Компьютерные технологии как средство качественного усвоения учебного материала по математике старшеклассниками

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

Компьютерные технологии как средство качественного усвоения учебного материала по математике старшеклассниками

Специальность 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (математика, уровень общего образования)

кандидата педагогических наук

Исмаилова Замина Назимовна

Астрахань 2010

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Дагестанский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор Мехтиев Мурадхан Гаджиханович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор Тарасевич Юрий Юрьевич

доктор педагогических наук, профессор Селютин Владимир Дмитриевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Карачаево-Черкесский государственный университет»

Защита диссертации состоится «16» апреля 2010 года в 13 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.05 в ГОУ ВПО «Астраханский государственный университет» по адресу: 414 000, г.Астрахань, пл.Шаумяна1, Естественный институт.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Астраханский государственный университет»

Автореферат выставлен на сайте Астраханского государственного университета: www.aspu.ru.

Автореферат разослан « » марта 2010 года

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат педагогических наук С.З. Кенжалиева

Общая характеристика работы

компьютерный математика дидактический учебный

Актуальность исследования. Стремительно развивающаяся информатизация образования открывает широкие возможности и перспективы совершенствования процесса обучения математике. В настоящее время можно выделить следующие направления исследований по вопросам использования возможностей информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе:

изменение методики изучения основных понятий математического анализа на основе моделирования некоторых непрерывных процессов;

усиление прикладной направленности обучения;

упрощение некоторых логических моментов;

- совершенствование системы упражнений;

- решение проблем индивидуализации и дифференциации обучения;

методические особенности использования пакета прикладных программ в обучении математике;

-формирование исследовательских навыков у старшеклассников;

психолого-педагогические аспекты использования компьютерных учебных средств и др.

Исследование проблем компьютерной поддержки преподавания математики в последнее время ведется особенно интенсивно (Е.В. Ашкинузе, Б.Б. Беседин, Ю.С. Брановский, Ю.Г. Гузун, В.А. Далингер, Ю.А. Дробышев, И.В. Дробышева, В.Л. Матросов, М.Н. Марюков, М.Г. Мехтиев, И.В. Роберт, Е.Е. Хвостенко, А.В. Якубов и др.). Основное внимание в этих исследованиях уделяется не только вопросам создания программно-педагогических средств учебного назначения с методикой их применения, но и разработке соответствующих компьютерно-ориентированных методик изучения отдельных тем и разделов школьного курса математики. Анализ этих исследований позволяет сделать вывод о том, что использование компьютерных технологий в математических курсах имеет большие возможности. Многое, что сделано в этой области, заслуживает внимания.

В силу ряда обстоятельств особое значение приобретает компьютерная поддержка учебной деятельности учащихся старших классов при изучении математики. Можно выделить основные мотивы использования компьютерных технологий в процессе математической подготовки старшеклассников общеобразовательных школ:

- в последнее время школьный курс математики всё шире пользуется компьютерной поддержкой;

- использование компьютерных технологий в курсе математики существенно может повысить количество и качество усвоения учебного материала школьниками.

В последние годы усилиями отдельных специалистов и коллективами исследователей предпринимаются попытки использовать в традиционной системе математической подготовки учащихся школ компьютерные обучающие программы

Коллектив исследователей Ярославского государственного педагогического университета (В.М. Майоров, Л.А. Сидоров, П.А. Корнилов, Е.Ю. Смирнова и другие) работают над созданием учебно-методических пособий по разделам курса математики, методических указаний к практическим и лабораторным занятиям с использованием программного обеспечения ЭВМ. Свои достижения они подтверждают большим числом публикаций и внедрением в учебный процесс.

Проблемами использования компьютерных технологий при изучении базового и факультативных курсов математики в школе много внимания уделяют в Брянском государственном педагогическом университете. Научно-методические основы этого направления разрабатывает группа преподавателей вуза и учителей школ под руководством М.Н. Марюкова. Проблемой использования компьютера в качестве инструмента познания в математике в процессе научной и педагогической деятельности длительно время занимается коллектив исследователей Красноярского государственного педагогического университета. В состав этой группы входят В.Р. Майер, С.П. Царёв, В.Ю. Ровенский, С.А. Анищенко, А.В. Тимофеенко, О.П. Одинцова, Ю.В. Безгачева, Н.С. Оренчук и другие. Группа ведет свою деятельность по двум направлениям:

- ориентация на графическое программирование и технологии компьютерного геометрического моделирования, используемые в учебном процессе;

- ориентация на специальные пакеты, в частности математические пакеты и пакеты символьных вычислений, используемые в научных и учебных исследованиях.

