Информационно-коммуникационные технологии как средство активизации познавательной деятельности учащихся при изучении математики в общеобразовательной школе

Размещено на http://www.allbest.ru/

84

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «Калужский государственный университет имени К.Э. Циолковского»

ФИЗИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра высшей математики

Магистерская диссертация

«ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК СРЕДСТВО АКТИВИЗАЦИИ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ МАТЕМАТИКИ В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ»

Магистрант

Т.А. Кузнецова

Научный руководитель

к.п.н., доцент

Е.И. Малахова

КАЛУГА 2014

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава I. Теоретические основы активизации познавательной деятельности учащихся на основе использования информационно-коммуникационных технологий

§ 1.1 Сущность и содержание понятия познавательная активность, уровни познавательной активности в процессе обучения, средства активизации познавательной деятельности учащихся

§ 1.2 Дидактические и технологические аспекты использования современных информационно-коммуникационных технологий в процессе обучения математике

§ 1.3 Особенности и возможности использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики

Вывод по главе I

Глава II. Опытно-экспериментальная работа по использованию ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся

§ 2.1 Методика использования основных видов ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики

§ 2.2 Результаты опытно-экспериментальной работы по проверке эффективности разработанной методики использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся

Вывод по главе II

Заключение

Литература

Приложение

информационная технология познавательная активность школьник

Введение

Современный этап развития общества характеризуется кардинальными изменениями во всех сферах государственной и общественной жизни. Эти изменения существенно влияют на требования, предъявляемые к системе образования. Общее образование призвано обеспечивать условия успешной социализации учащихся, реализации школьниками своих способностей, возможностей и интересов. Это указывает на необходимость изменений в организации и управлении образовательным процессом.

Принятые в последние годы Федеральные государственные образовательные стандарты общего образования задают направление таких изменений. В основу стандартов положен системно-деятельностный подход, предполагающий, в частности, обеспечение активности учебно-познавательной деятельности обучающихся.

Психологический аспект развития познавательной активности исследовался в работах А. Н. Леонтьева, М. И. Лисиной, А. М.. Матюшкина, С. Л. Рубинштейна и др. В отечественной педагогической науке эта проблема рассматривалась в трудах П. П. Аристовой, В. И. Лозовой, Т. И. Шамовой, Г. И. Щукиной и других ученых. В этих исследованиях отмечается, что познавательная активность представляет собой одно из ключевых качеств личности, формирование которого является целью обучения (Т. И. Шамова [38]), что активность не является неизменным наследственным свойством, она формируема и рассматривается в качестве «системообразующего свойства, при воздействии на которое можно осуществлять формирование развитой личности (И. С. Якиманская [43]), что одним из ведущих факторов активизации учения является развитие познавательного интереса (Г.И. Щукина [40]).

По определению С.Н. Уткиной [33] активизация познавательной деятельности - это совершенствование методов и организационных форм познавательной деятельности, обеспечивающее активную и самостоятельную теоретическую и практическую деятельность учащихся во всех звеньях учебного процесса. В большинстве работ, посвященных проблеме формирования познавательной активности, отмечается, что эффективными педагогическими средствами развития познавательной активности школьников являются задания проблемного характера, направленные на организацию собственной исследовательской практики учащихся. Наряду с этим, Н.В. Внукова [6], проводя анализ исследований по данной проблеме, выделяет следующие способы активизации познавательной деятельности учащихся в процессе обучения математике: использование в обучении проблемных, творческих учебных заданий и задач; организация самостоятельного составления учащимися вопросов и задач, использование заданий, ориентированных на применение логических приемов мышления; организация самостоятельной работы поискового, практического характера, работы, направленной на самостоятельное получение и усвоение новой информации и др.

Возможности реализации в процессе обучения различных способов и средств активизации познавательной деятельности значительно расширяются при использовании информационно-коммуникационных технологий.

Психолого-пeдагогические и мeтодологические основы инфоpматизации обpазования раскрыты в работах Н. В. Апатовой, В. П. Бeспалько, Р. Вильямса, В. С. Гершунского, С. Г. Григорьева, В. П. Дьяконова, Ю. Г. Игнатьева, К. Маклина, Е. И. Машбица, И. В. Роберт, Н. Ф. Талызиной, и других.

Вопросaм информатизации образования рассматриваются в ряде дисертационных исследований (Ваграменко Я.А., Вострокнутов И.Е., Зайнутдинова Л.Х., Кузнецов А.А., Козлов О.А., Кравцова А.Ю., Лавина Т.А., Латышев В.Л., Пак Н.И., Роберт И.В., Советов Б.Я., Рудинский И.Д., Румянцев И.А., Семенов А.Л., Тихонов А.Н. и др.). В них отмечается необходимость использования средств ИКТ с целью совершенствования организационных форм и методов обучения, воспитания, обеспечивающих развитие обучающегося, формирование умений осуществления самостоятельной учебной деятельности по сбору, обработке, передаче информации об изучаемых объектах, явлениях, процессах и пр.

