Информационные образовательные технологии на уроках математики

В конце XX века человечество вступило в стадию развития, которая получила название постиндустриального или информационного. Возможности информационных технологий для человека становятся безграничными, способствуют эффективному решению профессиональных, экономических, а также многих других проблем. Грамотно, профессионально распорядиться сегодняшними техническими и информационными возможностями способны те, кто обладает необходимыми знаниями, позволяющими сориентироваться в новом информационном пространстве.

В нашу жизнь стремительно ворвались информационные образовательные технологии. Наибольшую актуальность вопрос о роли современных информационных технологий получил в связи с внедрением в практику учебно-воспитательного процесса компьютеров, объединенных как в локальные сети, так и имеющих выход в глобальную сеть.

Применение информационных технологий в процессе обучения в школе дает возможность активизировать познавательную и мыслительную деятельность учащихся.

Новая грамотность предполагает овладение умением ориентироваться в информационных потоках, в среде мультимедиа, создавать гипермедиа объекты. Современный человек еще в школе должен научиться читать и писать применительно к мировому информационному пространству.

В некоторых средних общеобразовательных школах уже сегодня создаются свои сайты, это становится для школы важным и престижным делом. Однако, это, к сожалению, во многом зависит от финансовых возможностей образовательного учреждения Образовательными стандартами и программами это пока не предусматривается.

Однако, в новый век тысячелетие казахстанское образование вошло более свободно, проявляя инициативу и пытающееся самостоятельно формировать свою образовательную политику, искать новые формы организации учебного процесса, оказания дополнительных образовательных услуг и привлечения внебюджетных средств финансирования. Образовательные учреждения, энергично внедряющие новые информационные технологии, демонстрируют желание обеспечить современный уровень преподавания и высокое качество обучения, привлекают внимание родителей.

Задача учителя математики на современном этапе состоит не только в том, чтобы вооружить детей знанием по предмету, научить их решать определенные типы задач и выполнять определенные действия по выученному заранее алгоритму, a и в том, чтобы развить их творческие способности, развить их внимание, восприятие, память, речь, мышление, воображение. Весь школьный материал в жизни пригодится не каждому, а развитая речь, логическое мышление и память нужны всегда. Одним из путей решения проблем возникающих перед учителем математики является внедрение информационных технологий на уроке.

Термин "информация” (от латинского information – разъяснение, представление) давно и широко используется в науке и обыденной жизни.

"Информация - основное понятие кибернетики”. "Информация – есть информация, а не материя и не энергия”.

"Информация – сообщение, уменьшающее неопределенность в той области, к которой оно относится”. Таким образом, говорить об информации можно только в том случае, когда ее наличие дает такие знания о каком-то объекте, которых до ее появления у пользователя не было.

Из вышеприведенных определений мы видим, что на самом деле информационная технология – это не только технология, предполагающая использование в образовательном процессе компьютера, по сути дела, любой процесс, связанный с переработкой информации, может называться информационной технологией, однако, в данном случае, мы под информационной технологией понимаем совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).

Сегодня говорят об изменении содержания образования, о необходимости овладения учащимися информационной культурой – одним из слагаемых общей культуры, понимаемой как высшее проявление образованности, включая личностные качества человека и его профессиональную компетентность. Развитие информационных образовательных технологий позволит работать над одним проектом, вести совместные исследования и быстро обмениваться результатами, людям, находящимся далеко друг от друга.

Исследования в области использования информационных образовательных технологий в профессиональное образование, ведутся достаточно давно. За это время в учебных заведениях США, Франции, Японии, России и ряда других стран было разработано множество компьютерных систем учебного назначения. Однако, сфера применения таких систем гораздо шире. Это крупные промышленные предприятия, военные и гражданские организации, ведущие самостоятельную подготовку и переподготовку кадров. Кроме того, становится уже стандартом снабжать новые сложные машины и технологии компьютерными обучающими системами, ускоряющими процесс их освоения и внедрения. За рубежом разработку компьютерного продукта учебного назначения (методических и программно-информационных средств) считают необходимым делом в силу его высокой наукоемкости и необходимости совместной работы высококвалифицированных специалистов: психологов, преподавателей-предметников, компьютерных дизайнеров, программистов. Многие крупные зарубежные фирмы финансируют проекты создания компьютерных учебных систем в образовательных учреждениях и ведут собственные разработки в данной области.

Совершенствование методов решения функциональных задач и способов организации информационных процессов приводит к совершенно новым информационным технологиям, среди которых применительно к обучению выделяют следующие:

• Компьютерные обучающие программы, включающие в себя электронные учебники, тренажеры, тьюторы, лабораторные практикумы, тестовые системы.
• Обучающие системы на базе мультимедиа-технологий, построенные с использованием персональных компьютеров, видеотехники, накопителей на оптических дисках.
• Интеллектуальные и обучающие экспертные системы, используемые в различных предметных областях.
• Распределенные базы данных по отраслям знаний.
• Средства телекоммуникации, включающие в себя электронную почту, телеконференции, локальные и региональные сети связи, сети обмена данными и т.д.
• Электронные библиотеки, распределенные и централизованные издательские системы.