Приоритетным направлением исследования компьютеризации математических дисциплин в Смоленском государственном педагогическом университете является использование в учебном процессе пакетов общего и специального назначения (В.П. Дьяконов и др.).

Через дисциплины специализации по элементарной математике в Нижневартовском государственном педагогическом институте группа исследователей под руководством П.И. Соверткова ведет большую методическую и организационную работу по использованию компьютерных технологий в подготовке учителей математики. В основе направления исследований лежит разработка информационной среды обучения на базе математического моделирования.

Интересные результаты по использованию компьютерных технологий в цикле дисциплин предметной подготовки учителя математики получены в Псковском государственном педагогическом университете коллективом исследователей под руководством Н.И. Зильберберга. Методика этого коллектива ориентирована на применение в обучении пакетов общего и специального назначения, т.е. на использование компьютера как средства познания.

Активная работа по методике разработки и использования компьютерных обучающих программ ведется в Дагестанском государственном университете и в Дагестанском государственном педагогическом университете.

Ведутся исследования по созданию и использованию компьютерных математических систем зарубежными коллегами (Ж.М. Лаборде, Ф. Беллемейн, Ж. Кинг, Д. Шер и другие). Ими разработанные компьютерные программы создают предпосылки для компьютерного математического эксперимента.

Проблеме использования компьютерных математических систем в процессе обучения математике учащихся и студентов в средней и высших школах посвящены публикации И.Н Антипова, Е.В. Ашкинузе, Г.А Бордовского, Ю.С. Брановского, Б.Б. Беседина, Г.Д. Глейзер, Ю.Г. Гузуна, В.А. Далингера, Ю.А. Дробышева, И.В. Дробышевой, А.П. Ершова, С.А. Жданова, В.А. Извозчикова, А.А Кузнецова, Э.И. Кузнецова, М.П. Лапчик, В.М. Монахова, М.Н. Марюкова, И.В. Роберт, А.В. Якубова и других.

Теоретико - методологической основой работы является исследования в области:

- философии и методологии математического познания и математического образования (К.А. Абульханова-Славская, Т.К. Ахаян, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, Г.А. Бордовский, А.А. Вербицкий, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, М.А. Данилов, И.К. Журавлев, Л.В. Занков, В.В. Краевский, В.С. Леднев, А.Н. Леонтьев, И.Я. Лернер, С. Пейперт, Ж. Пиаже, П.И. Пидкасистый, М.Н. Скаткин, Ю.Ф. Фоминых, В.А. Якунин и другие);

- создание и использования средств обучения и учебно-материальной базы (Л.С. Зазнобина, В.С. Леднев, А.А. Макареня, Т.С. Назарова, Е.С. Полат, Л.П. Пресман, Н.А. Пугал, И.В. Роберт, Н.Н. Суртаева, С.Г. Шаповаленко и другие);

- теории методологии и практики инфоратизации образования (Н.В. Апатова, А. Борк, Ю.С. Брановский, Я.А. ваграменко. А.П. Ершов, В.А. Извозчиков, К.К. Колин, А.А. кузнецов, В.В. Лаптев, М.П. Лапчик, Н.И. Пак, В.Г. Разумовский, И.В. Роберт, И.А. Румянцев и другие);

- теории и методики обучения математике (И.К. Андронов, В.В. Афанасьева, И.И. Баврин, Н.Я. Виленкин, Г.Д. Глейзер, В.А. Гусев, Г.В. Дорофеев, Ю.М. Колягин, Г.Л. Луканкин, В.Л. матросов, А.Г. Мордкович, Е.С. Петрова, Г.И. Саранцев, И.М. Смирнова, А.А. Столяр, Л.М. Фридман, Г.Г. Хамов, Р.С. Черкасов, И.Ф. Шарыгин, С.И. Шварцбурд, Л.В. Шкерина, И.С. Якиманская и другие).

Анализируя наш опыт и опыт работы учителей школ по использованию компьютерных технологий можно сделать вывод о том, что в области компьютеризации математических дисциплин получены результаты, имеющие теоретическое и практическое значение.

В то же время предлагаемые компьютерные технологии не всегда органично вписываются в традиционную методическую систему математической подготовки старшеклассников общеобразовательных школ. Не всё, что делается специалистами в области информатизации школьного курса математики, достигает требуемых результатов. Отчетливо выделяются следующие причины, препятствующие эффективному использованию компьютерных технологий в преподавании курса геометрии.

- Отсутствие в школе и личном пользовании учеников, учителей необходимого количества компьютерной техники. Учителя математики практически не имеют возможность проводить занятия по своему предмету в компьютерных классах.

- Отсутствие подготовленных учителей математики в школах в области владения компьютерной техникой на достаточно высоком уровне.