Разработке концепции информатизации обучения математике посвящены исследования Глейзера Г.Д., А. П. Ершова, Т. В. Капустиной, С.С. Кравцова, Л. П. Мартиросян, B. М. Монахова, И.В. Роберт, А. Г. Солониной, В. Ф. Шолоховича, Якобсон Л.Л., и других ученых. Многими авторами разрабатывались методики обучения отдельным темам, разделам математики с использованием компьютера в качестве инструмента познания (В.А. Далингер, П. П. Дьячук, В. Р. Майер, C. Н. Медведева, С. X. Мухаметдинова и др.). Различным вопросам использования компьютерных технологий в обучении математике в общеобразовательной и высшей школе были посвящены исследования Е. В. Ашкинузе, Ю. В. Башкатовой, С. А. Дьяченко, 3. Н. Исмаиловой, Е.В. Клименко, В. И. Сафонова, О. А. Семочкиной, Е. Е. Хвостенко и др.

Обобщая выводы, полученные названными исследователями, можно отметить, что использование средств ИКТ в процессе обучения позволяет придать учебному процессу целенаправленный личностно ориентированный характер за счет обеспечения интерактивного диалога; сформировать индивидуальную траекторию обучения для каждого учащегося, используя возможность автоматизированного подбора различных вариантов учебных заданий и оказания оперативной помощи в условиях незамедлительной обратной связи; развивать у учащихся навыки самостоятельной работы по поиску учебной информации в глобальной и локальных сетях; автоматизировать контроль усвоения материала; активизировать учебную деятельность учащихся, повышая их мотивацию в условиях наглядного представления учебного материала на экране, использования аудиовизуальных возможностей, предоставления учащимся возможности управления различными объектами и т.д. Вместе с тем, недостаточно работ посвященных особенностям целенаправленного использования средств ИКТ для активизации познавательной деятельности учащихся. В то же время, проведенное нами анкетирование учителей Калужской области показало, что большинство из них либо совсем не используют ИКТ на уроках математики, либо используют эпизодически (редко или очень редко). В качестве причин такого положения дел учителя называют слабые навыки владения ИКТ, незнание возможностей использования ИКТ, недостаточность методического материала. Подавляющее число учителей не смогли назвать возможности использования ИКТ для активизации познавательной деятельности учащихся.

Таким образом, результаты теоретического анализа и констатирующего эксперимента позволили выявить противоречие между необходимостью активизировать познавательную деятельность учащихся при изучении математики, потенциальными возможностями ИКТ в осуществлении этого процесса и недостаточной разработанностью методики использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся.

Выявленные противоречия обосновывают актуальность исследования проблемы разработки методики использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся в процессе обучения математике.

Актуальность данной проблемы обусловила выбор темы исследования: «Информационно-коммуникационные технологии как средство активизации познавательной деятельности учащихся при изучении математики в общеобразовательной школе».

Цель работы заключается в выявлении потенциальных возможностей и условий, разработке методики использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся в процессе обучения математике.

Объект исследования - активизация познавательной деятельности учащихся общеобразовательной школы в процессе обучения математике. Предмет - условия и возможности использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся общеобразовательной школы в процессе обучения математике.

Гипотеза исследования состоит в предположении о том, что уровень познавательной активности учащихся повысится, если:

1) активизация познавательной деятельности учащихся принимается как специальная цель уроков математики и образовательного процесса в целом;

2) в процессе обучения математике в качестве средства активизации познавательной деятельности используются ИКТ;

3) созданы и реализуются следующие организационно-педагогические условия использования ИКТ в процессе обучения математике:

- на основе ИКТ систематически и целенаправленно обеспечивается визуализация и иллюстрация изучаемого математического содержания, что способствует формированию познавательной мотивации, возбуждению интереса к изучению предмета, развитию наглядно-образного мышления, формированию умения создавать, применять и преобразовывать модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;

- на основе компьютерного моделирования, наблюдений, измерений, построений осуществляемых с использованием цифровых ресурсов, анимированного эксперимента, виртуальных лабораторий организуется поисковая познавательная деятельность учащихся, осуществляемая как под руководством учителя, так и самостоятельно;

- осуществляется поэтапный и поэлементный дифференцированный контроль, самоконтроль и коррекция математических знаний и умений учащихся, реализуемый с помощью контролирующих программных средств;

- организуется самостоятельная деятельность учащихся по использованию ИКТ для поиска и усвоения учебной информации, для выполнения учебных и творческих проектов.

В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой были определены следующие задачи исследования:

1. Рассмотреть сущность и содержание понятия познавательная активность, уровни познавательной активности в процессе обучения и средства активизации познавательной деятельности учащихся.

2. Выявить дидактические и технологические аспекты использования современных информационно-коммуникационных технологий при обучении математике.

3. Определить особенности и возможности использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики.

4. Выявить организационно-педагогические условия и разработать методические рекомендации по использованию основных видов ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики.

5. Провести опытно-экспериментальную проверку эффективности выявленных организационно-педагогических условий и разработанных методических рекомендаций по использованию ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся.

Теоретико-методологическую основу исследования составили важнейшие положения теории учебной деятельности и деятельностного подхода в обучении (В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина В.Д. Шадриков, Е.П. Шиянова, Д.Б. Эльконин и др.); теории активизации познавательной деятельности обучаемых (Л.П. Аристова, М.А. Данилов, Б.П. Есипов, П.И. Пидкасистый, Т.И. Шамова, Щукина и др.); методологии и методики обучения математике в школе (В. В. Афанасьев, М.Б. Волович, В. А. Гусев, Г.В. Дорофеев, О.Б. Епишева, Т.А. Иванова, В.И. Мишин, В. М. Монахов, А. Г. Мордкович, Н. X. Розов, Г. И. Саранцев, 3. А. Скопец, A.A. Столяр, В. А. и др.); концепции информатизации образования (А. П. Ершов, Л. П. Мартиросян, Е. И. Машбиц, И. В. Роберт, В. Ф. Шолохович и др.).

