек непосредственно связан с практическим преобразованием действительности.

Основано на переборе действий, связанных с целями данной задачи. Наглядно-действенное мышление отражается в терминах «пощупать проблему руками», «ручное мышление». Примерами могут быть задачи типа решения головоломок, прохождения по лабиринту, завязывания морских узлов.

2. Наглядно-образное мышление - это вид мышления непосредственно связан с восприятием окружающей действительности, и без нее совершаться не может. К примерам такого типа мышления можно отнести поиск объектов и фрагментов на сложном фоне, выделение сигнала из шума, описание характеристик отдельных фрагментов реальных объектов, т.е. способы работы с реальными пространственными сценами и реальными объектами.

3. Теоретическое образное мышление - это вид мышления, связанный с манипулированием образами. Образные структуры в процессе решения задачи человек извлекает непосредственно из памяти или творчески воссоздаёт воображением.

4. Теоретическое понятийное мышление - это вид мышления, пользуясь которым человек в процессе решения задачи привлекает знания, полученные другими людьми, выраженные в понятийной форме, суждениях, умозаключениях.

Виды мышления у человека сосуществуют, взаимно дополняют друг друга в процессе интеллектуальной деятельности, однако в зависимости от её характера и конечных целей преобладает тот или иной вид мышления. По степени своей сложности, по требованиям к интеллекту и другим способностям человека ни один из видов мышления не уступает другому [30, 24].

Рассмотрим более подробно механизм мышления в целом.

Любой познаваемый объект может выступать для человека как в своих достаточно известных свойствах или качествах, так и в менее известных, а то и просто неизвестных качествах и отношениях. Следовательно, в каждой новой жизненной ситуации человек ищет и открывает новые стороны объекта, опираясь в то же время на свой жизненный опыт.

В таком раскрытии познаваемого объекта через включение его в новые связи и отношения состоит основной, исходный и всеобщий «механизм» (способ) мышления. Он называется анализ через синтез [6]. Механизм заключается в следующем: в процессе мышления познаваемый объект включается во все новые связи и в силу этого выявляет новые качества, которые фиксируются в новых понятиях и понятийных характеристиках. Таким образом, из объекта выделяется все новое содержание и свойства.

Следовательно, система знаний, никогда не бывает абсолютно завершенной, а всегда развивается, обогащается все новым содержанием по мере все более глубокого познания.

Поэтому мышление и выступает, прежде всего, как процесс, т. е. как нечто становящееся, формирующееся, развивающееся, никогда полностью не завершенное в своем открытии все новых и новых свойств и отношений объекта.

Приведем пример из области математики, иллюстрирующий действие этого важнейшего способа любого мышления: при изучении в геометрии сначала полностью изучаются все свойства треугольника самого по себе. Когда все свойства изучены и треугольник не может дать никакой новой информации о себе, благодаря простому приему открывается более широкий горизонт. Треугольник больше не рассматривается обособленно, а берется в связи с некоторой другой фигурой - окружностью. Благодаря этому стороны и углы получают совершенно иные определенные взаимоотношения, которых нельзя было открыть и использовать без этого отнесения треугольника к окружности.

Таким образом, первоначально формируется образ самого треугольника, создаются система знаний, которая постепенно наращивается. Впоследствии на эту систему накладывается на новый образ, происходит перестройка определяемых структур.

1.1.3 Визуальное мышление, как формирование образов

теоретических понятий

Приведенные выше виды мышления выступают одновременно и как уровни развития. В зависимости от профессии, у человека доминирует тот или иной вид мышления. Например, у художника преобладает наглядно - образное и образное теоретическое мышление. Образное мышление (теоретическое и практическое), основанное на визуальных (зрительных) образах называемых «визуальным мышлением».

Визуальное мышление - это мышление посредством визуальных операций, связанное с порождением, трансформацией предметных пространственных образов восприятия и воображения, созданием новых визуальных форм, несущих определенную смысловую нагрузку и делающих знание видимым [38].

