Использование ИКТ в условиях реализации ФГОС при обучения математике

«Использование ИКТ в условиях реализации ФГОС при обучения математике»

Изучение математических дисциплин на современном этапе связано с частыми изменениями в системе образования в нашей стране.

Часто возникает вопрос: «Как более эффективно использовать возможности современных информационных и коммуникационных технологий при обучении математике?»

ИКТ - технологии предназначены для лучшего освоения содержания курса математики, отработки умений и навыков использования математических средств наглядности , таких, как графики, диаграммы, таблицы, схемы и др., что сейчас важно и необходимо для современного выпускника.

Сегодня выпускники должны быть способны адаптироваться в разных жизненных ситуациях, критически мыслить, грамотно работать с информацией, быть коммуникабельными в различных условиях; самостоятельно работать над своим развитием .

Применение информационных технологий в обучении базируется на данных физиологии человека: в памяти человека остается 1/4 часть услышанного материала, 1/3 часть увиденного, 1/2 часть увиденного и услышанного, 3/4 части материала, если ученик активно участвует в процессе.

Цели использования компьютера на занятиях математики следующие

- развитие межпредметных связей математики и информатики;

- формирование компьютерной грамотности;

- развитие самостоятельной работы учащихся на уроке;

- реализация индивидуального, личностно-ориентированного подхода.

Задачи учителя математики:

- обеспечить фундаментальную математическую подготовку учеников;

- формировать информационную и методическую культуру, творческий стиль деятельности обучающихся;

- подготовить обучающихся использовать информационные технологии и другие информационные структуры.

Использование ИКТ на занятия может включать в себя такие обучающие программы», как а. Scratch Основная информация о программе

Scratch – это прекрасная программа, помогающая изучить основы программирования и математики детям от 8 лет. Суть ее заключается в том, чтобы в игровой и развлекательной форме донести до детей основы вышеуказанных наук. Так же, при помощи этого приложения, дети познакомятся с азами дизайна.

Так как изначально Scratch разрабатывался для детей, интерфейс программы упрощен настолько, чтобы при использовании этого приложения у юных пользователей не возникало серьезных затруднений. Все работы производятся в так называемых проектах. Можно не только создавать новые проекты, но и продолжать работу в сохраненных. С помощью Scratch дети смогут создавать интерактивные истории, игры и анимацию. Конечно, всё в весьма простой форме. Главное окно программы делится на три рабочих раздела: собственный сценарий, блок сценария и окно отображения результата выполнения выбранного скрипта. В блоке сценария вы найдете множество логических конструкций, которые поделены на категории (звук, перо, движение, внешность, сенсоры, переменные, числа и контроль). К примеру, в категории «движение» пользователь найдет команды, которые отвечают за перемещение объекта по экрану. В окне собственного сценария пользователь видит свой проект.

Ключевые особенности и функции

• позволяет изучить основы математики и программирования;

• предназначена для детей от 8 лет;

• имеет максимально упрощенный интерфейс;

• представляет информацию в игровой и развлекательной форме;

• дает возможность использовать готовые логические конструкции.

 В настоящее время существует множество программ, позволяющих рисовать графики функций, выполнять построения, проводить доказательства и др. Они позволяют давать иллюстрацию важнейших понятий, причем сделать это наглядно и быстро, что повышает и активизирует познавательную активность учащихся. Появляется возможность оптимально сочетать практические и аналитические виды деятельности в соответствии с индивидуальными особенностями каждого ученика.

б.Graph представляет собой мощный и при этом бесплатный инструмент для учеников, школьников и учёных для создания графиков математических и тригонометрических функций. Программа позволяет не только задавать функцию, по которой автоматически строится график, но и добавлять массу дополнительных элементов, в том числе ряды точек, касательные или перпендикуляры, кривые приближения, метки. В Graph легко вычисляется длина кривой, площадь по интегралу, можно заштриховать область графика, просмотреть значения функции и экспортировать график в файл.

П ри первом запуске Graph в окне программы мы видим только оси x и y. При перемещении мышью по области графика в строке состояния отображаются текущие координаты курсора для каждой оси.

Graph моментально строит график по заданной функции. Чтобы внести изменения в функцию, достаточно дважды кликнуть по ней в списке функций слева. К слову, программа позволяет на одном рисунке одновременно отобразить несколько графиков функций. Включая или отключая флажки в списке можно быстро настраивать видимость графиков. Рамка с подписями к графикам легко перемещается в области графика.