Методы и экспериментальная база исследования. Для достижения цели исследования, решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы был использован комплекс исследовательских методов, взаимопроверяющих и дополняющих друг друга:

- теоретические: анализ литературы по изучаемой проблеме; логико-педагогический анализ образовательных стандартов; методы статистического анализа экспериментальных данных; теоретическое обобщение результатов опытно-экспериментальной работы;

- эмпирические: педагогическое наблюдение; анкетирование; тестирование; педагогический эксперимент; анализ продуктов деятельности учащихся.

Для статистической обработки данных использовался G- критерий знаков.

Экспериментальной базой исследования были 6-8 классы МОУ «СОШ г. Ермолино» Калужской области.

Организация и этапы исследования:

На первом этапе (2011-2012 гг.) - констатирующем, проводилось целенаправленное изучение и анализ литературы по проблеме исследования. Это позволило определить исходные позиции диссертационного исследования, разработать понятийный аппарат, сформулировать гипотезу исследования и наметить его задачи. На данном этапе был проведен констатирующий эксперимент, в ходе которого проведено анкетирование учителей математики.

На втором этапе (2012 - 2013 гг.) - формирующем осуществлялась проверка гипотезы исследования; в ходе формирующего эксперимента, реализовывался комплекс организационно-педагогических условий, осуществлялась разработка и реализация методики использования основных видов ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики; обрабатывались и анализировались результаты промежуточного диагностирования, обобщались промежуточные результаты исследования.

На третьем этапе (2013 г.) - обобщающем проводился анализ результатов исследования, систематизировались данные опытно-экспериментальной работы, осуществлялась математическая обработка, обобщение и качественный анализ результатов исследования; оформлялись материалы диссертационного исследования.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в том, что в нем на основе теоретического анализа выявлены потенциальные возможности использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся в процессе обучения математике, определены и экспериментально обоснованы организационно-педагогические условия активизации познавательной деятельности учащихся на основе использования ИКТ.

Практическая значимость исследования заключается в том, что в нем разработаны и экспериментально проверены методические рекомендации по использованию различных видов ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся в процессе обучения математике, которые будут полезны учителям при выборе и использовании методических средств активизации познавательной деятельности учащихся, расширят их представления о возможностях использования ИКТ в процессе обучения.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Содержание понятия «познавательная активность» может быть конкретизировано и охарактеризовано как состояние готовности к самостоятельной познавательной деятельности, характеризующееся совокупностью мотивационного, содержательно-операционного, эмоционально-волевого и личностного компонентов, проявляющееся в направленности на усвоение индивидом общественного опыта, добытых человечеством знаний и способов деятельности и реализующегося поэтапно, начиная с постановки проблемы и завершаясь ее решением и использованием полученных знаний.

2. Средства активизации познавательной деятельности учащихся выбираются с учетом конкретной цели каждого этапа учебного познания и в своем единстве должны воздействовать на каждый компонент познавательной активности: на формирование познавательных мотивов; на формирование системы знаний и способов действия на основе самоуправления процессом учения; на учет особенностей личности учащихся, включение каждого из них в процесс активного учения.

3. Организационно-педагогические условия и возможности использования ИКТ, как средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики состоят в:

- осуществлении визуализации и иллюстрации изучаемого математического содержания, что способствует формированию познавательной мотивации, возбуждению интереса к изучению предмета, развитию наглядно-образного мышления, формированию умения создавать, применять и преобразовывать модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;

- вовлечении учащихся в поисковую познавательную деятельность, осуществляемую как самостоятельно, так и под руководством учителя, и реализуемую на основе компьютерного моделирования изучаемых объектов, виртуальных лабораторий и экспериментов, осуществляемых с использованием цифровых ресурсов, обеспечивающих накопление фактов, конкретных примеров, измерений, вычислений, графиков, моделирования, т.е. получение экспериментальным эмпирическим путем информации, необходимой для решения проблемы;

- создании условий для учета индивидуальных образовательных возможностей, особенностей и потребностей учащихся, осуществлении поэтапного и поэлементного дифференцированного контроля, самоконтроля и коррекции математических знаний и умений учащихся, реализуемых с помощью контролирующих программных средств;

- организации самостоятельной деятельности учащихся по использованию ИКТ для поиска и усвоения учебной информации, для выполнения учебных и творческих проектов;

- обеспечении доступа к информации, связанной с математикой и имеющей эмоционально-ценностную окраску, использовании в обучении математике игровых технологий, реализуемых с помощью ИКТ.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается согласованностью их с фундаментальными положениями теории и методики обучения математике; логической структурой исследования; применением совокупности педагогических методов исследования, адекватных его задачам и логике; проверкой результатов исследования на различных этапах опытно-экспериментальной работы; обработкой полученных эмпирических результатов исследования на основе количественного и качественного анализа, позволившего сделать обобщенные выводы.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования отражены в 1 публикации автора (Кузнецова, Т.А. Презентации PowerPoint как средство активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики // Т.А. Кузнецова / Научные труды Калужского государственного университета имени К.Э. Циолковского. Серия: Естественные науки. 2013. - Калуга: Издательство КГУ имени К.Э. Циолковского, 2013. - с. 192-196), обсуждались на семинарах кафедры геометрии и методики обучения математике (высшей математики), на научно-практической конференции КГУ имени К.Э. Циолковского.

