Статья Формирование познавательной активности на уроках математики путем использования современных информационных технологий

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия № 7

Формирование познавательной активности на уроках математики путем использования современных информационных технологий.

Автор: Марченко Татьяна Михайловна

учитель начальных классов

Одной из актуальных задач педагогики является активизация познавательной деятельности обучающихся. Под этим подразумевается целенаправленная деятельность учителя по стимулированию у обучающихся учебной активности.

Активная мыслительная работа ученика на уроке, познавательная самостоятельность - залог успешного обучения. Известно, что познавательная активность учащихся тем выше, чем сильнее их интерес к изучаемому предмету. Но как сформировать этот интерес?

В развитии интереса к учебному предмету нельзя полностью полагаться на содержание изучаемого материала. Наука может увлечь своей необычностью, с одной стороны, и узнаваемостью фактов с другой. Новое, неожиданное вызывает у детей чувство удивления, живой интерес к процессу познания, помогает им усвоить даже сложный учебный материал. Однако без активной деятельности содержательный материал вызовет у учащихся только созерцательный интерес к предмету, который не сменится познавательной.

Основными приемами, стимулирующими познавательную активную деятельность учащихся, можно считать создание на уроках проблемных, поисковых и эвристических ситуаций. Они являются эффективным средством развития творческих способностей учащихся и позволяют решить на уроках ряд конкретных дидактических задач:

1.закрепить знания школьников по определенной части темы (благодаря многократному повторению обсуждаемого материала);

2.повысить интерес к изучаемому предмету (с помощью таких приёмов, как обработка умений решать проблемы, различных типов построения учебного процесса);

3.создать стимул к самостоятельному приобретению дополнительных знаний по теме (за счет обязательной самостоятельной работы учащихся на каждом уроке и разумной дифференциации предлагаемых заданий);

4.научить работать в коллективе (используя опрос и взаимоопрос по каждой теме).

В процессе приобретения учащимися знаний, умений и навыков важное место занимает их познавательная активность, умение учителя активно руководить ею. Активно управляемый учебный процесс направлен на обеспечение глубоких и прочных знаний всех учащихся, на усиление обратной связи. Здесь предполагается учет индивидуальных особенностей школьников, моделирование учебного процесса, его прогнозирование, четкое планирование, активное управление обучением и развитием каждого учащегося.

Познавательная активность включает:

. Мотивы и цели деятельности.

. Интерес к предмету.

. Внимание к изучаемому объекту.

. Волевые усилия.

. Положительные эмоции.

. Творческую самостоятельность.

. Владение необходимыми способами и приёмами познавательной деятельности.

. Оптимальный ритм и режим работы, обеспечивающей полное овладение нужными знаниями, умениями и навыками.

Познавательной активности школьник не будет проявлять, если он не получает удовлетворения от получаемых результатов, не видит или не знает путей применения знаний на практике. Для активизации познавательной деятельности учащихся учителя используют проблемные и игровые ситуации, поощрения, стимулирование, эмоциональное воздействие, усиление требовательности и контроля, внедрение оптимального ритма и режима работы для каждого учащегося, приёмы снятия усталости.

Познавательная активность ребенка характеризуется оптимальностью отношений к выполняемой деятельности, интенсивностью усвоения различных способов позитивного достижения результата, опытом творческой деятельности, направленностью на его практическое использование в своей повседневной жизни. Основой познавательной активности ребенка в экспериментировании являются противоречия между сложившимися знаниями, умениями, навыками, усвоенным опытом достижения результата методом проб и ошибок и новыми познавательными задачами, ситуациями, возникшими в процессе постановки цели экспериментирования и ее достижения.

Источником познавательной активности становится преодоление данного противоречия между усвоенным опытом и необходимостью трансформировать, интерпретировать его в своей практической деятельности, что позволяет ребенку проявить самостоятельность и творческое отношение при выполнении задания. Руководство процессом развития нестандартного мышления детей со стороны учителя реализуется посредством использования им различных методов и приемов активизации интеллектуальной сферы ребенка.