Отсутствие методической системы компьютерной поддержки математической подготовки учащихся общеобразовательных школ.

Отсутствие компьютерных обучающих программ, отвечающих соответствующим требованиям математической подготовки старшеклассников средних школ.

Наш интерес вызвали такие проблемы: возрастающая роль компьютерных технологий в развитии общества и в научных математических исследованиях в частности, их влияние на математическое образование на различных уровнях обучения и отсутствием адекватного отражения этой роли в процессе подготовки старшеклассников общеобразовательных учреждений; объективная потребность компьютерной поддержки школьного курса математики; создание программно-педагогических средств по математике с методикой их применения, учебных пособий, рекомендаций и практикумов по использованию компьютерных технологий в курсе математике, компьютерно-ориентированных методик изучения отдельных тем и разделов курса математики; отсутствие методической системы подготовки учителей математики на основе компьютерных технологий; не использующиеся в полной мере потенциально высокие возможности информатизации как средства повышения эффективности обучения математике.

Эти проблемы определяют актуальность исследования, которая заключается в необходимости формировать у школьников общие умения и навыки учебной деятельности и, таким образом, сделать детей в учебном процессе активными участниками, заинтересованными в полноценных образовательных результатах.

Опыт работы со старшеклассниками показывает, что использование традиционных методов и средств обучения явно не достаточно старшеклассникам для изучения математики. Многие учащиеся полагаются на копирование с доски написанного учителем, механическое запоминание, что ведет к перегрузке, стрессовым состояниям, чувству собственной неполноценности. Такого положения, когда школьники оказываются как бы пленниками неадекватных способов учебно-познавательной деятельности, можно было бы избежать благодаря соответствующей целенаправленной работе. Чем сложнее и насыщеннее становится учебная деятельность, тем выше требования к ее эффективности.

В последние годы внедрение компьютерных технологий в сферу образования повлияло как на деятельность ученика, так и на деятельность преподавателя, что неизбежно привело к поиску совершенствования процесса изучения математики. Компьютер становится важнейшим средством стимулирования учебных достижений учащихся. Обращаясь к основным целям и направлениям использования компьютерных технологий, возникает необходимость исследовать деятельность учащихся при использования компьютера на уроках математики. И, исходя из этого, организовывать работу старшеклассников и педагога так, чтобы вооружить учащихся эффективными приемами учебной деятельности, сформировать положительное отношение к ней, выработать ответственное отношение к предмету.

Проблема исследования состоит в определении значимости компьютерных технологий в обучении математике старшеклассников и определении путей использования их для качественного усвоения учебного материала по математике.

Целью настоящего исследования является разработка приёмов использования компьютерных технологий при изучении математики старшеклассниками на различных уроках и отдельных этапах урока на основе дидактических принципов обучения математики.

Объект исследования - процесс обучения математике учащихся старших классов общеобразовательной школы.

Предметом исследования является использование компьютерных технологий в процессе изучения математики старшеклассниками.

Гипотеза исследования состоит в том, что обучение математике в старших классах, на основе реализации разработанных нами методических приемов с применением компьютерных технологий способствует качественному усвоению учебного материала.

На основе анализа научной, методической литературы и практики обучения математике старшеклассников, а также с учетом отечественного и зарубежного опыта использования компьютерных технологий в процессе обучения математике были определены задачи исследования:

выявить основные цели и направления использования компьютерных технологий в процессе обучения математике;

провести анализ использования возможностей компьютерных технологий как средств для реализации дидактического принципа наглядности;

разработать методику подбора учебного материала при использовании компьютерных технологий;

разработать методические приемы использования компьютерных технологий на примерах отдельных тем учебной программы;

проверить эффективность предложенной методики и выработать рекомендации по ее практическому применению.

Для решения поставленных задач применялись различные методы исследования: изучение и анализ психолого-педагогической, математической и методической литературы, программ, учебников и учебных пособий по математике для средней школы; наблюдения за учебным процессом; беседы с учителями и учащимися, их анкетирование; проверка уровня математической подготовки старшеклассников путем проведения диагностических контрольных работ; изучение педагогического опыта; теоретическое обобщение результатов исследования; моделирование отдельных уроков; разработка сценариев программного обеспечения; педагогический эксперимент.

