Использование современных технологий в преподавании математики .

Использование   современных технологий в преподавании математики .

Трунова Ольга Владимировна

МБОУ Калачеевская СОШ №6

e-mail: [e-mail]

           Современный этап развития общества характеризуется усложнением социальной жизни, быстрыми темпами развития науки, техники и технологий. Все стороны практической деятельности человека в значительной степени пронизываются информационной деятельностью, базирующейся на современных информационных технологиях, что ведет к изменению потребностей, интересов, взглядов, ценностных установок личности. В формирующемся информационном обществе востребована мобильная, адаптивная личность, способная к деятельности в неопределенных, быстроменяющихся, вариативных условиях.

            Новая эпоха ставит перед образованием важную задачу – подготовить учеников к жизни и профессиональной деятельности в высокоразвитой информационной среде, к возможности получения дальнейшего образования с использованием информационных технологий обучения.

       В последние 10 лет довольно популярным стало понятие не современная технология, а новая  образовательная информационная технология.

      Понятие «новая» является относительным и может использоваться на определенном отрезке времени. Основными признаками новых информационных технологий на современном этапе являются: использование вычислительной техники, микроэлектроники, методов искусственного интеллекта, а также средств локальных и глобальных (территориальных) сетей. 

       Достаточно широко известна роль компьютерного моделирования в развитии творческих возможностей музыканта. Современный музыкант, используя электронные средства, может не только с легкостью создавать композиции, разнообразные аранжировки, вариации на любую заданную музыкальную тему, но и творить новое. Не меньший интерес представляет собой новое направление в живописи, так называемый видеоарт (видеоживопись). Впервые за всю мировую историю искусств художнику предоставляется возможность оживить свои произведения, представить их в движении, в развитии. Образно выражаясь, современные информационные технологии открывают окно в потаенный мир человеческой фантазии, обеспечивая возможность моделирования изображаемой художником реальности в ее временном развитии.  Моделирование является одним из наиболее эффективных методов исследования. Применение современных технологий на уроках математики – это запрос сегодняшнего дня. Математическое моделирование заключается в построении и изучении специальных объектов (моделей), свойства которых подобны наиболее важным, с точки зрения исследователя, свойствам исследуемых объектов (оригиналов). В широком смысле моделирование представляет собой научную дисциплину, в которой изучаются методы построения и использования моделей для познания реального мира. На уроках геометрии раньше обучающихся просили изготавливать из картона модели геометрических тел. Теперь есть уникальная возможность моделировать используя 3D технологии.

         3D технологии  с 2014-2015 учебного года в школах области стали интенсивно и повсеместно внедряться. А с 1 января 2014 года во всех конструкторских подразделениях «Силовых машин» 3D-технологии стали основным инструментом деятельности. Проект информационного перевооружения стартовал в 2010 году и повлек за собой серьезные инвестиции в модернизацию технического парка конструкторского бюро и подготовку сотрудников. Активное внедрение 3D-моделирования диктуется и самим рынком: все чаще заказчики оборудования включают в условия контракта требование предоставить электронную документацию, включая 3D-модели на оборудование.

          Для успешного моделирования важно предварительно продумать, каким образом наблюдаемые (или воображаемые) объекты окружающего мира можно превратить в компьютерные модели. Российские специалисты активно занимаются использованием технологий трехмерной визуализации в самых различных областях, связанных, прежде всего, с историческими реконструкциями и сохранением памятников истории и культуры. С 2011 г. кафедра исторической информатики Исторического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова реализует проект виртуальной реконструкции монастырей города Москвы (URL: http://hist.msu.ru/3D/monastery-auth-1.htm). В частности, в 2011-2012 гг. при поддержке РФФИ была выполнена историческая реконструкция одного из крупнейших монастырских комплексов Москвы XIX века – монастыря «Всех скорбящих радости» и прилегающей городской застройки (URL:http://hist.msu.ru/3D/Joy_of_all_sorrow.htm). На основе оригинальных исторических источников проведен анализ эволюции пространственной инфраструктуры монастырского комплекса с использованием методов 3D моделирования. В 2011-2013 гг. Центр виртуальной истории науки и техники Института истории естествознания и техники им. С.И.Вавилова РАН создал трехмерную цифровую модель знаменитой Шуховской башни, построенной в Москве по проекту академика Владимира Григорьевича Шухова (1853-1939) в 1920-1922 гг. В 2003 г. в рамках подобной парадигмы был выполнен образовательно-практический проект «Святыня» (Shrine Educational Experience, SEE) на базе Израильского музея в Иерусалиме, где хранятся знаменитые Свитки Мертвого моря. Была поставлена задача создать ресурс, способный привлечь внимание учащихся в возрасте от 13 до 18 лет, поэтому первичной стадией проекта стало масштабное тестирование молодежи в Европе и Израиле, которое продолжалось почти два года. В результате будущие пользователи фактически стали создателями этого образовательного ресурса, поскольку их интересы и предпочтения были учтены при разработке его концепции, целей и пользовательских функционалов, включая 3D-среду. 