Результаты исследования внедрены в учебно-воспитательный процесс МОУ «СОШ г. Ермолино» Калужской области.

Структура диссертации: работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Основной текст диссертации изложен на 117 страницах. Список использованных источников включает 121 наименование.

Глава I. Теоретические основы активизации познавательной деятельности учащихся на основе использования информационно-коммуникационных технологий

§ 1.1 Сущность и содержание понятия познавательная активность, уровни познавательной активности в процессе обучения, средства активизации познавательной деятельности учащихся

Понятие «деятельность» является одним из основных, базовых в психологии, поэтому ему трудно дать однозначное определение. Большой вклад в разработку понятия «деятельность» в отечественной психологии внесли С.Л. Рубинштейн [97] и А.Н. Леонтьев [57] исследуя проблему соотношения созерцания и деятельности человека, они пришли к выводу, что психика человека складывается в процессе деятельности. Деятельность - это не реакция и не совокупность реакций, а система, имеющая строение и превращения, свое развитие.

По утверждению С.Л. Рубинштейна [97], психическое явление возникает и существует в процессе непрерывного взаимодействия индивида с окружающим миром, непрекращающегося потока воздействий окружающего мира на индивида и его ответных действий, причем каждое действие обусловлено внутренними условиями, сложившимися у данного индивида в зависимости от внешних условий, определяющих его историю.

Таким образом, деятельность -- это обоюдный процесс влияния человека на окружающий мир и окружающего мира на человека.

Одним из основных видов деятельности человека является познавательная деятельность. Это деятельность особого рода и она взаимосвязана с любой другой деятельностью.

Познавательная деятельность - это единство чувственного восприятия, теоретического мышления и практической деятельности. Она осуществляется на каждом жизненном шагу, во всех видах деятельности и социальных взаимоотношений учащихся (производительный и общественно полезный труд, ценностно-ориентационная и художественно-эстетическая деятельность, общение), а также путем выполнения различных предметно - практических действий в учебном процессе (экспериментирование, конструирование, решение исследовательских задач и т.п.).

Познавательная деятельность в целом складывается из внутренних взаимосвязанных действий, логическая последовательность которых и определяет ее структуру.

Т. И. Шамова [114] выделяет типы познавательного действия.

1. Действия, подводящие к осознанию необходимости нового познания:

· предварительные практические действия, подводящие к осознанию недостаточности известных теоретических знаний, объяснения новых фактов, явлений, процессов;

· действия по осознанию практической и теоретической значимости изучаемого вопроса;

· действия, по анализу и сопоставлению фактов, явлений;

· выдвижение гипотез и привлечение имеющихся у школьников теоретических знаний для их обоснования.

2. Действия по созданию фактической базы для дальнейших теоретических обобщений:

· актуализация известных фактов;

· накопление новых фактов.

3. Действия по обобщению фактического материала:

· первичные обобщения на основе сравнения (сопоставления и противопоставления фактов);

· новые обобщения, основанные на предшествующих обобщениях (обобщения второго и т.д. порядка).

Этот ряд обобщений приводит к итоговым обобщениям урока, темы. Обобщения должны включать стержневую идею курса.

4. Действия по соотнесению обобщений с многообразием конкретной действительности:

· нахождение новых случаев проявлений общего в конкретном;

· применение обобщений к объяснению внешне противоречивых фактов, явлений;

· обобщений в измененных ситуациях.

Виды познавательной деятельности делятся на два класса: общие виды познавательной деятельности (общие приемы) и специфические виды познавательной деятельности.

Общие виды познавательной деятельности (общие приемы) используются в различных областях, при работе с разными знаниями. К общим видам познавательной деятельности относятся все приемы логического мышления (сравнение, подведение под понятие, выведение следствий, приемы доказательства, классификации и др.). Они независимы от конкретного материала, хотя всегда выполняются с использованием каких-то предметных (специфических) знаний [114].

К специфическим видам познавательной деятельности относятся такие, которые используются только в данной области знания.

Содержание, как тех, так и других видов познавательной деятельности должно выделяться и фиксироваться в процессе обучения. Без этого нельзя целенаправленно формировать познавательную деятельность.

В основе любой учебной деятельности школьника на всех возрастных этапах его развития лежит познавательная активность. Без достаточно высокого уровня данной активности невозможна эффективная организация образовательного процесса.

Понятие познавательной активности многоаспектно и многогранно, о чем свидетельствует анализ работ Д.Б. Богоявленской, В.И. Дружинина, Е.В. Коротаевой, В.И. Лозовой, А.М. Матюшкина, И.Ф. Харламова, Т.И. Шамовой, Г.И. Щукиной и др. По мнению Б.К. Пашнева [86] с психологической точки зрения познавательная активность -- это мера умственного усилия, направленная на удовлетворение познавательного интереса, она отражает такую составляющую мотивационной сферы личности школьника, как направленность. Уровень познавательной активности характеризует потребностно - мотивационную сторону жизнедеятельности индивида, направленную на конструирование и активное использование когнитивной модели реальности, которая является результатом активной переработки поступающей извне информации.