Целями проведения эксперимента является анализ причин низкого уровня усвоения знаний учащимися и поиск возможностей совершенствования процесса изучения курса математики старшеклассниками с использованием компьютерных технологий. В результате был сделан вывод о целесообразности компьютерной поддержки уроков математики в старших классах и сформулирована гипотеза исследования. Одновременно началась работа по созданию соответствующего программного обеспечения. Необходимость его создания была продиктована результатами поискового, а затем, обучающего экспериментов в 2004-2008 г.г.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

-разработаны методические приёмы использования компьютерных технологий;

-создана методика обучения математике на основе методических приёмов организации работы компьютерных технологий на уроках математики в старших классах

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что обоснованы пути использования компьютерных технологий в качественном усвоении учебного материала по математике старшеклассниками.

Практическая значимость исследования заключается в том, что результаты исследования могут быть использованы в процессе обучения учащихся математике в старших классах, использованы учителями при разработке элективных курсов, а также в системе повышения квалификации педагогических кадров.

На защиту выносятся:

методика обучения математике старшеклассников на основе использования возможностей компьютерных технологий;

реализация разработанной методики с применением методических приёмов организации учебного материала в целях повышения эффективности обучения математике и качества усвоения учебного материала учащимися старших классов.

Апробация результатов исследования осуществлялась при обучении учащихся старших классов по разработанной методике в школе №14 г. Махачкалы, в школе №4 г. Каспийска и в средней школе селении Ашагастал-Казмаляр. Основные результаты исследования были опубликованы в восьми работах и обсуждались на конференции «Информационные технологии в образовании», на секции математиков Дагестана, на научно-методической конференции математического факультета ДГУ, на заседаниях педагогических советов и на ежегодных научных конференциях преподавателей кафедры методики преподавания математики информатики.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 209 страниц (основной текст - 179 страницы, библиография - 228 источников).

Основное содержание диссертации

Во введении обосновывается актуальность проблемы, формулируется цель и задачи исследования, определяется его объект, предмет, гипотеза, характеризуется научная новизна и практическая значимость исследования.

В первой главе «Теоретические основы использования компьютерных технологий при изучении математики», состоящей из четырёх параграфов, рассматриваются некоторые проблемы, возникающие при использовании компьютерных технологий. Выделяются как положительные, так и отрицательные моменты на уроках с применением компьютера. Анализируются возможности компьютерных технологий для реализации дидактического принципа наглядности.

В первом параграфе выделяются основные цели и направления использования средств компьютерных технологий в процессе изучения математике:

развитие творческих возможностей обучаемого;

развитие способностей к коммуникативным действиям;

стимулирование умственной деятельности;

развитие умений экспериментально - исследовательской деятельности;

развитие культуры учебной деятельности;

подготовка выпускников, отвечающих требованиям социального заказа современного общества (людей, хорошо владеющих компьютерными технологиями, способных быстро ориентироваться в обстановке, способных мыслить самостоятельно и свободно от стереотипов).

Эти цели определяют основные направления использования средств компьютерных технологий в процессе изучения математики:

использование в качестве средств представления учебного материала;

использование в качестве инструмента познания и самопознания;

для автоматизации процесса обработки результатов школьного эксперимента (лабораторного, демонстрационного);

для управления учебным, демонстрационным оборудованием;

использование в качестве средства распространения передовых педагогических технологий.

Во втором параграфе «Анализ использования возможностей компьютерных технологий как средство для реализации дидактического принципа наглядности обучения математике» рассматриваются принципы, положенные в основу концепции математического образования. Дается теоретическое обоснование принципу наглядности.

Наглядность применяется и как средство познания нового, и для иллюстрации мысли, и для развития наблюдательности, и для лучшего запоминания материала. Средства наглядности используются на всех этапах процесса обучения: при объяснении нового материала учителем, при закреплении знаний, формировании умений и навыков, при выполнении домашних заданий, при контроле усвоения учебного материала.

Применение наглядных пособий в обучении подчинено ряду правил:

ориентировать учащихся на всесторонне восприятие предмета с помощью разных органов чувств;

обращать внимание учащихся на самые важные, существенные признаки предмета;

показать предмет (по возможности) в его развитии, предоставить учащимся возможность проявлять максимум активности и самостоятельности при рассмотрении наглядных пособий;

использовать средства наглядности ровно столько, сколько это нужно, не допускать перегрузки обучения наглядными пособиями, не превращать наглядность в самоцель.

Наглядность в обучении обеспечивается применением разнообразных иллюстраций, демонстраций, лабораторно-практических работ, использованием ярких примеров и жизненных фактов. Реализация принципа наглядности во многом зависит от качества дидактических материалов и технических средств, владения учителем навыками их использования.