Познавательное развитие - это сложный комплексный феномен, включающий развитие познавательных процессов (восприятия, мышления, памяти, внимания, воображения), которые представляют собой разные формы ориентации ребенка в окружающем мире, в себе самом и регулируют его деятельность. Известно, что к старшему школьному возрасту заметно нарастают возможности инициативной преобразующей активности ребенка. Этот возрастной период важен для развития познавательной потребности ребенка, которая находит выражение в форме поисковой, исследовательской активности, направленной на обнаружение нового.

Поэтому преобладающими становятся вопросы: "Почему?", "Зачем?", "Как?". Нередко дети не только спрашивают, но пытаются сами найти ответ, использовать свой маленький опыт для объяснения непонятного, а порой и провести "эксперимент".

Поэтому взрослому важно в процессе обучения, поддерживая познавательную активность, создавать детям условия для самостоятельного поиска информации. Ведь знания формируются как результат взаимодействия субъекта (ребенка) с той или иной информацией. Именно присвоение информации через ее изменение, дополнение, самостоятельное применение в различных ситуациях и порождает знание.

В настоящем постиндустриальном обществе роль информационных технологий (ИТ) чрезвычайно важна, так как использование ИТ может обеспечить существенную экономию учебного времени. ИТ занимают сегодня центральное место в процессе формирования познавательной активности.

Информационные технологии (ИТ, от англ. information technology, IT) - широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, в том числе, с применением вычислительной техники .В прошедшее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для хранения, преобразования, защиты, обработки, передачи и получения информации. Специалистов по компьютерной технике и программированию часто называют ИТ-специалистами.

Стремление активно применять современные информационные технологии в сфере образования должно быть направлено на повышение уровня и качества подготовки специалистов. "Отработка" применяемых в сфере образования ИТ должна ставить своей целью реализацию следующих задач:

1) поддержку и развитие системности мышления обучаемого;

2) поддержку всех видов познавательной деятельности человека в приобретении знаний, развитии и закреплении навыков и умений;

3) реализацию принципа индивидуализации учебного процесса при сохранении его целостности.

В обучении информационные технологии могут быть использованы, во-первых, для предъявления учебной информации обучающимся, во-вторых, для контроля успешности ее усвоения. С этой точки зрения информационные технологии, используемые в обучении, делятся на две группы: технологии предъявления учебной информации и технологии контроля знанийК числу компьютерных информационных технологий предъявления учебной информации относятся:

- технологии, использующие компьютерные обучающие программы;

- мультимедия технологии;

- технологии дистанционного обучения.

Компьютерные технологии, наиболее часто применяемые в учебном процессе, можно разделить на две группы:

1) сетевые технологии, использующие локальные сети и глобальную сеть Internet (электронные вариант методических рекомендаций, пособий, серверы дистанционного обучения, обеспечивающие интерактивную связь с учащимися через Internet, в том числе в режиме реального времени);

2) технологии, ориентированные на локальные компьютеры (обучающие программы, компьютерные модели реальных процессов, демонстрационные программы, электронные задачники, контролирующие программы, дидактические материалы).

Курс математики наиболее тесно связан с курсом информатики. Некоторые задачи из рассматриваемых тем следует доводить до составления программы решения с помощью компьютера. Применение ЭВМ в обучении математики - один, наверное, из самых современных приемов активизации познавательной деятельности учащихся как на уроке, так и во внеурочное время. ЭВМ занимает особое место в учебном процессе. Специалисты считают, что только молодые могут воспринять концепции и логику компьютерного мышления. Дети легко постигают азы машинной графики, без особых усилий осваивают язык символов, выполняя упражнения, играя в основанные на зрительных эффектах электронные игры, требующие живости, гибкости мышления, хорошей непосредственной реакции. Компьютер меняет сам характер мышления, заставляя проникать в самую суть явлений, вырабатывает внимание, характер. Возможности современных компьютеров просто поразительны. Компьютеры в качестве учителя малоэффективны, это уверенно подтвердил опыт. Компьютеры необходимы как помощники учителя, в этой роли они неоценимы. Учить надо с компьютером, но не одним компьютером. Особенно полезен компьютер в качестве базы для наглядного обучения, тренажера, для контроля. Применение компьютера на уроках математики позволяет в ряде случаев более наглядно изложить отдельные вопросы программы.