Б.К. Пашнев выделяет следующие компоненты познавательной активности [86]: познавательный интерес, «общую» психическую активность и волевое усилие. Познавательный интерес указывает на эмоциональное предпочтение познавательной деятельности перед другими видами деятельности. Психическая активность обеспечивает на нейрофизиологическом уровне энергетическое, скоростное, вариационное сопровождение умственной деятельности, а волевое усилие -- это сознательный, произвольный аспект мобилизации возможностей личности.

Д.Б. Богоявленская вместо термина «познавательная активность» использует термин «интеллектуальная активность», понимая под ней чисто личностное свойство, выступающее в единстве познавательных и мотивационных факторов. Интеллектуальная активность по ее определению -- это мера интеллектуальной инициативы, понимаемая как продолжение мыслительной деятельности за пределами ситуативной заданности [11].

В работах A.M. Матюшкина [74] выделено несколько видов интеллектуальной активности: поисковая активность, проявляющаяся на ранних этапах развития индивида в форме реагирования на новые ситуации; исследовательская активность, выступающая как предпосылка эффективности усвоения нового учебного материала, развития умственных способностей; творческая активность, которая составляет основу и условие личностного роста подростка и юноши, открытие им самого себя. Под интеллектуальной, умственной активностью, познавательной потребностью автор понимает общее стремление к умственной деятельности.

В.И. Лозовая [58] под познавательной активностью понимает состояние готовности, желание к самостоятельной деятельности, нацеленной на усвоение индивидом общественного опыта, добытых человечеством знаний и способов деятельности. Ею выделяются ряд критериев сформированности познавательной активности личности: инициативность, энергичность, интенсивность, добросовестность, интерес, самостоятельность, осознанность действий, воля, настойчивость в достижении цели, целенаправленность, творчество.

Т.И. Шамова рассматривает познавательную активность как качество личности, проявляющееся в отношении к содержанию и процессу деятельности, в стремлении к эффективному овладению знаниями и способами их получения, в мобилизации волевых усилий в достижении цели обучения [114].

Активность как качество деятельности и личностное свойство формируется в процессе обучения, прежде всего как познавательная активность. При этом она проявляется не столько во внешней активности, сколько во внутренней активности. В зависимости от характера мыслительной деятельности учащихся Т.И. Шамова выделяет три уровня познавательной активности.

Воспроизводящий уровень - характеризуется стремлением учащегося понять, запомнить и воспроизвести знания и способы деятельности.

Интерпретирующий уровень - стремление к выявлению смысла изучаемого содержания, к проникновению в сущность явления, к овладению способами применения знаний в изменяющихся условиях.

Творческий уровень - характеризуется стремлением учащихся не только проникнуть в сущность явления, но и найти для этого новый способ решения, применить знания в новой ситуации [114].

Известно, что познавательная активность развивается из потребности в новых впечатлениях и знаниях, которые присущи каждому человеку от рождения. Формирование познавательной активности носит поэтапный характер. Исследователи выделяют три этапа формирования познавательной активности.

1.Начальная познавательная активность - характеризуется наличием познавательного интереса, мотивов и воли, при помощи и посредством которых ученик будет получать, и добывать новые знания.

2.Поисковая познавательная активность - характеризуется наличием и постановкой проблемы, способами и алгоритмами получения новых знаний, процессом получения этих знаний.

3.Испытательная познавательная активность - характеризуется результатом и применением полученных знаний.

Следует отметить, что данный процесс имеет циклический характер, то есть с получением определенного результата может снова возникнуть потребность в получении новых знаний [114].

В отличие от Т.И. Шамовой, А.С. Глинский [21] на основе своих исследований выделяет следующие уровни познавательной активности:

- высокий: ученик обладает сильной, глубокой и устойчивой познавательной активностью, которая выступает как стержневой мотив учебной деятельности. Ему свойственны увлеченность, сосредоточенность, интеллектуальная активность, положительные эмоции в процессе учебной деятельности;

- средний: учащиеся проявляют избирательное отношение к отдельным предметам, демонстрируют активность при побуждающих действиях учителя, предпочитают поисковый, реже - репродуктивный вид учебной деятельности. Познавательный интерес как мотив учения занимает среднее место в структуре мотивации учения;

- низкий: учащиеся самостоятельно не включаются в деятельность в процессе урока, не отвечают на вопросы учителя по собственному желанию. Несистематическое выполнение домашних заданий снижает объем и качество приобретаемых знаний. Волевые качества не развиты: часто отвлекаются, невнимательны при объяснении нового материала, предпочтение отдается репродуктивному виду учебной деятельности [21]. Обобщая подходы различных авторов познавательную активность можно определить единством четырех составляющих ее компонентов: мотивационного, содержательно-операционного, эмоционально-волевого, личностного.

Мотивационная составляющая. Положительная мотивация оказывает непосредственное коррелирующее воздействие на активность познавательной деятельности учащихся. При этом на учебную активность школьников оказывают влияние множество неравнозначных мотивов. Степень их влияния на личность различна: одни из них, как отмечает Кочнев А.О. [47], играют доминирующую роль, другие - подчинённую, иные - слабозаметную. Именно личностно - значимые мотивы определяют отношение школьника к учению, побуждают, или, наоборот, тормозят его познавательную активность. Поэтому только положительная мотивация обеспечивает включение ученика в активную познавательную деятельность.

Содержательно - операционная составляющая включает в себя владение школьниками системой знаний, умений и навыков, способами и опытом их приобретения, устойчивым стремлением к пополнению знаний и овладению новыми способами действия.