         Одним из новых направлений практического приложения трехмерной визуализации и технологий «виртуальной реальности» в России стало создание в Интернет-среде виртуальных музеев. Такого рода проекты реализует, в частности, Академический учебно-научный центр РАН МГУ (URL: http://aerc-rasmsu.ru). Кроме того, в 2013 г. (год проведения Зимней Олимпиады в г. Сочи) был создан виртуальный музей истории российского олимпийского спорта. Эти и другие примеры реализованных проектов демонстрируют широкие возможности практического применения 3D-технологий в современных цифровых гуманитарных науках и одновременно в других точных дисциплинах. Если  создать такой образовательный ресурс для уроков математики. То, наверное, и предмет геометрия – станет любимым в школьном курсе.

   Следующие технологии, которые   широко внедряются в образование -  облачные технологии. 

Облачные технологии – это технологии обработки данных, в которых компьютерные ресурсы предоставляются Интернет - пользователю как онлайн-сервис. Слово «облако» здесь присутствует как метафора, олицетворяющая сложную инфраструктуру, скрывающую за собой все технические детали.     

          Как уже отмечалось, использование различных современных технологий трехмерной визуализации данных позволяет решать целый комплекс научных и практических задач, стоящих перед исследователями, преподавателями, хранителями музеев, архитекторами, врачами,  инженерами, математиками и др. специалистами. Создание трёхмерного проекта даёт возможность получить большой опыт в программировании и 3D-графике.  Создание реалистичных трехмерных копий уникальных, в том числе разрушающихся объектов истории и культуры позволит сохранить их в виртуальном пространстве для следующих поколений фактически первозданном виде, а при необходимости - гарантирует возможность воссоздания точной реплики.

      В настоящее время интернет-технологии и новые коммуникационные возможности стали доступны самым широким слоям населения, 3D-моделирование, конечной целью которого является лишь создание реалистической реконструкции каких-либо объектов, уже не является эффективным инструментом для решения научных и образовательных задач. Гораздо больший интерес эти технологии представляют в том случае, если они используются в качестве инструмента, позволяющего создать эффект виртуального присутствия, вовлекающего пользователя в ту или иную активность на ресурсе. Такой подход означает необходимость более точно ставить исследовательские задачи в проектах, привлекающих 3D-решения: важно сосредоточиться не столько на повышении качества графики, сколько на разработке яркой концепции, увлекательного сценария и общего дизайна образовательных, исследовательских, музейных ресурсов, в которых применяются технологии трехмерной визуализации.

     Работая над темой использование современных технологий в преподавании математики, не раз  испытываешь  удовольствие от процесса самостоятельного открытия нового знания.  Градиент движения в любом научном  процессе, по всей видимости, зависит от выполнения трех условий: раскрытие индивидуальных возможностей человека, их развитие и реализация на благо обществу и себе.

         В наше время, в век глобальной компьютеризации и информатизации, предоставляющий современному человеку невиданные ранее средства усиления его умственных возможностей, средства, позволяющие к тому же интенсифицировать процессы интеллектуального развития индивида. Так, использование возможностей средств современных информационных технологий позволяет: инициировать процессы развития определенных типов мышления (например, наглядно-образного, теоретического), что является неотъемлемой частью изучения математики; интенсифицировать процессы развития памяти, внимания, наблюдательности; сформировать качества лидера способного к руководящей и организационной деятельности.        

          Но в программе информатизации следует особое внимание уделить информатизации образования как направления, связанного с приобретением и развитием информационной культуры человека. Это, в свою очередь, ставит образование в положение «объекта» информации, где требуется так изменить содержание подготовки, чтобы обеспечить будущему специалисту не только общеобразовательные и профессиональные знания в области математики, но и необходимый уровень информационной культуры. Для решения этой задачи в образовании необходим педагог, владеющий целостной информационной культурой, реализующий обучение, развитие и воспитание новых членов информационного общества. 

       Литература.

1.WHY 3D? Challenges and solutions with the use of 3D visualizations in cultural history disciplines. URL: http://cas.au.dk/fileadmin/cas/forskning/Forskningsprogrammer/Materials__Culture_and_Heritage/Why_3D_seminar_-_21_august_-_call_for_papers.pdf (дата обращения: 11.11.2015).

2.Hazlewood P., Oddie A., Presland S., Farrimond B. 3D Spatiotemporal Reconstruction of Places and Events for Digital Heritage // Proceedings of EVA (Electronic Visualisation and the Arts). London 2011. URL: http://ewic.bcs.org/upload/pdf/ewic_ev11_s6paper1.pdf (дата обращения: 11.11.2015).

3.Using 3D Printing to Reconstruct Dinosaurs, Students Learn to Think Like Paleontologists // Website of the American Museum of Natural History. URL: http://www.amnh.org/explore/news-blogs/education-posts/students-use-3d-printing-to-reconstruct-dinosaurs (дата обращения: 11.11.2015).

4.Reilly P. Computer Analysis of an Archaeological Landscape: Medieval Land Divisions on the Isle of Man. Oxford: British Archaeological Reports (British Series 190), 1988.

5.Reilly P., Shennan S. Applying solid modeling and animated three-dimensional graphics to Archaeological problems // Computer Applications in Archaeology. Oxford, 1989. P. 157-166.

5.Беспалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения. - М.,1995.