Визуальное мышление опирается на формирование и использования зрительного образа, способствует образованию визуальных понятий. Эти визуальные понятия представляются в виде рисунков и картинок. Человек накапливает всевозможные образы в течение жизни. Таким образом, когда предметы физически отсутствуют, они представлены косвенно нашей памятью и знаниями о них.

Итак, в создание образа участвует механизмы зрительного восприятия и интерпретации цвета, света и тени, попадающих на наши глаза с ранее полученной системой знаний

Зрение - это в сильной степени истолкование, объяснение самому себе, в каком-то смысле постоянное разгадывание кроссвордов. Когда мы говорим: «Я вижу нечто» - это значит, что сработали зрительные механизмы восприятия, кроме того в узнавании этого «нечто» участвовали все зрительные образы, имеющие отношение к данному объекту и хранящиеся в памяти. Именно поэтому можно сказать, что каждый раз, когда мы видим мир, мы строим его заново из хаоса света, цвета, огромного количества уже имеющихся зрительных образов и знаний [24].

Следовательно, восприятие представляет собой часть мыслительной деятельности. В частности, зрительное восприятие является базой зрительного (визуального) мышления. То есть, визуальное мышление берет свое начало в процессе зрительного восприятия, но идет гораздо дальше:

Визуальное мышление опирается на формирование и использование зрительного образа, а значит, является составной частью того вида мышления, который делает акцент на том же: наглядно-действенного, образного и наглядно-образного.

Таким образом, визуальное мышление можно вписать в описываемую схему виды мышления:

Размещено на http://www.allbest.ru/

126

Термин «визуальное мышление» был введен американским психологом Р. Арнхеймом, который говорил, что: «Опыт откладывается в образах, и этими образами мы оперируем так же, как если бы они были оригиналами» [10, стр. 100].

Все мы в той или иной степени мыслим визуально. Так кошка, когда собирается преодолеть коварный лабиринт, состоящий из выступов и впадин, одним элегантно рассчитанным прыжком, мыслит визуально.

В этом случае элементы проблемной ситуации изменяются, перестраиваются и трансформируются; внимание переключается; вводятся новые функции и вскрываются новые взаимосвязи. Такие операции, если их предпринимать с целью прийти к решению, составляют то, что называется мышлением формируемых теоретических образов.

Младший школьный возраст, а именно его и рассматриваем - это начало школьной жизни. Ребенок вступает в новый период своего становления, приобретает внутреннюю позицию школьника, учебную мотивацию. Учебная мотивация становится для него ведущей. На протяжении этого периода у ребенка развивается теоретическое мышление; он получает новые знания, умения, навыки - создает необходимую базу для всего своего последующего обучения [25].

1.1.4 Средства формирования визуального мышления на уроках

математики

Наглядность в обучении способствует тому, что у школьников, благодаря восприятию предметов и процессов окружающего мира, формируются представления, правильно отображающие объективную действительность, и вместе с тем воспринимаемые явления анализируются и обобщаются в связи с учебными задачами.

С целью реализации принципа наглядности многие учителя используют различные наглядные пособия на своих уроках. К наглядным пособиям относятся:

– реальные предметы и явления в их натуральном виде;

– модели объектов и процессов;

– муляжи (от фр. mouler - формовать, отливать в форму);

– иллюстративные пособия: картины, рисунки, фотографии;

– графические пособия: диаграммы, графики, схемы, таблицы;

– различные технических средств обучения: учебные кинофильмы, средства программированного обучения, компьютерные программные средства. Наглядные средства обучения или иллюстративные материалы - это рисунки, схемы, диаграммы, фотографии, мультимедиа и другие графические изображения, поясняющие текст.

Очень важно использовать наглядные средства целенаправленно, не загромождать уроки большим количеством наглядных пособий. Когда у учащихся имеются необходимые образные представления, следует использовать их для формирования понятий, для развития отвлеченного мышления учащихся. Необходимо постепенно переходить к обобщению наглядных отношений, добиваясь их понимания в отвлеченном плане. Так, проделав умножение и деление на квадратиках или кружочках в пределах двух десятков, следует перейти к уяснению связи между умножением и делением, взаимно обратных отношений между этими арифметическими действиями.