Эмоционально - волевой - характеризуется способностью и стремлением к преодолению школьниками трудностей в учении и наличием определенного эмоционального настроя, связанного с успешностью учения.

Личностный - определяет субъектный характер познавательной деятельности школьника, складывающийся под воздействием индивидуальных особенностей его личности, поэтому эта деятельность приобретает личностный характер [47].

К показателям познавательной активности учащихся в учебной деятельности разные авторы относят: вопросы учащихся к учителю; стремление учащихся по собственному желанию участвовать в учебной деятельности; активное оперирование школьниками имеющимися знаниями, умениями и навыками; критичность; склонность к анализу допущенных ошибок в процессе выполнения учебной задачи; стремление уяснить причину изучаемого явления; выбор сложных заданий; самоконтроль, самоанализ и самооценка собственных познавательных и практичных действий; активное участие в коллективной работе класса (дополнение, исправление ответов одноклассников, стремление высказать собственную точку зрения и т. д. ). Показатели волевых проявлений, по мнению ряда авторов, проявляются в особенностях протекания познавательной деятельности учащихся (сосредоточенность внимания и слабая отвлекаемость; применение различных способов для разрешения сложной задачи; стремление к завершенности учебных действий; реакция учащихся на звонок, а также свободный выбор деятельности).

К показателям сформированности познавательной активности также относят состав и качество выполняемых операций, их осознанность, полнота и развернутость, последовательность, степень сложности, степень обобщенности, степень самостоятельности, время выполнения. Познавательная активность проявляется в тесной взаимосвязи с такими качествами личности, как самостоятельность, инициативность, творчество, что позволяет считать ее одним из детерминантов творческого саморазвития личности школьника [47].

Значимость познавательной активности, как важнейшего фактора, определяющего эффективность учебно-познавательной деятельности, выводит в разряд актуальных проблему формирования такой активности.

Проблема активизации познавательной деятельности стояла перед педагогами всегда. Еще Сократ учил своих слушателей умению логически мыслить, искать истину, размышляя. Ж.-Ж. Руссо, чтобы ученик захотел узнать и найти новое знание, создавал для него специальные ситуации, вынуждающие к познавательному поиску. Песталоцци, Дистервег и другие педагоги учили так, чтобы школьник не только получал, но и искал знание. Однако в полной мере эта проблема получила разработку в педагогике Д. Дьюи и ученых XX века. Дьюи выступал с критикой словесной, книжной школы, которая дает ребенку готовые знания, пренебрегая его способностями к деятельности и познанию. Он предлагал обучение, при котором учитель организует деятельность детей, в ходе которой они решают возникающие у них проблемы и получают необходимые им знания, учатся ставить задачи, находить решения, применять полученные знания.

В отечественной педагогике второй половины XX в. проблема активизации познавательной деятельности, получила существенное развитие в ряде психолого-педагогических и дидактических исследований. В разработку теории активизации учебной деятельности школьников внесли вклад такие выдающиеся отечественные педагоги, как К. А. Абульханова, Б. Г. Ананьев, Л. П. Аристова, А. А. Бодалев, А. А. Вербицкий, Е. М. Вергасов, В. С. Данюшенков, Б. П. Есипов, И. А. Зимняя, В. С. Ильин, Ю. Н. Кулюткин, И.Я. Лернер, В. И. Лозовая, А. К. Маркова, А. М. Матюшкин, М. Н. Скаткин, Т. И. Шамова, Г. И. Щукина и др. Этой проблеме посвящены диссертационные исследования С.А. Барамзиной, П.И. Будаева, А.С. Глинского, Т.А. Гусевой, О.А. Кимеевой, В.Н. Максимовой, И.Г. Мамонтова, Л.Л. Мелтонян, Е.В. Прокопенко, А.С. Роботовой, С.Н. Уткиной, В.А.Филипповой, и др. Несмотря на большое количество работ, посвященных данной проблеме, в науке до сих пор нет однозначного определения активизации познавательной деятельности. Многие авторы отождествляют это понятие с активизацией мышления. Другие рассматривают ее в аспекте самостоятельной деятельности учащихся. Некоторые сводят активизацию познавательной деятельности лишь к совершенствованию усвоения знаний. Другие понимают активизацию познавательной деятельности не только как совершенствование процесса усвоения знаний, но и как формирование активности, самостоятельности и других качеств личности. Г.И. Щукина трактует понятие активизация познавательной деятельности как процесс активизации своей деятельности самими учащимися. Саморегуляция активной деятельности учащегося происходит в ситуациях, побуждающих его к самостоятельным решениям и действиям, к свободному выбору заданий, к творческой деятельности. В процессе активизации формируются ценнейшие свойства личности учащегося, его активный отклик на окружающее, его творческие устремления. Становление учащегося субъектом деятельности обеспечит его активную жизненную позицию [118]. Т.И. Шамова [114] важнейшими средствами активизации называет проблемное обучение и самостоятельную работу учащихся. По ее мнению, средства активизации выступают как система только тогда, когда их отбор осуществляется с учетом конкретной цели каждого этапа учебного познания и в своем единстве они воздействуют на каждый компонент учения. При построении и функционировании такой системы должны учитываться следующие дидактические условия:

1. Формирование мотива деятельности обеспечивается если:

- формируются познавательные потребности;

- воспитываются познавательные интересы;

- в обучении сочетаются рациональное и эмоциональное.