На уроке математики, проходящем в кабинете информатики, можно организовать работу учащихся, например, с использованием мультимедийных учебных пособий из серии "Математика не для отличников", которые по сути являются идентичными электронными версиями печатных учебников, а для проверки знаний используется тест. Учащиеся сначала решают задачу, а затем набирают ответ в числовом или аналитическом виде, или выбирают его из числа предложенных программой. Если же ответ неверен, то программа лишь констатирует этот факт, но она не в состоянии провести анализ ошибок:

- программа проверяет каждый шаг ученика, указывая на его текущие ошибки и подсказывая выход из трудной ситуации;

- немедленная реакция компьютера на ошибочный шаг позволяет тут же поправить ученика, избежать невольного запоминания ошибочных ходов.

Именно в этом заключается неоспоримое преимущество использования компьютера в педагогике: мы получаем индивидуального бесстрашного наставника персонально для каждого ученика.

По окончании решения программа выдает четкие рекомендации по дальнейшей работе над задачей и даже открывает в электронном учебнике тот материал, который необходимо дополнительно проработать.

Такое пошаговое контролируемое решение отвечает важному педагогическому принципу: не проверять уже имеющиеся знания, а обучать новым методам решения.

Услугами сети Интернет учащиеся чаще пользуются в домашних условиях при подготовке к семинарам, в работе над выполнением творческих заданий, а учитель может пополнить свою методическую копилку. Например, много полезной информации для преподавателя можно получить с Российского образовательного портала (school.edu.ru) , крупнейшего в данный момент в России сайта, посвященного математическому образованию школьников. На "странице учителя" можно найти сведения о проходящих методических и научных конференциях и семинарах, прочитать интересные статьи и др. Воспользовавшись информационно - поисковой системой "Задачи" (zadachi.mccme. ru) можно получить по указанию темы перечень задач разного уровня сложности. И таких примеров можно привести много. Но интегрированные уроки и применение Интернет-технологий - дело не ежедневное. Интернет только входит в учебный процесс. Сейчас он используется в основном как источник современной информации. Для учителя Интернет представляет интерес и с точки зрения профессионального роста.

Информационные технологии в обучении предполагают дистанционное обучение. Современное дистанционное обучение строится на использовании следующих основных элементов:

1. Среды передачи информации (почта, телевидение, радио, информационные коммуникационные сети);

2. Методов, зависимых от технической среды обмена информацией.

На уроках математики компьютер может использоваться с самыми разными функциями и, следовательно, целями: как способ диагностирования учебных возможностей учащихся, средство обучения, источник информации, тренинговое устройство или средство контроля и оценки качества обучения. Возможности современного компьютера огромны, что и определяет его место в учебном процессе. Его можно подключать на любой стадии урока, к решению многих дидактических задач, как в коллективном, так и в индивидуальном режиме.

Специфика и возможности компьютерного урока таковы, что отнести его строго к определенной группе по тенденциям развития образовательных технологий нельзя. Приход ЭВМ в школу способен облегчить труд учителя, особенно рутинного характера, например использование презентации, созданные в Power Point, это своего рода мини-конспекты урока. Компьютер - хранитель информации, накопленной учителем за годы работы, и получена она с его помощью может быть в любой момент времени.

Вводить компьютерные компоненты можно в уроки любых предметов. Все дело заключается в целесообразности, наличии соответствующих качественных программ, условиях использования.

Урок с применением компьютера будет способствовать формированию познавательной активности у того учителя, который:

1) сохраняет человеческие приоритеты в обучении;

2) имеет доброе, доверительное отношение к машине и ее педагогическим возможностям;

3) умеет бережно и в то же время смело обращаться с персональным компьютером;

4) интеллектуально развит, эрудирован, способен оценивать педагогические возможности компьютерных программ;

5) методически гибок;

6) дисциплинирован, точен, владеет упорядоченным логизированным мышлением.