Принцип наглядности обучения в современной дидактике - это ориентация на использование в процессе обучения разнообразных средств наглядного представления соответствующей учебной информации.

Роль учебных моделей (как вид иллюстраций) в формировании теоретических понятий широко раскрыта советским педагогом и психологом В.В. Давыдовым. Он характеризует учебные модели как своеобразный сплав наглядности и понятия, конкретного и абстрактного и предлагает рассматривать моделирование как дидактический принцип, дополняющий наглядность. Соотношение этих принципов В.В. Давыдов определяет следующим образом: «…там, где содержанием обучения выступают внешние свойства вещей, принцип изобразительной наглядности себя оправдывает. Но там, где содержанием обучения становятся связи и отношения предметов, - там наглядность далеко не достаточна. Здесь вступает в силу принцип моделирования».

В условиях технического прогресса и относительной доступности компьютерных средств нельзя не отметить бесспорное преимущество компьютерной графики и мультимедийных проектов в реализации принципа наглядности.

Благодаря современным компьютерным технологиям можно не только во всех подробностях реализовать статические модели иллюстрации, но представить эти модели в динамике, то есть в движении.

Все это позволяет говорить о том, что средства наглядности обретают новую функцию - управления познавательной деятельностью учащихся. С их помощью можно подводить учащихся к необходимым обобщениям, учить применять полученные знания.

Использование форм наглядности, которые не только дополняют словесную информацию, но и сами выступают носителями информации, способствует повышению степени мыслительной активности учащихся.

Для того чтобы формировать визуальное мышление учащихся, нужно заботиться об организации зрительной информации. От использования наглядности как средства повышения эффективности урока нужно перейти к формированию математических визуальных понятий, которые по своему объему, степени обобщенности не уступали бы привычным вербальным (словесным) понятиям.

Н.А. Резник предлагает использование следующих средств для развития визуального мышления учащихся:

Информационная схема

Визуальные задачи

Информационная тетрадь [35]

Согласно теории о поэтапном формировании умственных действий базовую роль при формировании зрительных понятий играет практическая работа.

В практике обучения применение наглядных средств сочетается со словом учителя. Способы сочетания слова и средств наглядности при всем их многообразии составляют несколько основных форм. Одна из них характеризуется тем, что при посредстве слова учитель руководит наблюдением, которое ведут учащиеся, а знания о внешнем облике объекта, о его строении, о протекающих процессах школьники получают из наблюдаемых объектов. Например, при решении задач на проценты, учитель только наводит учащихся на основные задачи на дроби, а сами ученики уже выявляют взаимосвязь между ними. При другой форме сочетания, сведения о предметах и процессах учащиеся получают из словесных сообщений учителя, а наглядные средства служат для подтверждения или конкретизации словесных сообщений.

Знание учителем форм сочетания слова и средств наглядности, их вариантов и сравнительной эффективности дает возможность творчески применять наглядные средства сообразно поставленной дидактической задаче, особенностям учебного материала и другим конкретным условиям.

1.1.5 Визуальные задачи

Визуальные задачи выступают как средство развития визуального мышления, организации зрительного образа, нацелены на повышение мыслительной деятельности учащихся.

Под визуальной задачей понимается задача, в которой решение строиться на «живом созерцании». Как правило, исходной посылкой в них является некоторый визуальный образ.

Рассмотрим классификацию визуальных задач, предложенную Н. А. Резник, обозначив следующие параметры: дидактическое назначение, структурные особенности, диапазон применения.

Режим обучения

1. Тренажер - упражнения, восстанавливающие или формирующие определенные навыки учащегося. Задания нацелены на уточнение указанного понятия, его свойств или операций над такими однородными понятиями.