Учебный материал, представленный в наглядной форме, является наиболее доступным для восприятия, усваивается легче и быстрее. Возможности компьютерных технологий позволяют более наглядно излагать отдельные вопросы программы, рационально использовать учебное время, лучше организовывать самостоятельную работу учащихся. Реализация принципа наглядности при изучении математики с использованием компьютерных технологий позволяет учесть особенности познавательной деятельности учащихся и в некоторой степени их интересы. Учащиеся нуждаются в том, чтобы теоретический материал получал подкрепление на примерах, доступных моделях и т.д. Естественно, что использование компьютерных технологий значительно увеличивает возможность разнообразить учебный материал большим количеством наглядных примеров. Компьютерные технологии уже доказывают свою эффективность в школьном образовании. Предоставляя разнообразные выразительные средства для отображения учебной информации, обеспечивают качественно новый уровень обучения.

Таким образом, принцип наглядности и компьютерные технологии тесно взаимосвязаны. Использование средств наглядности в сочетании с компьютерными технологиями открывает новые возможности совершенствования процесса обучения математике и позволяет максимально вызывать интерес к изучению предмета.

В третьем параграфе «Повышение самостоятельной познавательной активности учащихся на уроках математики с использованием компьютерных технологий» проводится анализ результатов использования компьютера при изучении математики старшеклассниками. Здесь необходимо ориентироваться на следующие критерии:

1) Увлеченность изучением нового материала на уроке: фактами, сведениями; вопросами по фактам, сведениям, но с привлечением практического применения; этими же вопросами, но с привлечением теоретических обоснований; увлечение познаванием закономерностей явлений и процессов. Возможности компьютерных технологий обеспечивают выполнение такого критерия.

Занятие по предмету в свободное время: электронный вариант учебного материала как теоретического, так и практического (в виде тренажёра).

Отрицательная реакция на перерыв в познавательной деятельности: на отсутствие в учебном материале сведений занимательного характера; на отсутствие в учебном материале сведений по интересующему разделу; на отсутствие в учебном материале возможностей теоретического поиска. Именно возможности компьютерных технологий обеспечивают выполнение такого критерия.

Выбор заданий и упражнений, обеспечивающий разный характер деятельности: репродуктивный; сравнительный; поисковый. Хорошо реализован этот критерий в компьютерных обучающих программах.

Стремление к выполнению заданий необязательного характера: связанных с наблюдениями, поисками практических примеров; связанных с углублением теоретического материала.

Поиск вопросов, выходящих за рамки содержания программы: расширяющие знания фактического материала; уточняющие те или иные понятия по интересующей теме; углубляющими теоретические представления. Посещение электронных библиотек, Интернет.

Активность при решении учебных задач: выполнение упражнений, не требующих длительного теоретического поиска; активность при решении задач по интересующей теме; активность при решении обобщенных задач на доказательство.

Качество знаний: владеет учебным материалом предмета, но часто успевает лишь посредственно, в зависимости от способностей и мотивов учения; знает основной материал предмета в пределах программы; обнаруживает глубокое понимание материала сверх программы.

Все рассмотренные условия повышения самостоятельности и активности учебной деятельности учащихся на уроках математики с использованием компьютерных технологий должны реализоваться в комплексе. Только в этом случае будет обеспечено практическое претворение основного дидактического требования: взаимосвязи деятельности учителя и учащихся, направленной на достижение учебно-познавательных целей.

При использовании компьютерных технологий в учебной деятельности старшеклассников общеобразовательных школ осуществляется более гибкое управление деятельностью учащихся, полнее учитываются их индивидуальные особенности. Причем компьютерные технологии обеспечивают взаимосвязь деятельности учителя и деятельности ученика, выступают в роле средств активизации учебной деятельности учащихся.

Четвёртый параграф «Методические аспекты организации учебного материала при использовании компьютерных технологий» посвящен вопросу организации учебного материала при использовании компьютерных технологий. Отбор необходимого содержания учебного материала исходит из требований программы по математике для общеобразовательных школ. Для реализации идеи использования компьютерных технологий как средства обучения учебный материал разбивается по типу характерных структурных элементов. Затем целенаправленно конструируются различные по своей структуре и назначению уроки с использованием компьютера, отличающиеся сочетанием их компонентов, значимостью каждого из них, продолжительностью и взаимодействием.

Уроки с применением компьютерных технологий отличаются большой вариативностью, в зависимости от конкретных условий и возможностей учителя, различаются по типу, структуре, длительности учебного занятия. Особенности организации таких уроков следующие:

учебный материал дробиться на небольшие порции;

учебный процесс строится из последовательных шагов, содержащих порцию знаний и мыслительных действий по их усвоению;

каждый шаг завершается контролем (вопросом, заданием и т.д.);

новую порцию учебного материала учащийся получает при правильном выполнении контрольных заданий и выполняет следующий шаг обучения;

при неправильном ответе учащийся получает помощь и дополнительные разъяснения;

каждый учащийся работает самостоятельно и овладевает учебным материалом в посильном для него темпе (объем выполненной работы не должен быть меньше запланированного необходимого минимума);

результаты выполнения контрольных заданий фиксируются, они становятся известными как самим учащимся (внутренняя обратная связь), так и педагогу (внешняя обратная связь);

учитель выступает организатором обучения и помощником при затруднениях, осуществляет индивидуальный подход.

