Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Поволжская государственная социально-гуманитарная академия"

Факультет математики, физики и информатики

Кафедра педагогики

Дипломная работа

Формирование познавательной потребности у учащихся средствами информационных технологий

Самара

2010

Содержание

• Введение
• 1. Теоретические основы формирования познавательной потребности учащихся на уроках математики средствами информационных технологий в процессе обучения
• 1.1 Понятие и уровни познавательной потребности учащихся
• 1.2 Использования информационных технологий на уроках
• 2. Опытно-экспериментальная работа по формированию познавательной потребности у учащихся средствами информационных технологий
• 2.1 Особенности изучения темы "Интеграл" в школьном курсе математики
• 2.2 Экспериментальная работа по формированию познавательной
• потребности учащихся средствами информационных технологий на примере изучения темы "Интегралы"
• 2.3 Результаты экспериментальной работы
• Заключение
• Список литературы
• Приложение

Введение

Актуальность исследования. В условиях изменения социально-экономических ориентиров общества и реформирования школы меняется образовательная парадигма, и развитие личности рассматривается как ключевая цель, достижению которой подчинены все компоненты системы образования. Гуманизация школьного образования предполагает решение следующих задач: развитие самостоятельности учащихся и их способности к самоорганизации; формирование готовности к сотрудничеству и толерантности к чужому мнению; формирование умения вести диалог и находить содержательные компромиссы; выявление и развитие потенциала познавательной потребности каждого обучающегося. Основная характеристика личности как субъекта деятельности - потребность, рассматривается учеными в качестве системообразующего свойства личности.

Затруднение в деятельности учителей по формированию познавательной потребности в учебном процессе состоит в том, что многие учебные пособия еще не в полной мере содействуют успешному развитию познавательной потребности учащихся. В них в основном дано содержание учебного материала, недостаточное количество заданий, требующих от каждого обучаемого наблюдения примеров; нахождения сходства и различия между сопоставляемыми явлениями; раскрытия существенных признаков, характеризующих сущность понятий, правил, законов; формулирования новых выводов. Правила, законы, выводы часто даются в готовом виде и требуют только заучивания.

Формированию познавательной потребности можно формировать различными способами в учебном процессе школы и самостоятельно. Одним из таких способов, которые эффективно способствуют сегодня формировать познавательные потребности являются информационные технологии.

Стремительно развивающиеся информационные технологии приносят глубокие изменения во все области жизни. В нашей стране и за рубежом интенсивно идет поиск новых моделей образования, при этом в качестве движущей силы модернизации всех образовательных процессов рассматривается развитие инновационных подходов к организации обучения на основе широкого и активного использования информационных технологий.

Информатизация образования рассматривается как одно из основных направлений государственной образовательной политики. В настоящее время нет необходимости убеждать учителей в важности разработки и внедрения в педагогическую практику наиболее совершенных технологий обучения, обеспечивающих повышение качества учебного процесса, способствующих активизации познавательной потребности учащихся, развитие их умственных способностей.

Использование информационных технологий повышает эффективность процесса обучения, экономит учебное время, позволяет работать ученику в таком темпе, при котором он лучше усваивает учебный материал, т.е. создает условия для приобретения учащимися знаний.

Опрос, проведенный среди учителей школ показал, что больше половины из них не используют компьютерные средства в процессе обучения. В ходе опроса выяснилось, что имеются отдельные попытки создания и использования разнообразных обучающих компьютерных средств для преподавания математики, среди которых: видеолекции, электронный учебный материал по отдельным темам математики, компьютерные обучающие программы на базе готовых программных оболочек, сетевые учебно-методические комплексы, банки тестовых тренировочных и контрольных заданий по математическим дисциплинам, лабораторные работы с применением интегрированных прикладных математических пакетов, таких как Mathematica, Maple, MathCad, MathLab и других, видеоконференции и форумы.

Степень научной разработанности проблемы.

Наиболее проницательные педагоги прошлого неоднократно отмечали, что, несмотря на огромную роль преподавателя, основные цели образования достигаются, прежде всего, как результат собственных усилий обучающихся.