За последние годы компьютеры и основанные на них информационные технологии существенно изменились. Достаточно динамичные и существенные преобразования в элементной базе компьютеров привели не только к более широкому их использованию в образовательном процессе, но и к повышению надежности, точности и быстродействия их работы, расширению их функций от собственно вычислительных ко все более сложным, логическим, эвристическим, а в определенной мере творческим. Не использовать эти технические, информационно-коммуникативные возможности в образовательных целях было бы недопустимым просчетом.

Известны многочисленные и вполне убедительные примеры, подтверждающие эффективность использования компьютеров на всех стадиях педагогического процесса:

• на этапе предъявления учебной информации обучающимся;
• на этапе усвоения учебного материала в процессе интерактивного взаимодействия с компьютером;
• на этапе повторения и закрепления усвоенных знаний (навыков, умений);
• на этапе промежуточного и итогового контроля и самоконтроля достигнутых результатов обучения;
• на этапе коррекции и самого процесса обучения, и его результатов путем совершенствования дозировки учебного материала, его классификации, систематизации.

Все эти возможности собственно дидактического и методического характера действительно неоспоримы. Необходимо принять во внимание, что использование рационально составленных компьютерных обучающих программ с обязательным учетом не только специфики собственно содержательной информации, но и специфики психолого-педагогических закономерностей усвоения этой информации данным конкретным контингентом учащихся, позволяет индивидуализировать и дифференцировать процесс обучения, стимулировать познавательную активность и самостоятельность обучающихся.

Информационные образовательные технологии, на мой взгляд, действительно являются эффективными, способствуют реализации известных дидактических принципов организации учебного процесса, наполняют деятельность учителя, преподавателя принципиально новым содержанием, позволяя им сосредоточиваться на своих главных — обучающей, воспитательной и развивающей — функциях.

Отличаясь высокой степенью интерактивности, информационные образовательные технологии способствуют созданию эффективной учебно-познавательной среды, т.е. среды, используемой для решения различных дидактических задач. Главной особенностью данной среды является то, что она пригодна как для коллективной, так и для индивидуальной форм обучения и самообучения. Помимо этого, данная среда, комбинирующая функции компьютерного обучения с использованием мультимедиа и собственно коммуникаций, характеризуется определенными свойствами:

• возможностью обучать учащихся навыкам грамотного говорения, правописания, а также оформления результатов работы с последующей публикацией;
• наличием условий для развития творческого мышления;
• условиями для превращения обучения посредством телекоммуникационной сети в социальный коллективный процесс;
• концентрацией внимания всех участников взаимодействия посредством сети на самой информации а не на внешних личных атрибутах автора;
• условиями для создания "виртуального класса”, расширения возможностей группового и проектного обучения.

В процессе обучения детей с помощью информационных технологий, они учатся работать с текстом, создавать графические объекты и базы данных, использовать электронные таблицы. Ребенок узнает новые способы сбора информации и учится пользоваться ими, расширяется его кругозор.

Личность формируется в процессе напряжения: физического, интеллектуального, нравственного. Чем сильнее будет напряжение, тем полезнее. Отдыхом является смена напряжений. Методически грамотно построенный урок - это такой урок, на котором ученик напрягается интеллектуально в течение всего урока. Это возможно только в том случае, когда ученик заинтересован в получении и усвоении знаний. Процесс познания должен быть привлекательным и самостоятельным. Учитель должен только направлять мыслительную деятельность ученика в нужное русло. Помочь решить эти задачи может применение компьютера на уроках.

При использовании информационных образовательных технологий на занятиях повышается мотивация учения и стимулируется познавательный интерес учащихся, возрастает эффективность самостоятельной работы. Компьютер вместе с информационными технологиями открывает принципиально новые возможности в области образования, в учебной деятельности и творчестве учащегося. Возникает такая ситуация, когда информационные технологии становятся и основными инструментами дальнейшей профессиональной деятельности человека.

Таким образом, можно сделать вывод, что грамотное применение информационных технологий в учебном процессе будет способствовать развитию у учеников теоретического мышления, содействовать подлинной интеграции процесса образования в нашей стране и наиболее развитых западных странах, где подобные системы применяются уже давно.