2. Успешное формирование системы знаний на основе самоуправления процессом учения возможно если: - формируются интеллектуальные умения, связанные с переработкой информации;

- формируются умения самостоятельно осуществлять планирование, самоорганизацию и самоконтроль в процессе учения.

Включение каждого ученика в процесс активного учения возможно, если:

- осуществляется индивидуализация и дифференциация в условиях коллективной работы;

-осуществляется контроль и самоконтроль за ходом и результатами учебно-познавательной деятельности учащихся.

С.Е. Шукшина, рассматривая различные подходы к активизации познавательной деятельности [117], выделяет функции, которыми должны обладать средства активизации:

- стимулирование учебно - познавательной и практической активности, самостоятельности обучающихся;

- увеличение эвристических возможностей обучения, обеспечение перехода от информирования учащихся, предполагающего лишь передачу им знаний, умений и навыков, к управлению и самоуправлению учащимися процессом усвоения учебного материала и опыта практической деятельности;

- повышение востребованности знаний, умений, навыков, системы отношений учащихся на каждом этапе их усвоения.

В качестве средств активизации познавательной деятельности учащихся С. Е. Шукшина рассматривает активные методы и формы обучения, реализующие следующие тенденции:

- широкое использование творческих задач, заданий, проблемных ситуаций;

- интеграция различных форм организации обучения;

- увеличение доли самостоятельных работ учащихся;

- усиление диалогичности большинства форм организации обучения, придание диалогу открытой формы, побуждение учащихся к творческой и одновременно к критической мыслительной деятельности;

- совершенствование техники педагогического сотрудничества;

- уплотнение информации, изложение материала крупными блоками;

- усиление внутрипредметных и межпредметных связей в понятиях, теориях, практических умениях и навыках учащихся;

- целенаправленное развитие и совершенствование общеучебных умений учащихся.

На основе проведенного теоретического анализа, обобщения и интеграции различных подходов и основных положений может быть сформулировано принятое в данном исследовании определение понятий «познавательная активность» и «активизация познавательной деятельности».

Под познавательной активностью будем понимать:

- качество познавательной деятельности личности, которое проявляется в отношении ученика к содержанию и процессу познания, в стремлении его к эффективному овладению знаниями и способами деятельности за оптимальное время, в мобилизации его нравственно - волевых, интеллектуальных и физических усилий на достижение учебно - познавательной цели;

- состояние готовности к самостоятельной познавательной деятельности, характеризующееся совокупностью мотивационного, содержательно-операционного, эмоционально-волевого и личностного компонентов, проявляющееся в направленности на усвоение индивидом общественного опыта, добытых человечеством знаний и способов деятельности и реализующегося поэтапно, начиная с постановки проблемы и завершаясь ее решением и использованием полученных знаний.

Под «активизацией познавательной деятельности» будем понимать совершенствование методов, форм и средств обучения, обеспечивающих активную и самостоятельную теоретическую и практическую познавательную деятельность учащихся, проявляющуюся в мобилизации ими нравственно - волевых, интеллектуальных и физических сил, направленных на достижение цели познавательной деятельности.

Построение системы средств активизации обучения должно быть ориентировано на выполнение сформулированных условий. Это указывает на необходимость отбора содержания, методов, приемов и форм организации обучения для каждого этапа учебного познания.

На основе результатов проведенного анализа охарактеризуем основные требования к системе средств активизации познавательной деятельности учащихся.

Основные компоненты познавательной активности и условия активизации познавательной деятельности	Средства активизации познавательной деятельности, обеспечивающие:
Мотивационный и эмоционально - волевой компоненты: формирование познавательной потребности; воспитание устойчивых познавательных интересов; сочетание эмоционального и рационального в обучении.	- создание проблемных ситуаций; - установление недостаточности имеющихся знаний и умений; - осознание необходимости и значимости приобретения новых знаний; - возбуждение интереса к сущности новых фактов, свойств, возможностям их использования; - постановку познавательных и исследовательских учебных задач, формулировку учебных проблем; - стимулирование мотивов собственного роста и саморазвития.
Содержательно - операционный (деятельностный) компонент: готовность к самоуправлению процессом учения, сформированность интеллектуальных умений, связанных с переработкой информации, поиском решения проблем, умений осуществлять планирование и самоорганизацию процесса учения.	- выявление и накопление сведений, фактов, свойств, необходимых для решения учебно-познавательной задачи (проблемы); - получение эмпирического материала (результатов измерений, вычислений, иллюстраций, примеров, опытов), создающего основу для дальнейшей обработки теоретическими методами; - проведение анализа, сравнений, обобщений, использование аналогии и других теоретических методов познания для выдвижения гипотез о возможном решении проблемы; - моделирование выявленных общих отношений, закономерностей, связей; - осуществление проверки и обоснования полученных результатов, формулировку выводов;
Личностный компонент: осуществление индивидуализации и дифференциации в условиях коллективной работы, контроль и самоконтроль за ходом и результатами учебно-познавательной деятельности учащихся.	- учет индивидуальных психологических особенностей учащихся и уровня их обученности; - поэлементный контролю и самоконтроль процесса и результатов учебно-познавательной деятельности; - создание возможностей для выбора и реализации индивидуальных познавательных траекторий; - осуществление рефлексии процесса и результатов учебного познания.