Познавательная потребность относится к достаточно широко изученным проблемам в психологии и педагогике. Однако, являясь предметом изучения в трудах В.А.Крутецкого, А.К.Марковой, А.М.Матюшкина, В.И.Орлова, С.Л.Рубинштейна, Ф.И.Харламова, Т.И.Шамовой, Г.И.Щукиной и других, в новых условиях она приобретает новое звучание, вызывает еще больший интерес.

Появились новые технологии в учебной деятельности, повышающие уровень познавательной потребности ученика с использованием информационных технологий. Вопросы использования компьютерных технологий в обучении поднимают О.Белоконева, Е.Глебова, С.А.Дьяченко, Е.В.Коротаева.

Примерами новаторских разработок служат интегрированные уроки О.А.Александровой, О.В.Галяндиной, Н.М.Керусенко, В.Н.Гребнева. Заслуживает внимания опыт С.З.Валиевой, которая в своей работе использует электронный учебник-справочник "Алгебра" для подготовки старшеклассников к ЕГЭ.

Актуальность данной проблемы и послужило поводом для выбора темы дипломной работы.

Объект исследования: формирование познавательной потребности школьников в учебном процессе.

Предмет исследования: использование информационных технологий на уроках математики как средство формирования познавательной потребности учащихся.

Цель исследования: теоретически обосновать проблему формирования познавательной потребности у учащихся через использование информационных технологий на уроках математики, смоделировать и апробировать средства информационных технологий учителя математики по формированию познавательной потребности у учащихся.

Гипотеза исследования. Формирование познавательной потребности у учащихся в процессе обучения математике будет успешным, если:

- на основе анализа педагогической, психологической и методической литературы будут определены основные понятия по теме исследования и раскрыта их сущность;

- выявлены средства, такие как информационные технологии, способствующие эффективному формированию познавательной потребности у школьников;

- на основе системно-структурного подхода смоделированы средства взаимодействия учителя математики с учащимися по формированию у них познавательной потребности с помощью использования информационных технологий.

Задачи исследования:

1. На основе теоретического анализа педагогической, психологической, методической литературы по проблеме формирования познавательной потребности у учащихся через использование информационных технологий выделить ключевые понятия и раскрыть их сущность.

2. Выявить средства способствующие формированию познавательной потребности у школьников, такие как информационные технологии.

3. Определить результативность экспериментальной работы путем сравнительного анализа формирования познавательной потребности у школьников средством использования информационных технологий.

Новизна исследования определяется тем, что в нем:

- раскрыты основные понятия по проблеме формирования познавательной потребности у школьников в процессе обучения;

- определены основные средства, такие как информационные технологии, способствующие формированию познавательной потребности у школьников;

- выявлены и экспериментальным путем проверены средства взаимодействия учителя математики с учащимися по использованию информационных технологий на уроках математики по формированию у последних познавательной потребности.

Теоретическая и практическая значимость исследования: теоретически углублена проблема формирования познавательной потребности у учащихся с помощью использования информационных технологий; созданы и апробированы на практике педагогические средства деятельности учителя математики со школьниками по использованию информационных технологий на уроках математики по формированию у последних познавательной потребности.

База исследования: опыт деятельности учителя математики; опытно-экспериментальная работа проводилась в Муниципальном Образовательном учреждении средней общеобразовательной школы №1 г. Абдулино Оренбургской области совместно с учителем математики высшей категории Н.В.Николаевой. Выборку составили 20 учеников 11 "А" класса.

Методы исследования. Для проведения исследования нами применялся следующий комплекс методов: организационные методы (сравнительный способ); эмпирические методы (констатирующий и формирующий эксперимент, анкетирование, тестирование); методы обработки научных результатов (качественный и количественный способ).

Структура дипломной работы: структура соответствует логике научного поиска и содержит: введение, две главы, заключение, список литературы, приложение.

1. Теоретические основы формирования познавательной потребности учащихся на уроках математики средствами информационных технологий в процессе обучения

1.1 Понятие и уровни познавательной потребности учащихся

Люди не могут жить без потребностей. Познавательная потребность есть у всех. У одних потребность выражается в научной страсти, а у других в любви к кроссвордам и детективам и т.д.