Дидактическое назначение. Решение упражнений тренажера как бы «останавливает» ученика, предоставляя ему возможность сосредоточиться на одном образе или действии.

Структурные особенности. Задачи тренажера составляются на основе единого зрительного образа, подходя к нему с различных сторон, и по степени сложности практически не отличаются друг от друга. Поэтому примеры тренажера должны быть такими, чтобы их решение не требовало громоздких обоснований, длительных рассуждений и преобразований. Устное решение задач тренажера является необходимым условием, нарушение которого значительно снизит действие данного средства обучения.

Диапазон применения. Подобные упражнения можно широко применять тогда, когда утраченные знания и навыки мешают усвоению текущего материала или формированию нового алгоритма. Тренажер может явиться дополнительным средством при подготовке класса к решению трудной задачи, натолкнуть учащихся на возможные пути ее решения.

Пример:

Размещено на http://www.allbest.ru/

126

2. Посмотрите и найдите - задача, данные которой полностью представлены на рисунке.

Дидактическое назначение. Главное назначение данной задачи в образовании навыков поиска: распознавания образа понятия, преобразования его для нахождения ответа, формирование догадки, умения «вдумываться в слово» и «всматриваться в образ».

Структурные особенности. Развернутый текст (описание) здесь, как правило, отсутствует, все ориентиры и подсказки сосредоточены на рисунке и в вопросе. Акцент ставится на «ключевые» (направляющие мысль) слова и характерные особенности рисунка или формулы.

Визуальное представление данных должно быть простым, очевидным и лаконичным. Рисунок должен передавать существо дела и одновременно как можно больше своих данных «вводить в память».

Диапазон применения. Эту задачу можно использовать при демонстрации нового материала, для повторения пройденного, в качестве домашнего задания или в числе задач для самостоятельной работы. Подобные задания могут носить и «развлекательный» характер, побуждая учеников задумываться над правильностью своих представлений о слове, образе или формуле.

Пример: Какие из заштрихованных фигур не могут быть плоскими сечениями куба?

3. Серия - это специальный комплект формул, текстов или рисунков, последовательно описывающих конкретное понятие, иллюстрирующих его элементы, свойства и связи. С первым заданием серии должны справиться все, последнее требует определенной сообразительности.

Дидактическое назначение. Задачи «Серии» помогают не только в формировании навыков и приобретении умений, они формируют навыки самостоятельной работы ученика. Их можно использовать как инструмент для конструирования визуального образа объекта. Визуализация трудных для восприятия и логического анализа понятий может значительно облегчить процесс усвоения учебного материала.

Структурные особенности. В основу задач «Серия» положен принцип многоуровневости, обеспеченный последовательным усложнением образа определенного понятия или его свойства. Развитие образа может сопровождаться изменением его структуры, специальным выделением деталей.

Диапазон применения. Данное средство может применяться довольно часто. «Серию» можно применить при начальном вводе понятия, при отработке навыка оперирования им, для визуализации конкретного теоретического положения, для восстановления утраченных знаний и навыков, для усвоения достаточно сложных переходов при решении трудных задач.

Пример: Продолжить серию:

f(x)=x+ sinx +

f(2)=2+ sin2 +

f(-x)=

f(3x+1)=

f(cosx)=

Текущий контроль

Визуальные задачи, предназначенные для текущего контроля, имеют существенную особенность: время выполнения и проверки их сведено к минимуму притом, что содержание может быть достаточно разнообразно.

1. Выберите ответ - это задача, сформированная по модели психометрических тестов.

Дидактическое назначение. Главное назначение данной задачи в образовании техники перевода: учащийся должен сопоставить исходный образ, текст или формулу с предлагаемым списком ответов.

Структурные особенности. «Выберите ответ» представляет собой частный случай теста (см. ниже) в ситуации, когда к одному из его заданий прилагается ряд вариантов различных ответов.