Выделяются следующие аспекты организации учебного материала при использовании компьютерных технологий при изучении математики старшеклассниками:

1. Адаптируемость учебной информации к возможностям класса, его профильной направленности.

2. Необходимость выбора такой схемы организации использования компьютерных технологий для познавательного труда, который дает наибольший педагогический эффект.

Целесообразность регулярного использования компьютерной техники как средства для работы с учебным материалом.

Выбор объема учебного материала должен быть небольшим и не сложным, но в то же время не позволял бы "расслабиться" учащемуся.

Вариативность приемов и методов решения учебной задачи в сценарии работы компьютерной обучающей программы.

Максимальная ограниченность возможности случайного получения правильного результата при решении задачи, выполнения упражнения или верного ответа на вопрос с использованием компьютера.

7. Представляемая учебная информация на мониторе максимально понятна и доступна настолько, чтобы не требовалось сопровождающего объяснения учителя.

Возможность фиксирования оценки результатов работы с учебным материалом каждого учащегося на каждом уроке при использовании компьютерных технологий.

Возможность быстрой проверки домашнего задания.

10.Возможность организации нестандартных уроков (деловые игры, диалоги, межпредметные уроки, урок-тест и т.д.).

Во второй главе «Методические приёмы использования компьютерных технологий при изучении математики старшеклассниками (на материале тем «Логарифмы и их свойства» и «Поверхности и тела вращения»)», используя теоретические выводы первой главы, излагается методика организации учебного материала с использованием компьютерных технологий. Весь учебный материал разбивается на теоретический, практический, контроля и корректировки знаний. Необходимость такого разбиения обуславливается поиском и выявлением такой совокупности уроков, особенность строения которых позволило бы ориентироваться в многообразии конструирования обучающих уроков с использованием компьютера и помогало бы в их творческой разработке.

В первом и во втором параграфах излагается методика использования компьютерных технологий на материале тем «Логарифмы и их свойства» и «Поверхности и тела вращения».

Представлена схематично работа компьютерной обучающей программы, которая используется на занятии. Изложение сопровождается иллюстрациями и пояснениями.

Третий параграф посвящен результатам проведения педагогического эксперимента.

Цель первого и второго этапов состояла в получении данных, которые позволили бы: во-первых, установить состояние обучения математике учащихся старших классов средней школы, во-вторых, проверить, используются ли эффективные компьютерные технологии при таком обучении, и, в-третьих, разработать экспериментальные материалы для обучения учащихся 10-11 классов общеобразовательной школы математики с использованием компьютерных технологий.

Приведенные данные, рассматривавшиеся в первой части диссертации, включая результаты анализа психолого-педагогической и методической литературы, нашего опыта работы в школе, позволили установить, что организация обучения математике учащихся 10-11 классов общеобразовательной школы в настоящее время не в полной мере способствует формированию у школьников необходимых качеств знаний. В этой же связи эффективная методика компьютерной поддержки в массовой практике обучения старшеклассников математике еще не разработана.

Третий - завершающий этап экспериментальной работы состоял в проверке гипотезы данного исследования. Целью этого этапа было выяснить, действительно ли разработанные нами материалы (методические приёмы и подбор компьютерных обучающих программ) позволяют повысить эффективность обучения математике учащихся 10-11 классов средней школы, способствуют повышению качества знаний школьников. На этом этапе в эксперименте принимали участие 95 учащихся 10-11 классов средней школы №4 (г. Каспийск, 2 экспериментальных класса и 2 контрольных класса); 88 учащихся средней школы №14 (г. Махачкала, 2 экспериментальных классов и 2 контрольных классов) и 44 учащихся Ашагастал - Казмалярской средней школы (1 экспериментальный класс и 1 контрольный класс). Обучение в экспериментальных классах осуществлялось с использованием разработанных нами на предыдущих этапах эксперимента методических материалов. Была выделена контрольная группа, в которую вошли 106 учащихся. В этой группе изучение математики велось без обращения к разработанным нами методическим материалам.

Достижение цели третьего этапа предполагало установление повышения качества знаний учащихся и эффективности учебного процесса при организации обучения с использованием компьютера.