Потребность - объективная нужда организма в определенных условиях, обеспечивающих его жизнь и развитие. Все потребности характеризуются, прежде всего, предметным содержанием, т.е. направленностью на определенный объект. Тот предмет, на который направлена потребность и есть непосредственный побудитель деятельности. Для потребности характерна периодическая актуализация их.

Потребности человека не остаются неизменными: одни потребности усложняются, другие отмирают и возникают новые потребности.

В основе изменения потребности лежит, с одной стороны, изменение круга предметов, удовлетворяющих потребность, с другой - изменение способа из удовлетворения.

Энциклопедический словарь дает следующее определение потребности: "Потребность - это внутреннее состояние, выражающее зависимость живого организма от конкретных условий активности личности" [30, 209].

В педагогическом словаре дается следующее определение потребности: "Потребности - это нужда в чем-либо, объективно необходимом для поддержания жизнедеятельности и развития человеческой личности, общества в целом" [18, 116].

Педагогическое значение потребности вытекает из их роли в развитии личности. Поэтому только такое педагогическое воздействие приведет к желаемому результату, которое правильное учитывает потребность ребенка, подростка и которое так или иначе направлено на воспитание этих потребностей, через разнообразные мотивы деятельности ребенка.

Понятие познавательной потребности проделало к настоящему времени длинный путь, на котором было и полное отрицание потребности как самостоятельной и "возвеличивание" ее как центральной в иерархии нужд человека. Начиная с 50-х годов, было показано, что познавательная потребность не "обслуживает" другие потребности, а является независимой потребностью индивида, имеющей собственные задачи в структуре поведения. Целый ряд аспектов познавательной потребности, а именно ее структура, динамика, связь с другими потребностями остается предметом серьезных дискуссий. Спорным является и само определение сущности познавательной потребности.

Познавательная потребность и ее формирование в психолого-педагогической литературе изучены недостаточно. В последнее время интерес к этой проблеме усилился, во-первых, в связи с исследованием закономерностей всестороннего развития личности, составной частью которого является развитие познавательной потребности, во-вторых, в связи с исследованием мотивационной регуляции мыслительной деятельности, и в частности мотивационной обусловленностью творческого мышления.

О.К.Тихомировой была подчеркнута важность анализа потребностей в выработке новых знаний, которые наряду с потребностями в поиске знаний относятся к собственно интеллектуальным познавательным потребностям [58, 34]. Однако на пути решения данной проблемы встают трудности, прежде всего методического характера.

Познавательная потребность по В.С.Юркевич стоит на трех китах: активности, потребности в самом процессе умственной деятельности и удовольствии от умственного труда [36].

Познавательная потребность в том случае, если она вызвана именно познавательной потребностью может быть не связана с конкретно-практическими целями индивида (возможностью награды, социального успеха и т.д.) и в этом смысле познавательная потребность "бескорыстна". Это позволяет отделить познавательную потребность, направляемую именно потребностью в познании, от деятельности, мотивированной другими потребностями: "потребностью в достижениях", "потребностью в успехах" и т.д.

Часто приходится слушать, что к концу начальной школы угасает потребность к учению вообще, отсюда теряется интерес к учению, а учение является поддерживающим звеном формирования познавательной потребности. Ну а угасание приводит к неудовлетворению учебной деятельности. Всякая деятельность начинается с потребностей.

Потребность по А.Н.Леонтьеву - это направленность активности ребенка, психическое состояние создающее предпосылку деятельности [42]. Однако сама по себе потребность не определяет характера деятельности, это объясняется тем, в самом "потребностном" состоянии предмет и удовлетворения жестоко не записан: одна и та же потребность может быть удовлетворена разными предметами, разными способами. Предмет ее удовлетворения определяется только тогда, когда человек начинает действовать - это приводит, как говорят психологи, к "опредмечиванию" потребности. Но без потребности не пробуждается активность ребенка, у него не возникают мотивы, он не готов к постановке целей.