Подходящим программным средством в качестве компьютерной поддержки темы «Основные понятия математической статистики» может использоваться табличный процессор MS Excel. MS Excel можно использовать для построения диаграмм, описывающих динамику изучаемых процессов. Работая с электронным процессором MS Excel, ученик приобретает навыки построения по заданным значениям x и y, исследование схемы построения числовых последовательностей, анализа статистических данных. Таким образом, имеется возможность графически и численно проанализировать характер функций и влияние ее значение площади, то есть выполнить компьютерное моделирование. При этом работа с компьютером не сводится к механическим операциям и предполагает углубленное знакомство со свойствами функций и приобретения навыков их интегрирования. Современное общество неразрывно связано с процессом информатизации. Происходит повсеместное внедрение компьютерных технологий. При этом одно из приоритетных направлений процесса информатизации общества – информатизация образования.

в. MathType Основная информация о программе

MathType - приложение, позволяющее использовать математические уравнения и формулы в разнообразных офисных программах. Созданные в MathType формулы можно вставлять в документы Microsoft Office, OpenOffice, Adobe InDesign и т.д. Кроме того, MathType позволяет использовать математические формулы в GMail. Общее количество программ и сайтов, где вы можете использовать MathType, превышает 600. MathType может распознавать уравнения, написанные от руки, позволяет создавать формулы на основе шаблонов и поддерживает горячие клавиши. Ели вы хотите сохранить уравнение, которое вы нашли в интернете - зачем тратить время и переписывать его заново? В случае с MathType вам нужно просто скопировать его в буфер обмена и вставить в окно программы. Вы можете перетащить часто используемые уравнения на панель инструментов MathType и потом вставлять их в документы всего одним кликом. Вы также можете подсвечивать часть уравнения цветом и использовать при составлении формул множество специальных символов и шрифтов. Программа может работать с любыми версиями Microsoft Office - от 2002 до 2010, имеет встроенный транслятор для перевода уравнений в форматы TeX, LaTeX и MathML и поддерживает кодировку Unicode.

Ключевые особенности и функции

• создание математических уравнений;

• использование уравнений на веб-страницах, в офисных документах и т.д.;

• более 600 поддерживаемых программ и сайтов;

• распознавание уравнений, написанных от руки;

• поддержка шаблонов уравнений.

г. Ассистент II  Основная информация о программе

Ассистент II - приложение для проведения тестирования учащихся. В процессе тестирования программа выводит вопросы со списком возможных вариантов ответа. После того, как тестируемый ответит на все вопросы - ему показывается статистика правильных ответов и общая оценка. Все результаты тестирования отправляются на встроенный сервер статистики. При помощи "Ассистент II" преподаватель может составлять собственные варианты тестирования, снабжать вопросы своими комментариями, использовать гибкую систему оценки ответов на задания теста и т.д. Программа способна работать в двух режимах - в режиме тестирования по ограниченной выборке вопросов из общей базы и в режиме тестирования по всем имеющимся в базе вопросам. При этом преподаватель имеет возможность ограничивать время, отводимое как на один вопрос, так и на весь тест. Во время прохождения тестирования приложение может опционально показывать количество правильных ответов, оставшееся до завершения теста время, процент заработанных баллов и т.д.

д. GeoGebra Основная информация о программе

GeoGebra – программа с универсальным набором функций для полноценного геометрического проектирования. С помощью разнообразных фигур, векторов и точек, доступных во вкладке «Инструменты», пользователь может создавать нужные компоненты и впоследствии динамически их менять. В свежей версии программы доступна возможность вращения 3D объектов.

Помимо качественного графического редактора, программа оснащена уникальной возможностью работы с уравнениями и переменными. Благодаря столь широкому спектру полезных свойств, программа может стать хорошим подспорьем для школьников и учеников при выполнении заданий по алгебре, геометрии и математическому анализу.

Интерфейс программы стандартен, названия вкладок понятны и знакомы рядовому пользователю: «Файл», «Правка», «Вид», «Настройки», «Инструменты», «Окно», «Справка». Рабочий экран GeoGebra поделен на 2 части: правая представляет собой область с введенными пользователем данными, необходимыми для работы, левая же предназначена для чертежей.