На начальной стадии обучающего эксперимента проводилось сравнение контрольных и экспериментальных классов по уровню математической подготовки. Результаты анализа контрольных работ, беседы с учителями, тестирование учащихся показали, что уровень подготовки старшеклассников в обеих группах существенно не отличаются. Сравнение же успеваемости в контрольных и экспериментальных классах осуществлялось по результатам контрольных работ, выполненных учениками после изучения соответствующих тем и анализа деятельности учащихся на уроках математики

Таблица 1 Выборочные результаты контрольных работ

Тема контрольной работы	Оценки	Экспериментальная группы	Контрольная группы
		2004 - 05 г 22 уч-ся	2005 -06 г. .22 уч-ся	2006 - 07 г . 22 уч-ся	2007 - 08 г 20 уч-ся	2004 - 05 г 20 уч-ся	2005 -06 г. 22 уч-ся	2006 - 07 г. 20 уч-ся.	2007 - 08 г 21 уч-ся
Решение тригонометрических уравнений	Ш5Ш	5	7	6	7	4	4	4	5
	Ш4Ш	7	8	10	8	8	8	7	6
	Ш3Ш	9	7	5	5	7	8	8	9
	Ш2Ш	1	0	1	0	1	2	1	1
Степень с рациональным показателем	Ш5Ш	4	6	8	8	4	4	4	5
	Ш4Ш	8	9	9	8	7	7	8	8
	Ш3Ш	9	5	5	4	8	10	7	7
	Ш2Ш	1	2	0	0	1	1	1	1
Перпендикулярность прямых и плоскостей	Ш5Ш	5	7	6	7	2	4	3	4
	Ш4Ш	6	8	9	9	7	7	7	8
	Ш3Ш	8	6	6	3	8	8	9	8
	Ш2Ш	3	1	1	1	2	3	1	1
Поверхности и тела вращения	Ш5Ш	4	6	7	8	3	4	5	5
	Ш4Ш	6	8	8	7	7	7	7	8
	Ш3Ш	9	7	7	5	8	9	8	7
	Ш2Ш	2	1	0	0	2	2	0	1

Приведены выборочные результаты выполнения контрольных работ в контрольных и экспериментальных классах после изучения некоторых тем.

Анализ итоговых оценок за учебный год по качеству знаний представлен в виде графика.

Рис. 1. Диаграмма результатов качества знаний по итогам учебного года

Кроме сравнения результатов контрольных работ проводился анализ деятельности учащихся контрольных и экспериментальных классов на уроках математики. Такой анализ показал, что количество отводимых часов на изучение тем одинаковое, но при этом количество тренировочных упражнений и заданий, выполненных учащимися, было различным. Однотипных упражнений и заданий в контрольных классах было проработано не более двух по каждому типу, а в экспериментальном классе - 4-5, т.е. экономия времени позволяет увеличить объем учебного материала при выработке умений и навыков. Наблюдался интерес самостоятельно поработать над упражнениями у учащихся экспериментальных классов. В контрольных классах на уроках по разным темам. В данном случае компьютерная поддержка в экспериментальных классах обеспечило активизацию мыслительной деятельности учащихся и сознательное овладение системой определенных знаний. Возможность контроля на каждом этапе урока способствовало оказанию своевременной помощи для качественного усвоения материала.

В экспериментальных классах интересом пользовались вопросы истории математики, прикладные аспекты, занимательный материал. В контрольных классах на уроках не всегда хватало времени на освещение таких моментов. Обычно для этого время отводится в конце урока и требуется внимание всего класса. Используя компьютерные технологии, у учащихся в экспериментальных классах появляется стимул для активной работы с учебным материалом, чтобы успеть прочитать, просмотреть интересный материал по данной теме. После быстрого выполнения определенного вида работы одним или несколькими учащимися в контрольном классе им, как правило, дается дополнительное упражнение, а потому они не спешат завершить работу. В экспериментальном же классе в этих случаях предлагается деловая игра или задание с привлечением элементов игры при компьютерной поддержке. При этом даже получение дополнительного задания, для выполнения которого потребуется работа за компьютером, не влияет на снижение активности в работе учащихся.

Анализ результатов использования компьютерных технологий при изучении математики позволяет говорить о том, что: учащиеся более осознанно относятся к учебному процессу, повышается их интеллектуальный и логический уровень; подход учащихся к учебному процессу становится более деятельным; стимулируется активность учащихся; ярче проявляется индивидуализация учебного процесса; появляется возможность систематизировать контроль учебного процесса на всех этапах урока; появляется возможность увеличить объем учебной информации за счет экономии учебного времени. При этом вырабатываются такие основные общеучебные навыки, как: умение воспринимать и воспроизводить полученные знания; планирование и постановка целей; повторение и подготовка к проверочным и контрольным работам; ведение записей; самопознание и формирование мотива достижения цели; самооценка собственной работы.