Таким образом, без профессионального роста в освоении информационных технологий не обойтись.

Первый шаг, который делает учитель, обращаясь к компьютерной технологии обучения, состоит в изучении педагогических программных средств по своему предмету и оценке их достоинств и недостатков. К сожалению, еще не встречалось ни одного мультимедийного учебного пособия по математике, которое бы полностью соответствовало школьной программе: используется нетипичная терминология. Отличные от школы, системы аксиом, или громоздкая система ввода информации (очень "закрученный" редактор формул, что не ускоряет, а, наоборот замедляет процесс решения).

Ознакомление с программной продукцией целесообразно начинать с изучения средств, создающих компьютерную среду. К этим программам относятся программные инструкции, советы, рекомендации по самому широкому кругу вопросов. С ними учитель может проводить и классные, и внеклассные занятия, освобождая себя от многократного повторения учащимся одних и тех же прописных истин, от налета субъективности в оценке учебных успехов учащихся, помогая осваивать им технологию самообучения.

Компьютерную среду создают также справочно-информационные материалы. Их назначение состоит в том, чтобы обеспечить на уроке большую наглядность и доказательность, использовать эти программы для наведения разного рода справок и для самопроверки, для предоставления образца выполнения какого-либо задания на конкретном предметном материале.

Справочно-информационные материалы призваны облегчить многим детям освоение школьной программы, они носят поддерживающий и сопровождающий, нередко и мотивирующий характер.

Таким образом, компьютер как бы соединяет в себе ряд традиционных ТСО, которые всегда использовались, в основном, для усиления наглядности. Это активизирует познавательный процесс у обучаемых, развивает мышление (наглядно-действенное, наглядно-образное), повышает результативность учебного процесса, в том числе и познавательную потребность. Использование ИТ на уроках математики позволяет реализовать такие развивающие цели обучения, как развитие познавательной активности, формирование мышления, развитие умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность (например, за счет реализации возможностей компьютерного моделирования), формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации.

Элементы компьютерной среды, помогающие учителю в изучении математики, представлены следующими программами:

- графический редактор "Paint" входит в стандартный комплект программных средств компьютера. Он служит для создания, просмотра и редактирования графических изображений. Созданное изображение может быть распечатано на принтере или записано в виде файла для его дальнейшего использования;

- графический редактор "Adobe Illustrator" является более мощным средством для создания и обработки рисунков, он имеет дело с так называемым векторным изображением;

- с помощью редактора электронных таблиц Microsoft Excel можно строить графики функций и выполнять несложные вычисления;

- программа 3D See Builder поможет выполнить задачи на построение сечений;

Применение современных информационных технологий значительно повышает эффективность самообразования. В электронный вид переведены многие, всемирно известные, энциклопедии и словари, существует большое количество электронных книг и учебников.

Компьютер позволяет повысить самостоятельность работы учащихся, которая необходима для перевода знаний извне во внутреннее достояние школьника, учитель может варьировать формы контроля над усвоением учебного материала.

Современный этап применения компьютерной технологии обучения в учебном процессе заключается в использовании компьютера как средства обучения не эпизодически, а систематически с первого до последнего занятия при любом виде обучения. Основная проблема при этом заключается в методике компьютеризации курса, который предстоит освоить обучаемому. Возможна либо полная перестройка и ориентация на создание новых компьютеризованных курсов, либо реализация методики с частичной компьютерной поддержкой курса. Другими словами речь идет о форме компьютерной поддержки процесса обучения. В настоящее время практика использования компьютерных технологий в образовании обнаруживает две тенденции:

- применение промышленных универсальных компьютерных программ, предназначенных для решения широкого круга практических и научных задач из различных предметных областей, и адаптированных к учебным дисциплинам;

- применение обучающих программ, специально разработанных для целей обучения и реализующих соответствующие методики, заложенные в них разработчиками. На сегодняшний день существует широкий спектр программ от простейших, контролирующих до сложных мультимедийных продуктов.