ВЫВОДЫ по итогам § 1.1.:

1. Одним из основных видов деятельности человека является познавательная деятельность. Это деятельность особого рода и она взаимосвязана с любой другой деятельностью. Познавательная активность лежит в основе любой учебно-познавательной деятельности школьника на всех возрастных этапах его развития. Без достаточно высокого уровня данной активности невозможна эффективная организация образовательного процесса.

2. Под познавательной активностью понимают, с одной стороны - качество познавательной деятельности личности, которое проявляется в отношении ученика к содержанию и процессу познания, в стремлении его к эффективному овладению знаниями и способами деятельности за оптимальное время, в мобилизации его нравственно - волевых, интеллектуальных и физических усилий на достижение учебно - познавательной цели.

С другой стороны - это состояние готовности к самостоятельной познавательной деятельности, характеризующееся совокупностью мотивационного, содержательно-операционного, эмоционально-волевого и личностного компонентов, проявляющееся в направленности на усвоение индивидом общественного опыта, добытых человечеством знаний и способов деятельности и реализующегося поэтапно, начиная с постановки проблемы и завершаясь ее решением и использованием полученных знаний.

3. Выделяют три уровня познавательной активности. Высокий (творческий) уровень характеризующийся стремлением и готовностью учащихся самостоятельно найти способ решения новых для них проблем, применить знания в новой ситуации, таким учащимся свойственны увлеченность, сосредоточенность, интеллектуальная активность, положительные эмоции в процессе учебной деятельности. Средний (интерпретирующий) уровень проявляется в стремлении и готовности при некоторой помощи учителя к выявлению смысла изучаемого содержания, к проникновению в сущность явления, к овладению способами применения знаний в изменяющихся условиях. Низкий (воспроизводящий) уровень характеризуется ориентацией учащегося на понимание, запоминание и воспроизведение предлагаемых в «готовом виде» знаний и способов деятельности.

4. Средства активизации познавательной деятельности учащихся предполагают, учет конкретной цели каждого этапа учебного познания и в своем единстве воздействуют на каждый компонент познавательной активности: на формирование познавательных мотивов; на формирование системы знаний и способов действия на основе самоуправления процессом учения; на учет особенностей личности учащихся, включение каждого из них в процесс активного учения.

§ 1.2 Дидактические и технологические аспекты использования современных информационно-коммуникационных технологий в процессе обучения математике

В начале третьего тысячелетия развитие цивилизации определяется переходом от индустриального общества к информационному обществу, которое характеризуется принципиальным изменением структуры общественного разделения труда, переносом центра тяжести из области материального производства в область создания информационных продуктов, осуществления информационной деятельности и информационного взаимодействия, реализации информационных процессов и технологий. В информационном обществе уровень интеллектуального развития его членов становится главным стратегическим ресурсом, важнейшим фактором развития экономики, что значительно повышает статус образования, предъявляет новые требования к его уровню и качеству.

Анализ современных тенденций развития образования, характерных в настоящее время для всего мирового сообщества и определяющих политику в области образования во многих странах, указывает на становление обновленной системы образования, реализующей возможности информационных и коммуникационных технологий.

Глобальная информатизация общества инициирует формирование информационно-коммуникационной среды и экономики, основанной на знаниях. При этом главным ее ресурсом становится человек, способный приобретать знания, творчески их применять, а также участвовать в процессе создания и использования новых знаний. Подготовка такого человека возможна только в новой системе образования, ориентированной на опережающее развитие индивидуума.

Информатизация образования - процесс обеспечения всей сферы образования теорией и практикой разработки и использования современных информационных технологий, ориентированных на реализацию целей обучения и воспитания и развития. Вопросами информатизации образовательного процесса на разных этапах его развития занимались многие ученые психологии, философии и педагоги Б.С. Гершунский, А.Н. Тихомиров, Н.Ф. Талызина, И.В. Роберт, А.И. Ракитов, Р.Ф. Абдеев [93].

Большой вклад в решение проблемы компьютерной технологии обучения внесли российские и зарубежные ученые: Г.Р. Громов, В.И. Гриценко, В.Ф. Шолохович, О.И. Агапова, О.А. Кривошеев, С. Пейперт, Г. Клейман, Б. Сендов, Б. Хантер и др.

Развернутый анализ особенностей и возможностей использования информационно-коммуникационных технологий в образовательном процессе представлен в работах Роберт И. В., Панюковой С. В., Кузнецова А. А., Кравцовой А. Ю. и других.

Представленная ниже характеристика дидактических и технологических аспектов использования информационных и коммуникационных технологий в процессе обучения основана на анализе работ названных авторов [94].

Средства информационных и коммуникационных технологий (средства ИКТ) -- программные, программно-аппаратные и технические средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной, вычислительной техники, а также современных средств и систем транслирования информации, информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации и возможность доступа к информационным ресурсам локальных и глобальной компьютерных сетей.

К средствам ИКТ относятся:

- ЭВМ, ПЭВМ, комплекты оборудования для ЭВМ всех классов;

- информационные сети;

- устройства ввода-вывода информации;

- средства и устройства манипулирования текстовой, графической, аудиовизуальной информацией;

- средства архивного хранения больших объемов информации;

- устройства для преобразования данных из текстовой, графической или звуковой форм в цифровую и обратно;

- системы искусственного интеллекта;

- системы машинной графики;

- программные комплексы (языки программирования, трансляторы, компиляторы, операционные системы, пакеты прикладных программ и пр.);