Учебные задания «Выберите ответ» учитель может сформировать на основе материалов учебного текста. Для повышения внимания полезно иногда исключать правильный ответ из общего списка. В таком случае ученики должны сформулировать его самостоятельно. Также в список ответов важно включать наиболее распространенные ошибки учеников, ответы с недостаточными данными и т.д. Среди предложенных ответов один или несколько могут оказаться верными.

Диапазон применения. Данная задача может широко применяться для проверки знания учащимися определения, правила, обозначений, формулы, а также для образования внутренних и межпредметных связей.

Пример:

2. Тест - это средство, позволяющее проверить усвоение контролируемого навыка, знание определенных фактов, усвоение содержания понятия, умение применять его свойства.

Дидактическое назначение. Главное назначение теста - образование обратной связи в системе «Учитель - ученик». Анализируя ответы учеников, преподаватель сможет выявить проблемы в понимании и усвоении изучаемого материала.

Структурные особенности. «Тест» (как и Тренажер) имеет единое общее указание. Конкретные задачи теста составляются так, чтобы поиск ответа к ним не требовал больших выкладок, громоздких вычислений и длительных рассуждений. Кроме этого не только задания теста, но и ответы к ним могут составлять специально организованную последовательность формул, рисунков или текстов. «Лишний» или отсутствующий ответ позволит избежать подгонки решения последнего по порядку решения задания под оставшееся неиспользованное отношение, заставит сделать определенный выбор.

Диапазон применения. «Тест» может быть применен на различных этапах обучения. При изучении нового материала с помощью теста ученик может выяснить сходство или различие терминов, усвоить новый для него алгоритм действий.

Тест может быть рассчитан на проверку материала конкретного урока, и выполнять функцию текущего контроля.

Пример:

3. Посмотрите и определите - это задача, построенная на основе единого образа изучаемого объекта. Она включает 5-6 вопросов, которые позволяют исследовать его свойства.

Дидактическое назначение. Задачи «Посмотрите и определите» ориентированы на восстановление и проверку знаний, умений и навыков.

Структурные особенности. Порядок вопросов может быть организован так, чтобы предыдущий вопрос содержал дополнительную информацию к последующему. Однако отвечать на вопросы задачи ученик может и в произвольном порядке. Не всегда обязательно обосновывать ответы, иногда достаточно записи правильного результата. Сильные ученики могут выполнить такую задачу устно, мысленно преобразовывая рисунок, восстанавливая недостающие данные и проводя устные вычисления. Ученикам, которым подобные мыслительные действия на данном этапе трудны, следует перенести рисунок в тетрадь. Все пропорции, детали, обозначения должны быть сохранены, что позволит свободно оперировать ими для получения правильного ответа.

Диапазон применения. Задание «Посмотрите и определите» может оказаться полезным при проверке усвоения теоретического материала, при повторении и закреплении.

Пример:



Можно комбинировать задачи, используя задания последовательно в виде заданной цепочки действий, нацеленных на освоение (или проверку знания) объекта и его свойств. Выполнения такого рода заданий будет логически связано с каждым последующим, отличаясь лишь сложностью [35].

Поскольку, на основе одного и того же визуального образа (рисунок, фрагмент текста или формула) можно составить разные задания, любая из задач может быть применена как при обучении, так и при восстановлении и последующем контроле.

В настоящее время понятие «визуальный» все чаще ассоциируется с конструированием реальных моделей (ситуаций, явлений), с помощью использования средств информационных технологий. Проанализируем возможности, которые открывают новые технологии в обучении, какие задачи позволяют решать и какие ситуации моделировать.

1.2 Использование информационных технологий в современном

учебном процессе

1.2.1 История внедрения компьютерных средств обучения в

систему образования

Наше время характерно стремительным развитием информационных и компьютерных технологий, которые существенно перестраивают практику повседневной жизни, проникают во все сферы человеческой деятельности. Глобальное внедрение компьютерных технологий, формирование новых коммуникаций и высокоавтоматизированной информационной среды стали не только началом преобразования традиционной системы образования, но и первым шагом к формированию информационного общества.