Обработка экспериментальных данных с использованием статистического критерия Колмогорова-Смирнова показала, что повышение эффективности обучения математике старшеклассников общеобразовательных школ по рассматриваемой методике не случайно. Оно обеспечивается влиянием на результаты образовательного процесса разработанной методики обучения математике с применением компьютерных технологий учащихся старших классов.

В заключении диссертации в соответствии с поставленными задачами формулируются выводы по результатам проведенного исследования:

Изучая и анализируя исследования, проводимые в области информатизации образования, определены основные цели использования компьютерных технологий в процессе обучения математике. Выявленные цели позволили определить основные направления использования средств компьютерных технологий в процессе изучения математики.

На основе анализа использования возможностей компьютерных технологий и дидактического принципа наглядности сделан вывод об их тесной связи, что открывает новые возможности совершенствования процесса обучения математики и позволяет максимально вызвать интерес к изучению предмета.

Разработана методика подбора учебного материала для проведения уроков по математике с использованием компьютерных технологий в старших классах средней школы. Ее основные положения связаны с предварительной проработкой учебного материала и подбором компьютерных обучающих программ, используемых на уроках и на отдельных этапах урока, регулярного включения элементов контроля в процессе усвоения учебного материала и системой дифференцированной помощи. В этой же связи выявлены противопоказания по использованию компьютерных средств при изучении математики в средней школе.

4. Разработаны методические приёмы использования компьютерных технологий при изучении курса математики в 10-11 классах общеобразовательной школы, в которых находят отражение специфики всех их основополагающих компонентов: целей; содержания; методов и средств; форм организации обучения математики учащихся старших классов средней школы.

5. Действенность разработанной методики использования компьютерных технологий при изучении курса математики в 10-11 классах общеобразовательной школы была доказана в ходе многолетней экспериментальной работы. Получила подтверждение при этом гипотеза исследования о том, что разработанная методика обучения математики учащихся старших классов общеобразовательной школы с применением компьютерных технологий обеспечивает повышение эффективности образовательного процесса и качества усвоения учебного материала. Полученные в ходе данного исследования наши результаты подтверждают, что использование компьютерных технологий при обучении математике старшеклассников способствуют качественному и осознанному усвоению учебного материала. Рекомендации могут быть использованы в процессе изучения математики старшеклассниками общеобразовательной школы с использованием компьютерных технологий.

Основное содержание диссертационного исследования отражено в следующих публикациях автора

1. Исмаилова З.Н. Использование компьютерных технологий как средство повышения активности школьников на уроках математики. // Сибирский Педагогический журнал. Новосибирск - № 9. - 2009. - С. 197-201 (входит в «Перечень…» рецензируемых изданий ВАК РФ) (0,31 п.л.)

2. Исмаилова З.Н. Некоторые психолого-педагогические аспекты использования компьютерных технологий при обучении математике. // Известия Южного Федерального Университета. Педагогические науки. Ростов-на-Дону - №7. - 2009. - с.106-112. (входит в «Перечень…» рецензируемых изданий ВАК РФ) (0,43 п.л.)

3. Исмаилова З.Н. Новые технологии в процессе обучения геометрии // Межвузовский сборник научных трудов «Вузовская наука и проблемы регионального образовательного пространства»// ГОУ ВПО «КГУ им. У.Д. Алиева». Карачаевск - 2008. С. -128-131. (0,25 п.л.)

4. Исмаилова З.Н. Особенности использования компьютера при изучении алгебры и начал анализа в старших классах // Дагестанский Математический Сборник Том IV. - Махачкала - 2008. - 58-63 с. (0,31 п.л)

5. Исмаилова З.Н Использование персонального компьютера при обучении младших школьников // Материалы республиканской конференции. Информационные технологии в образовании («Даг ИТО - 2005»). Махачкала - 2005. С. - 61-62 (0,19 п.л.)

6. Исмаилова З.Н., Моделирование педагогической программной среды // Материалы республиканской конференции. Информационные технологии в образовании («Даг ИТО - 2005»). Махачкала 2005. С. - 75-91 (1,06 п.л.)

7. Исмаилова З.Н., Мехтиев М.Г. Компьютерная обучающая программа по теме «Логарифм и её свойства» Методическое пособие для учителей. Махачкала 2008.

8. Исмаилова З.Н., Компьютерные технологии как средство повышения самостоятельности старшеклассников на уроках математики // Известия Дагестанского государственного университета. Психолого-педагогические науки. Махачкала - № 4 - 2009. С. 70-73.(0,25)

Размещено на Allbest.ru

...