По Л.И.Божовичу всякому ребенку свойственна потребность в новых впечатлениях, переходящая в не насыщаемую познавательную потребность [11]. Если у школьника не актуализирована эта широкая познавательная потребность, создающая готовность к учебной деятельности, то он не переходит и к другим - более активным формам поведения. Например, к постановке целей, если же учителю не удается опереться на имеющиеся у школьников познавательные потребности и использовать их для самостоятельной постановки целей учащимися, то ему ничего не остается, как ставить перед учениками готовые цели.

В тех случаях, когда потребность в общей познавательной активности не находят выражения в формах самостоятельности учебной деятельности школьника, возникают в работе с учеником трудности: его не реализованные потребности могут найти выход в упрямстве, конфликтности и других нежелательных формах поведения.

И, наконец, учителю важно специально использовать вопрос о содержании учебной деятельности, в которой реализуется потребность. Так называемая не насыщаемая потребность, может по-разному удовлетворится в учебной деятельности - это зависит от условий учебной работы, требований учителя. В одних случаях познавательная потребность может удовлетворяться уже получением хороших отметок, в других - при правильно организованной учебной деятельности - ориентацией школьника на внутреннее содержание учебной деятельности, способы выполняемых действий. В ходе самой учебной деятельности - в зависимости от условий ее организации, ее общей атмосферы, типа общения с учителем - потребности учения формируются, перестраиваются, совершенствуются. В процессе учебной деятельности изменяется не только собственно показательный компонент потребностей, но и социальные установки учения - потребность включения в общественно значимую работу, другому человеку, потребность самоусовершенствования и т.д. Все это создает основу для становления специфически человеческой потребности в деятельности, в созидании.

Познавательная потребность в наиболее типичной форме первично выступает как ситуативно-возникающая познавательная потребность, порождаемая условиями конкретной задачи, особенностями общения межличностного взаимодействия. Ситуативно-порождаемая познавательная потребность возникает в условиях таких интеллектуальных задач, в процессе решения которых возникает проблемная ситуация, требующая от субъекта "открытия" нового знания или способа действия, обеспечивающего решение поставленной задачи. Познавательная потребность, таким образом, рождается в ситуациях задачи, условия которой выступают первично как субъективно известные и привычные. Лишь в самом процессе решения обнаруживается несоответствие используемых привычных способов действия требованиям задачи, составляющим ее "скрытые" условия, невозможность ее решения с помощью известных способов. Обнаруживаемые таким образом требования задачи выступают как "новые", предъявляемые и интеллектуальной задачей к мыслительной деятельности. Новые требования мыслительной задачи выступают как источник ситуативного порождения познавательной потребности и условие возникновения поисковой познавательной активности, направленной на обнаружение неизвестного. Ситуативно-порождаемая познавательная потребность, таким образом, возникает на основе новых требований "предъявляемых" к познавательной деятельности возникающей проблемной ситуацией. Можно также сказать, что познавательная потребность возникает в условиях проблемной ситуации. Потребности нужно развивать и укреплять, чтобы вызвать в ребенке стремление к развитию своих возможностей, к самовоспитанию способностей.

Дальнейшие исследования показали, что стремление к познанию, или, иначе говоря, познавательная потребность, в наибольшей мере ответственно за уровень развития умственных способностей. Именно благодаря высокоразвитой потребности в познании (в настоящее время имеется несколько понятий для обозначения стремления к умственной деятельности: умственная активность, познавательная потребность, интеллектуальная активность) у детей развиваются способности, причем тем в большей мере, чем лучше. В.С.Юркевич в своей работе выделяет главные характеристики познавательной потребности [35].

1. Познавательная потребность - это, прежде всего потребность в новой информации, однако сама новая информация может выступать в самых различных формах: в новом стимуле (новый цвет предмета, неожиданный звук, необычная форма), в новом знании о предмете (его назначение, устройство и т.д.), и наконец, в новой системе представлений о мире (научные знания, наука в целом). И самые элементарные и самые сложные способы удовлетворения познавательной потребности в целом характеризуют одну и ту же познавательную потребность, однако в зависимости от этих способов различаются уровни развития познавательной потребности.