В истории информатизации образования выделяют четыре этапа:

I. Период с начала 50-х и до начала 70-х годов. Характеризуется неэффективностью применения компьютерных технологий в обучении, поскольку компьютеризация в этот период не изменила традиционной системы организации обучения, в силу отсутствия возможности персонального доступа обучаемого к компьютеру. Компьютерные программы использовались лишь в качестве тренажеров и контролирующих средств.

II. Относится к 70-80 годам и связан с внедрением персональных компьютеров в образовательные системы. Помимо контролирующих программ появляются программы информационного характера, что способствует развитию новых форм обучения.

III. Датируется 80-90 годами и характеризуется расширением парка персональных компьютеров. Возрастают возможности индивидуализации и активности обучения. Именно третий этап дает начало инновационному обучению с помощью компьютеров, дополняя традиционные средства обучения. На этом этапе компьютеризация обучения используется в качестве поддержки самостоятельной работы учащихся в условиях сокращения количества часов по практически всем дисциплинам учебного плана и как средство для дистанционного обучения.

IV. Начиная с 2000 года можно выделить четвертый этап в развитии информатизации образования. Этот этап связан с активным развитием сетевых технологий доступа к образовательным ресурсам и объединением информационных, обучающих и контролирующих программ в виртуальные курсы, обеспечивающие открытость образовательных процессов [48].

Применение компьютеров в образовании привело к появлению нового поколения информационных образовательных технологий, которые позволили повысить качество обучения, создать новые условия взаимодействия педагога и обучаемого с вычислительной техникой. Таким образом, можно разнообразить методы обучения в соответствии с содержанием учебного материала, что позволяет, повысит эффективность занятий, интерес к предмету.

Внедрение компьютера в сферу образования стало началом революционного преобразования традиционных методов и технологий обучения. Новым этапом глобальной технологизации передовых стран стало появление ИКТ. Примером успешной реализации ИКТ стало появление интернета - глобальной компьютерной сети с ее практически неограниченными возможностями сбора и хранения информации, передачи ее индивидуально каждому пользователю.

За последние 5 лет число детей, умеющих пользоваться компьютером, увеличилось примерно в 10 раз. Однако, как выявлено во многих исследованиях, познавательные, в частности образовательные, мотивы работы с компьютером стоят примерно на двадцатом месте, дети знакомы в основном с игровыми компьютерными программами. Для решения познавательных и учебных задач компьютер используется недостаточно.

В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение в мировое информационно-образовательное пространство.

Таким образом, на пути движения России к ИО и внедрения ИКТ в образование в можно выделить три этапа:

· начальный, связанный с индивидуальным использованием компьютеров, в основном, для организации системы образования, ее административного управления и хранении информации о процессе управления;

· современный, связанный с созданием компьютерных систем, интернета;

· будущий, основанный на интеграции новых ИКТ с образовательными технологиями (ОТ) [45].

1.2.2 Психологические особенности использования

информационных технологий

В настоящее время применение технических средств в повседневной жизни оказывают определенное влияние на преобладающие способы мышления. Актуальным становится изучение психологических и социальных аспектов взаимодействия человека и компьютера.

Информационные технологии оказывают как прямое, так и косвенное воздействие на личность человека. Современные ТСО должны стать воплощением «золотого правила дидактики», обоснованного еще Я.А. Коменским, требовавшим, чтобы все, что только можно, представлялось для восприятия чувствами.