Особенно важно использовать информационные технологии на уроках математики, так как математика и информатика связаны теснейшим образом, и необходимо продемонстрировать эту связь учащимся. На занятиях можно познакомить учащихся с возможностями применения пакета Microsoft Office. На пример в 9-ом классе полезно провести урок математики по теме: «Уравнения с одной переменной. Целое уравнение и его корни» в компьютерном классе с использованием программы MS Excel. Одним из способов решения таких уравнений – графический способ, но не всегда им можно получить точное решение, тогда надо выполнить уточнение корней. Программа MS Excel позволяет сделать это быстро и с любой нужной нам точностью, кроме того с помощью этой же программы мы можем построить график.

Важную роль играют при изучении математики уроки-презентации. На таких уроках реализуются принципы доступности, наглядности. Уроки эффективны своей эстетической привлекательностью, также между учителем и учеником существует посредник – компьютер, что способствует часто эффективному взаимодействию. Урок-презентация также обеспечивает большой объем информации и заданий за короткий период. Всегда можно вернуться к предыдущему слайду (обычная школьная доска не может вместить тот объем, который можно поставить на слайд).

Старшеклассников полезно знакомить с программами, предназначенными непосредственно для осуществления математических операций – математических пакетов. Особенно часто ими можно пользоваться, если ученики увлекаются исследовательскими задачами или моделированием. Существует множество математических пакетов, однако остановимся на изучении пакета символьной математики Maple. Достаточно широко Maple применяется в образовании, причем не только математических дисциплин, но и технических дисциплин. Возможности Maple в области разработки анимационной графики позволяют наглядно показать обучающимся те или иные законы.

Проведение уроков с использованием информационных технологий – это мощный стимул в обучении. Посредством таких уроков активизируются психические процессы учащихся: восприятие, внимание, память, мышление; гораздо активнее и быстрее происходит возбуждение познавательного интереса. Человек по своей природе больше доверяет глазам, и более 80% информации воспринимается и запоминается им через зрительный анализатор. Дидактические достоинства уроков с использованием информационных технологий – создание эффекта присутствия («Я это видел!»), у учащихся появляется интерес, желание узнать и увидеть больше.

Для оптимизации образовательного процесса я практикую объяснение нового материала с использованием компьютерной презентации как источника учебной информации и наглядного пособия. Хочу отметить, что эмоциональный настрой на таких уроках совсем иной, нежели при использовании традиционных наглядных пособий, результативность изучения темы значительно повышается.

Таким образом, использование компьютерных технологий на уроках математики позволяет реализовывать следующие цели процесса обучения: повысить качества знаний по теме, продолжить формирование информационной культуры, наиболее полно реализовать учебные возможности каждого ученика.

На мой взгляд, сегодня имеется необходимость более интенсивного внедрения информационных образовательных технологий в процесс обучения. Развитие способностей ученика зависит от множества факторов, в том числе и от того, насколько наглядным и удобным для его восприятия является учебный материал. Учебный процесс в школе, практически никак не обеспечен наглядными электронными пособиями, соответствующими современному уровню развития новых информационных технологий. Следовательно, возникает необходимость в разработке и внедрении на практике таких пособий, которые соответствовали бы духу времени. Мультимедийные и гипермедийные технологии предоставляют широкий набор средств и методов для выполнения поставленной задачи.

Анализируя и давая оценку использованию компьютерных технологий на уроках математики, я убедилась, что учащиеся ждут таких уроков и эти уроки стимулируют учащихся изучать материал более детально.

Как отмечает Н.Г.Миндюк: "В условиях бурного развития науки и техники преподавание в школе не может сводиться только к тому, чтобы вооружить учащегося определённым запасом знаний. Необходимо добиться высокого уровня развития их мышления, с тем, чтобы учащиеся могли в дальнейшем самостоятельно расширять и углублять свои знания, применять их в смежных областях, находить решения в новых ситуациях". В этой связи очень важно обучить школьников основным приёмам умственной деятельности.

Поэтому в дальнейшем планирую обязательно развивать и продолжать работу по рассматриваемой проблеме. Для удачного её решения я работаю в тесной связи с преподавателем информатики и лаборантом компьютерного класса.

Партнёрство с учениками, преподавателем информатики и другими коллегами, совместное решение проблемно- познавательных задач - основной путь успешного познания математики.

Ожидаемые результаты:

• повышение интереса как к урокам математики, так и информатики;
• овладение учащимися первичными навыками работы на компьютере для решения прикладных задач;
• формирование умения самостоятельного контроля своих знаний и исправления ошибок учащихся;
• развитие логического мышления, памяти, внимания и наблюдательности.

Личность учителя, его эрудиция, его требовательность, его заинтересованность - вот главная составляющая любой технологии обучения. Только тот учитель, который способен расти вместе с учеником, будет успешен. И только успешный учитель сможет помочь ученику сформировать себя как личность, входящую уверенно в окружающий его мир, умеющую правильно выбрать поле своей деятельности.