Если познавательная потребность младенца удовлетворяется новой погремушкой, новым необычным звуком (уровень потребности во впечатлениях), то дошкольнику, чтобы удовлетворить свою страсть к познанию, уже нужны детские книжки, фильмы и рассказы взрослых. Возраст от двух до пяти лет - возраст " почемучки", когда ребенок самым активным образом пытается понять окружающий его мир. Это начальный этап другого уровня - любознательность. В дальнейшем своем развитии, у подростка или старшего школьника, познавательная потребность выходит на более высокий уровень - целенаправленной деятельности, когда учащийся стремится к специальной области знаний и на этой основе возникают, развиваются, укрепляются его интересы и склонности.

Не вдаваясь в анализ каждого из уровней, можно подчеркнуть, что, появляясь с рождения ребенка и будучи неотъемлемой характеристикой жизни каждого человека, познавательная потребность принципиально меняется с возрастом, последовательно усложняясь, при этом более сложные уровни познавательной потребности идут на смену более элементарным. С возрастом различия между детьми и соответственно взрослыми людьми в сложности способов удовлетворения познавательной потребности резко увеличиваются. У каждого человека, ребенка или взрослого, в той или иной мере представлены разные уровни удовлетворения познавательной потребности, однако один из уровней является ведущим, и именно от него зависит общей уровень интеллектуального развития.

2. Именно из факта существования разных способов удовлетворения познавательной потребности вытекает факт "не насыщаемости" познавательной потребности.

Человеку нужны новое знание, новые стимулы чуть ли не в каждый момент жизни, без этого человек буквально заболевает.

Познавательная потребность - одна из немногих, которую невозможно полностью удовлетворить. Она проявляется всегда (исключая время сна, конечно), либо в более сложной (разные виды познания), либо в самой упрощенной форме.

3. Познавательная потребность независима от задач приспособления к конкретной ситуации и направлена, прежде всего, на сам процесс познания. "Бескорыстие" познавательной потребности, ее ориентация главным образом на процесс, а не на результат - важнейшая характеристика этой потребности. Ученик, по-настоящему любящий математику, радуется каждой новой задаче и совсем не будет рад, если ему вдруг дадут готовое решение. Но не только у математически одаренных детей проявляется это потребность "поломать голову". Удовольствие от самого процесса познания, в какой бы форме оно не было, знакомо каждому человеку, и это есть характернейшая особенность познавательной потребности.

4. Тесно связана с этой особенностью - ориентацией на процесс познания - и другая особенность познавательной потребности, а именно тесная связь с положительными эмоциями.

Ученик, по-настоящему любящий математику, радуется. Именно чувство удовольствия, радости и отличает умственную деятельность, выполняемую на основе познавательной потребности, от познавательной деятельности, направляемой другими потребностями.

Ученик старательно занимается, чтобы заслужить похвалу или, чтобы не ругали дома. К познавательной потребности это не относится. Но вот тот же ученик, придя из школы, хватается за книжку о животных и, забыв обо всем, читает, пока не закончит. Т.е. школьник занимается по собственной охоте, ему это нравится, вызывает яркие положительные эмоции. Это и есть познавательная потребность.

Радость в момент познавательной деятельности инициируемой именно познавательной потребностью, сейчас можно регистрировать. Целый ряд физиологических показателей свидетельствуют о том, что в момент интеллектуального напряжения вместе с участком мозга, занятым умственной работой, всегда возбуждается и центр положительных эмоций (при условии, что умственное напряжение вызвано именно потребностью в познании, а не какой-либо другой потребностью, скажем страхом не выполнить задание). У некоторых людей эта связь настолько прочна и сильна, что лишение интеллектуальной деятельности приводит их к тяжелому состоянию. Факт связи познавательной потребности с положительными эмоциями важен, во-первых, для диагностики характера познавательной деятельности, во-вторых, для разработки необходимой стратегии и тактики развития познавательной потребности. Конкретное содержание процесса развития познавательной потребности с выделением уровней ее развития обычно не являлось предметом специального исследования. Проблема уровней развития познавательной потребности наиболее детально разрабатывалась В.С.Ильиным, выделившим четыре ее уровня (ориентировочно-ознакомительная потребность, любознательность, потребность - помысел, страсть), а В.С.Юркевич выделившей три уровня: потребность во впечатлениях, любознательность, целенаправленная познавательная потребность [82; 36].