Из психологии известно, что зрительные анализаторы обладают значительно более высокой пропускной способностью, чем слуховые. Глаз способен воспринимать миллионы бит в секунду, ухо только десятки тысяч. Информация, воспринятая зрительно, по данным психологических исследований, более осмысленна, лучше сохраняется в памяти. Однако в процессе обучения основным источником информации продолжает оставаться речь учителя, воздействующая на слуховые анализаторы. Следовательно, учителю надо расширять арсенал зрительных и зрительно слуховых средств подачи информации, наиболее высокое качество усвоения достигается при непосредственном сочетании слова учителя и предъявляемого учащимся изображения в процессе обучения. Более полно использовать возможности зрительных и слуховых анализаторов обучаемых позволяют технические средства обучения (ТСО). Важен начальный этап процесса усвоения знаний - ощущения и восприятия. Сигналы, воспринимаемые через органы чувств, подвергаются логической обработке, попадают в сферу абстрактного мышления. В итоге чувственные образы включаются в суждения и умозаключения. Значит, более полное использование зрительных и слуховых анализаторов создает в этом случае основу для успешного протекания следующего этапа познания - осмысления. Кроме того, при протекании процесса осмысления применение наглядности (в частности, изобразительной и словесной) оказывает влияние на формирование и усвоение понятий, доказательность и обоснованность суждений и умозаключений, установление причинно-следственных связей и т.д. Объясняется это тем, что аудиовизуальные пособия влияют на создание условий, необходимых для процесса мышления, лежащего в основе осмысливания.

Большую роль ТСО играют в запоминании как логическом завершении процесса усвоения. Они способствуют закреплению полученных знаний, создавая яркие опорные моменты, помогают запечатлеть логическую нить материала, систематизировать изученный материал, посредством речевых формулировок, вынесенных на экран в виде письменной речи, классификационных схем, схем отношений понятий, круговых схем, классификационных деревьев.

Особенно необходимо учитывать эмоциональное воздействие технических средств. Если учителю важно сконцентрировать внимание учащихся на содержании предлагаемого материала, то сила их эмоционального воздействия вызывает интерес и положительный эмоциональный настрой на восприятие. Избыток эмоциональности затруднит усвоение и осмысление основного материала.

В учебно-воспитательном взаимодействии воспитателя и воспитанника одной из актуальнейших и сложнейших проблем является привлечение и сохранение детского внимания на протяжении всего урока или воспитательного занятия. К.Д. Ушинский считал внимание ученика чрезвычайно важным фактором, способствующим успешности воспитания и обучения. По его мнению, каждый воспитатель должен быть в состоянии обратить внимание ученика на желаемый предмет. Он указывает воспитателю несколько средств сохранения детского внимания: усиление впечатления, прямое требование внимания, меры против рассеянности, занимательность преподавания.

Три из четырех названных Ушинским средств присущи ТСО, которые, обладая широким диапазоном выразительных, художественных и технических возможностей, позволяют легко усилить впечатление от излагаемого материала. Обычно человек воспринимает окружающую действительность в удобном для него порядке, на экране же управление вниманием осуществляется выявлением главного изображения средствами динамики и композиции кадра, монтажной сменой планов. Из кадра убирают или ослабляют все отвлекающее от главного разными способами: соотношением главного объекта и окружающих фоновых объектов, различной интенсивностью окраски, выделением светом и т. п. Но основным приемом остаются выбор и смена планов.

Смена кадров в фильме, слайдов и т.п., демонстрируемых с помощью технических средств объектов, требует пристального внимания, иначе потом ученик не сможет ответить на вопросы, рассказать об увиденных процессах и явлениях, потому что все это на уроке, как правило, повторно не демонстрируется.

Используя ТСО, необходимо учитывать следующие психологические особенности внимания:

· Сосредоточенность внимания - удержание внимания на одном объекте.

· Устойчивость внимания, которая даже при активной работе с изучаемым объектом может у детей сохраняться 15 - 20 мин, а потом требуются переключение внимания, краткий отдых.

· Объем внимания - количество объектов, символов, воспринимаемых одновременно с достаточной ясностью, что в норме составляет 7 ± 2.

· Распределение внимания - одновременное внимание к нескольким объектам и одновременное полное их восприятие. У детей оно как раз не очень развито, поэтому часто в подготовке экранных пособий используют принцип «фон и фигура», когда изучаемый объект выделяется крупнее всего, что изображено на экране, чтобы усилить внимание именно к нему, так как на общем фоне ученик теряет многие его необходимые характеристики.