Ключевые особенности и функции

• подпись всех объектов на графике/фигуре;

• возможность работать с цветом;

• поддержка встроенных уравнений;

• богатый графический редактор с множеством настроек и инструментов;

• упрощенный ввод алгебраических уравнений

• возможность работы с интегралами, производными; вычисление корней уравнений и точек экстремума.

2. Документ-камера как инструмент для презентаций и обучения

С егодня документ-камера (презентационная камера) уже не требует специального представления. Техническая идея этого класса устройств очень проста — закрепить видеокамеру на устойчивом штативе и использовать её для отображения в реальном времени предметов, помещаемых под объектив камеры. Для учителя это устройство объединяет в себе возможности целого ряда устройств: кодоскопа, видеокамеры, сканера, микроскопа, веб-камеры. Соединяясь с компьютером посредством USB, документ-камера становится составной частью рабочего места преподавателя. Диапазон демонстрируемых в школьном классе предметов в первую очередь определяется темой урока, но при этом ограничивается лишь творческой фантазией учителя: от стандартных учебных пособий до самостоятельно собранных объектов, от типовых схем и карт до выполненных учениками рисунков и поделок, от страниц книг, журналов и школьных тетрадей до уникальных экземпляров архивных документов. Более того, с помощью документ-камеры можно демонстрировать опасный химический опыт и быстропротекающий физический процесс, вживую показывать стократно увеличенное изображение с микроскопа, презентовать дипломную работу или проиллюстрировать самостоятельно подготовленный доклад.

Несомненное повышение эффективности обучения

Накопленный опыт использования документ-камер в современных школах подтверждает несомненное повышение эффективности обучения. Это достигается не только за счет улучшения «наглядности» изучаемых предметов (лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать), но и за счет расширения возможностей по вовлечению самих учеников в процесс изучения, привнесения в уроки элементов интерактивности и диалога. Не секрет, что детей нужно заинтересовать. Если им интересно — информация быстро усваивается, если нет — то «вдалбливаемые» знания выветриваются из головы уже за дверьми школы. А вот если подаваемый материал нагляден и увлекателен, то и зубрежка не нужна. А вариантов много — это может быть и разбор на экране ошибок только что выполненной контрольной работы, и совместное обсуждение домашнего задания, и проведение уроков в виде конкурсов и викторин. При этом и учитель и ученики могут быстро реагировать на возникающие вопросы, писать на обычных листах и тут же показывать через камеру всему классу свои ответы, рисовать от руки поясняющие схемы и чертежи. Подобная творческая вовлеченность развивает мышление, воображение, самостоятельность, а сам процесс обучения престает быть скучным и однообразным, превращается в умственную игру, состязание. Так что сегодня агитировать учителей за активное использование документ-камер в учебных классах уже не приходится. Вопрос скорее стоит в выборе оптимальной модели и ее дальнейшего эффективного применения.

Работа с документ-камерой.

В настоящее время у учителей имеется ряд технических средств обучения. В помощь учителю продолжают появляться все новые средства обучения. С одним из таких новых средств обучения – документ- камерой я и попытаюсь вас познакомить.

Что же такое документ-камера ? Это цифровое устройство нового поколения [1]. Оно состоит из видеокамеры и цифрового блока управления.  Документ-камера подключается непосредственно к устройству отображения. Таким устройством может быть проектор, телевизор или монитор. ( рис. 2). 

Рис.1.

Э то самый простой способ использования Достаточно иметь в классе одно из указанных устройств отображения информации и соответствующий кабель для того, чтобы включить документ камеру в процесс обучения . На столе учителя в поле зрения видеокамеры

помещается фотография, рисунок или какой-нибудь

небольшой прибор и на экране проектора, телевизора или монитора получается увеличенное изображение объекта.

Наличие цифрового объектива видеокамеры позволяет демонстрировать  объекты в увеличенном виде, а Рис. 2

также использовать документ-камеру в к ачестве цифрового фотоаппарата, видеокамеры и сканера – причем сканера, позволяющего получать объемные изображения предметов.

Документ-камера может работать, как автономное устройство совместно с каким-либо устройством отображения видеоинформации, а может работать как периферийное устройство в составе компьютеризированного рабочего места преподавателя, оборудованного интерактивной доской ( рис. 3). В этом случае работа с документ камерой осуществляется через

Рис. 3 специальное программное обеспечение, установленное на компьютер.

Все сохранённые картинки и видеофайлы можно просматривать , нажав на панели управления кнопку «Воспроизведение записанных изображений». А также это можно сделать и с помощью любой другой программы для просмотра графики ли видеоизображений.