В.С.Юркевич охарактеризовала уровни следующим образом, на первом уровне познавательной потребности главную роль играет так называемая потребность во впечатлениях, которая выражается в стремлении индивида к новым стимулам, в его реакции на новые впечатления, поступающие к нему извне. В начальном уровне познавательной потребности еще нет стремления к получению нового знания - это потребность именно в новых стимулах. Наиболее ярко уровень потребности выражен у младенцев и детей раннего дошкольного возраста, сохраняя определенное значение и в дальнейшем. Следующий уровень - любознательность, на котором наблюдается уже личностный отбор той информации, которая к нему поступает и которую он сам способен получить. Познавательная потребность на этом уровне гораздо более целенаправленна, возникают и укрепляются интересы, разнообразные формы личностного отношения к знанию. Только на этом уровне появляется потребность в знании. Однако на этом уровне познавательная потребность еще недостаточно определена и связана с социальными задачами, носит стихийно-эмоциональный и нередко узкоиндивидуальный характер. Особенно ярко выражена любознательность у подростков, можно сказать, что возрастом любознательности является весь школьный возраст. В этом возрасте любознательность формируется, переживает "расцвет" и сменяется следующим этапом познавательной потребности. Третий уровень - это уровень целенаправленной познавательной потребности, сама потребность не стихийна, а отражает жизненные ценности личности. Именно этот этап познавательной потребности проявляется как устойчивое стремление индивида к той или иной области знаний, как становление склонности его определенной деятельности. Есть определенные основания считать, что предыдущие уровни познавательной потребности не утрачиваются полностью, а как бы снимаются, последующим включаясь в него в качестве одного из компонентов этого, более развитого уровня познания.

В.С. Юркевич выделяет две формы познавательной потребности:

- потребность в познании может проявляться в форме усвоения уже готовых знаний (потребность в усвоении впечатлений, интеграции, систематизации их и потребность в накоплении знаний);

- потребность в исследовательской деятельности с целью получения нового знания. Первая - наименее активная форма познавательной потребности. В результате этой формы усваивается, но не создаётся новое знание. Вторая - более активная форма, прямо направленная на получение новых знаний. Учащиеся, обладающие той или другой формой познавательной потребности, заметно различаются. Школьники с потребностью в усвоении знаний склонны к запоминанию фактического материала, у них нередко обнаруживается особенно чёткая система в его хранении. Школьники с исследовательской потребностью старается сами доходить до правильного ответа, с интересом решают незнакомые задачи, любят " хитрые " вопросы. Эти формы отличаются именно степенью участия различных потребностей. Познавательная потребность способствует интенсивному развитию интеллектуальных процессов (восприятия, мышления, воображения). Формирование познавательной потребности положительно сказывается на развитие мотивации и личности: формируется тип мотивации, где ведущим мотивом становится познавательная потребность, формируется личность высокой интеллектуальной активности, обладающая жаждой непрестанного поиска и раздумий, повышается быстрота и точность восприятия учебного материала, логичность мышления, стремление проникнуть в глубину изучаемого вопроса, повышается потребность в заданиях, требующих самостоятельности, творческого подхода в задачах повышенной трудности, знания становятся большими по объему. Переход познавательной потребности на следующий уровень связан с дальнейшим развитием личности школьника, его мотивационной сферой, с расширением и углублением качества знаний. Это придает новые качества, которыми она обладала на первом и втором уровне. В классных коллективах, где познавательная потребность достигает такого уровня развития, встречаются отдельные учащиеся, у которых она перерастает в страсть, в жажду раздумий над предметом. Это обычно учащиеся с выдающимися способностями. Познавательная потребность развивается разными путями, в том числе и информационными технологиями.

1.2 Использования информационных технологий на уроках математики