· Переключение внимания - перемещение внимания с одного объекта на другой. Технические средства позволяют давать информацию в нужной последовательности и в нужных пропорциях, акцентируя внимание на тех частях объекта, которые в данный момент являются предметом обсуждения.

Следует отметить, что применение информационных технологий в образовании дают возможность самостоятельного обучения с открытым доступом к обширным информационным ресурсам, наличие обратной связи. С помощью компьютера учащийся может очутиться в самом разном окружении, требующем от него творческого подхода. Исследования, проводимые психологами, показали, что, работая с компьютером, учащиеся глубже вникают в суть вопроса, у них появляется интерес к предмету, они более активно пользуются учебной и технической литературой.

Но, несмотря на большое количество плюсов использования ТСО на уроке, возникает и множество негативных моментов.

Одной из негативных сторон информатизации является появление у некоторых людей компьютерной тревожности. Большинство психологов подразумевают под нею страх, возникающий при работе на компьютере или при размышлении о ней. Установлено, что уровень компьютерной тревожности позволяет предсказать успешность обучения работе на компьютере. Г. Маркулидес показал, что наличие компьютерной тревожности значительно снижает компьютерную грамотность и интерес к работе на компьютере. Люди, испытывающие высокую тревогу при выполнении какого либо задания на ЭВМ, как правило имеют отрицательное отношение к компьютеру. С другой стороны, как указывают Д. Кэмпбелл и К. Перри, отрицательные эмоции в некоторых случаях могут стимулировать рост активности, стремление выполнить задание как можно лучше и приводить тем самым к повышению успешности деятельности [8].

У учащихся компьютерная тревожность возникает зачастую как реакция на страх получить плохую отметку, показаться неспособным или глупым по сравнению с другими обучающимися. Преподаватели также сталкиваются с серьезными трудностями в процессе освоения навыков работы на компьютере. Они могут опасаться, что их рабочие места займут компьютеры или педагоги, лучше владеющие компьютером. Одним из важных факторов тревожности является также осознание ими того, что их ученики владеют компьютером намного лучше, чем они сами.

Правильная методика работы с информационными технологиями, простой интерфейс, качественное пособие и грамотное использование его - всё это поможет учителю снизить компьютерную тревожность у учащихся при использовании мультимедийного пособия.

наглядность визуальный мультимедийный дробь

1.2.3 Методика применения информационных технологий в

обучении

В настоящее время повышения эффективности учебного процесса, расширения и углубления содержания учебных предметов становится возможным благодаря применению средств информационных технологий в школьной практике обучения. Информационные технологии должны автоматизировать учебный процесс, выполняя (за учителя и учащихся) многие рутинные подготовительные функции, не связанные с изучаемым учебным материалом, позволяя более рационально расходовать учебное время, расширяя и углубляя содержание учебного предмета.

Использование средств ИКТ при изложении учебного материала позволяет поддерживать внимание учеников в течение длительного времени, способствует большей глубине осмысления изучаемого материала за счет демонстрации на экране наглядной информации.

Информационные технологии - совокупность средств и методов преобразования информационных данных для получения информации нового качества (информационного продукта). Компьютерные технологии обучения - совокупность средств и методов создания педагогических условий работы на основе компьютерной техники, средств телекоммуникационной связи и интерактивного программного продукта, которые моделируют часть функций педагога по обработке информации, организации контроля и управления познавательной деятельностью.

Известно, что учитель в процессе своей работы должен не только передавать учащимся определенный объем информации, но и стремиться сформировать у своих подопечных потребность самостоятельно добывать знания, применяя различные средства, в том числе компьютерные. Чем лучше организована самостоятельная познавательная активность учащихся, тем эффективнее и качественнее проходит обучение. Компьютер позволяет повысить самостоятельность работы учащихся, которая необходима для перевода знаний извне во внутреннее достояние школьника, учитель может варьировать формы контроля над усвоением учебного материала.