Ещё одним большим достоинством использования программного обеспечения при работе с документ камерой является возможность делать комментарии к демонстрируемым изображениям и сохранять их вместе с изображениями в памяти компьютера с целью их последующего многократного использования на уроках. Эти комментарии могут представлять собой различные формы выделения фрагментов демонстрируемых картинок и текстов, а также текстовые примечания к ним.

Возможности применения документ камеры практически безграничны. Здесь все зависит от опыта работы, изобретательности и фантазии учителя. С помощью документ камеры очень удобно работать с учебником. Любой рисунок или текст можно увеличить до таких размеров, что даже школьная «камчатка» все прекрасно увидит. На рисунке выделяют отдельный фрагмент и могут, таким образом, остановить на нем внимание учащихся. 

Большую экономию времени дает проверка решения домашних задания, выполняемых учащимися в домашних тетрадях. Методика проверки очень проста. Ученик выходит с домашней тетрадью, помещает ее в поле зрения объектива камеры и объясняет решение домашней задачи. При этом все учащиеся класса принимают участие в обсуждении оформлении задачи, предложенного решения, и, как присяжные заседатели в суде, могут предложить учителю поставить автору решения ту или иную отметку. Я, например, практически всегда соглашаюсь с мнением класса.

3.Использование компьютерных презентаций на уроках математики

Компьютерные презентации – это современные технологии представления информации. Формы и место использования презентации на уроке зависят от содержания самого урока, от цели и задач, которые ставится на уроке.

4.Использование видеоуроков на уроках математики

В современных условиях главная задача образования – формирование у учащихся компетенций самостоятельного приобретения знания, поиска, отбора нужной информации, её анализа, представления и передачи, что является составляющими частями информационной компетентности. Многие темы математики требуют от учеников умения абстрактно мыслить. Нужна хорошая мотивация для изучения сложных тем математического анализа, например «Дифференциальные уравнения». Ученики ,выполнили проект: обучающий видеоролик

В качестве ожидаемых результатов такого проекта, можно выделить следующие:

- формирование ключевых компетенций в процессе обучения и во внеурочной деятельности;

- повышение мотивации к обучению;

- овладение компьютерной грамотности;

- организация самостоятельной и исследовательской деятельности;

- создание собственного банка учебных и методических материалов, готовых к использованию в учебно-воспитательном процессе.

- развитие пространственного мышления;

- эстетическая привлекательность занятий.

5.Использование прикладных программ: графические редакторы, онлайн калькуляторы, табличный процессор MSExcel и др

В современных условиях главная задача образования – формирование у учащихся компетенций самостоятельного приобретения знания, поиска, отбора нужной информации, её анализа, представления и передачи,что является составляющими частями информационной компетентности.

Если внедрить средства информационно-коммуникационных технологий в процесс обучения математики, то формирование математической компетентности учащихся будет более успешным (эффективным, качественным), что это приведет к совершенствованию обучения учащихся.

Применение информационных технологий на занятиях и во внеурочной деятельности расширяет возможности творчества, повышает интерес к предмету, стимулирует освоение довольно серьезных тем по информатике, что, в итоге, ведет к интенсификации процесса обучения.

Знания усваиваются учениками благодаря его собственной деятельности, организуемой и управляемой так, чтобы ученик имел перед собою реальные ориентиры, позволяющие ему совершать все действия правильно и одновременно контролировать себя.

Если внедрить средства информационно-коммуникационных технологий в процесс обучения математики, то формирование математической компетентности учащихся будет более успешным (эффективным, качественным), что это приведет к совершенствованию обучения учащихся.

В заключение следует отметить, что в информационном обществе, когда информация становится высшей ценностью, а информационная культура человека — определяющим фактором, изменяются требования к системе образования и профессиональной деятельности преподавателя. Могущество компьютера определяется человеком и теми знаниями, которыми он обладает. В процессе изучения математики надо не только научиться работать на компьютере, но и уметь целенаправленно его использовать для познания и созидания окружающего нас мира.

Выпускники, должны быть не только хорошими специалистами в своей области, но и владеть одной из ключевых компетенций - умением применять информационно-коммуникационные технологии. Информационные технологии находят свое применение в различных предметных областях на всех возрастных уровнях, помогая лучшему усвоению как отдельных тем, так и изучаемых дисциплин в целом.