Использование учебно-лабораторного оборудования при реализации ФГОС на уроках математики.

                                   

Доклад на городском методическом объединении

математиков и физиков на тему:

Использование учебно-лабораторного оборудования при реализации ФГОС на уроках математики.

Учитель математики

                    МБОУ СОШ №2 им. В.В. Дагаева

                                         Корпанюк И.В.

22.12.2014

Учиться должно  быть интересно.

Использование учебно-лабораторного оборудования при реализации ФГОС на уроках математики.

Введение

Российский национальный проект «Образование» включает в себя такие важные вопросы как применение инноваций и интерактивного оборудования. XXI век - век новых информационных технологий. С раннего возраста дети уже привыкают к удобствам технического прогресса и современным средствам получения информации. И с этим ничего не поделаешь, так ребенку гораздо легче воспринимать информацию. Новые информационно-коммуникационные средства обучения приходят на смену классическим символам школьной жизни. Применение информационных технологий на уроках направлено на совершенствование существующих технологий обучения, их использование расширяет стандартные методы обучения. Одним из таких средств является использование учебно-лабораторного оборудования на уроках математики. Его использование на уроках позволяет многим учителям плавно перейти от привычного ведения урока к современному уровню преподавания, а детям успешно овладевать знаниями. Совместная работа – это ключевой момент современного образования. В идеале именно так, команда (учитель – ученик – родитель) должна решать проблемы, генерировать новые идеи, принимать важные решения. Работа  с учебно-лабораторным  оборудованием   дает все необходимые инструменты, чтобы превратить любой обычный урок в эффективную командную работу. Кроме того,  учебно-лабораторное  оборудование приносит в известные методы обучения специфический момент за счет усиления исследовательских, информационно-поисковых и аналитических методов работы с информацией. Взаимодействие становится более наглядным и интересным, в результате более эффективным. Поэтому очевидно, что актуальность данной темы несомненна.

Использование интерактивной доски при обучении математике.

В начале 2013 года в  нашу школу поступило учебно – лабораторное  оборудование  и две  интерактивных доски.  Первые поступившие в школу доски поначалу использовались просто как экран для демонстрации презентаций PowerPoint, видео. В основном это применялось при внеклассной работе (общешкольные мероприятия, предметные игры, нетрадиционные уроки). Новизна подачи информации привлекала внимание детей. Минус был в том, что практически невозможно было найти рекомендации по использованию программного обеспечения к интерактивным доскам. Приходилось разбираться самой, в работе очень помогли курсы.   На занятиях рассматриваются следующие вопросы: знакомство с возможностями интерактивной доски, функциональные возможности доски, принципы работы с интерактивными плакатами, практическое конструирование заданий и собственных интерактивных уроков, обзор Интернет-ресурсов, применение электронных образовательных ресурсов.
Интерактивная доска уже вошла в современное общество. Поэтому ученикам необходимо знать что это и уметь обращаться с ней на должном уровне. Учитель, применяющий на своих уроках современные технические средства обучения, пользуется уважением и популярностью у учащихся.
Возможности использования интерактивной доски на уроках математики

На уроках математики интерактивную доску можно использовать следующим образом:

1. экран для демонстрации презентаций и электронных дисков;
2. электронное пособие, применяя коллекцию клипов из галереи изображений программного обеспечения интерактивной доски;
3. традиционная доска, по принципу «пишем-стираем»;
4. создание собственных интерактивных уроков с помощью базового программного обеспечения доски и стандартных программ: Excel, Word, Power Point;
5. методическая копилка, для созданных и сохраненных файлов по различным темам курса математики.
6. использование системы оперативного контроля.

Наибольший интерес у учащихся вызывают такие возможности использования интерактивной доски, как новизна изложения материала, опыты, демонстрация и эксперимент. Использование интерактивных инструментов, таких как циркуль, линейка, транспортир  и т.д. помогает стимулировать познавательную деятельность и творческую инициативу учащихся. Действия, производимые на доске, можно записать в видеофайл, в том числе и со звуковым сопровождением. Благодаря наглядности и интерактивности, класс вовлекается в активную работу. Повышается и интерес к предмету в целом. Одним из интересных инструментов, позволяющих эффектно пользоваться заранее подготовленными слайдами, является «Шторка», закрывающая любую прямоугольную часть доски. Инструмент «Затемнение» позволяет поэтапно демонстрировать информацию учащимся. Затемнить можно ту часть доски, которую необходимо. Знания не подаются в виде готовых выводов, а становятся результатом исследования на уроке. Функциональные возможности доски  позволяют в достаточной мере реализовать идею игровой ситуации на уроке и разнообразить формы предъявления заданий учащимся. Например, в качестве тренажера для развития вычислительных навыков, навыков сравнения чисел требуется, выполнив задания, расположить результаты по заданному признаку и получится «Картинка». Прием «Собери ключевое слово», расставив числа в заданном порядке, выбрав из предложенных вариантов ответов верные ответы, способствует созданию занимательной ситуации и развитию внимательности, памяти. Задания «Скрытый ответ», «Вставь пропущенную цифру», с использованием флэш-объектов развивают вычислительные навыки учащихся и умение отбирать информацию. Контроль знаний учащихся можно организовать с помощью заданий, сгруппированных в виде «Математического лабиринта», кроссворда и т.д.  Учащиеся активно включаются во внеклассную работу по предмету, в подготовку заданий к уроку, что развивает у них навыки самостоятельной учебно-исследовательской деятельности и позволяет добиться лучших результатов не только в изучении математики. С целью наглядной демонстрации возможностей использования интерактивной доски вашему вниманию предлагаю некоторые фрагменты уроков математики.
При нажатии на цифру в круге, появляется одна из целей урока. Это удобно тем, что учителю не придется повторять по нескольку раз цели урока, они будут на слайде и ученики сами могут их прочитать, а также вернуться к ним при необходимости в любой момент урока. Эту возможность можно использовать и при формулировке свойств, определений. Возможность перетаскивать объекты по экрану позволяет использовать это при заданиях типа «Сопоставь рисунок с формулировкой свойства». Интерактивные средства галереи доски также удобно использовать при заданиях подобного типа.
Интересным для детей является выполнение практической работы на интерактивной доске. Например, измерить углы треугольника с помощью электронного инструмента «транспортир», найти сумму полученных углов, записать результат в таблице на экране, проверить выполнение работы вместе со всеми обучающимися. В заданиях типа «Разгадай кроссворд» при контроле усвоения материала, можно использовать свойства таблицы «затемнение ячейки». На различных этапах урока, можно применять различные возможности программного обеспечения. К примеру, при изучении темы «Тригонометрические функции», построение графика квадратичной функции очень удобно пользоваться функцией построения графиков программного обеспечения  т.к. при рассмотрении функций y=cosx, y=sinx, y=tgx, y=ctgx приходится часто строить их графики. При использовании обычной меловой доски это займет много времени, а при построении с использованием программы  на это уйдет всего пара минут на каждый график. Актуальной темой в старших классах является сдача ЕГЭ и ГИА. И здесь интерактивная доска играет положительную роль. На уроке учитель может выйти в интернет, продемонстрировать обучающимся различные экзаменационные задания, дать возможность потренироваться в их решении и проверить ответы в режиме реального времени. Неоценимую помощь оказывает интерактивная доска, способствуя развитию творческой активности, увлечению предметом, что, в конечном счете, обеспечивает эффективное усвоение материала на уроках математики. Таким образом, используя такую доску, мы можем сочетать проверенные методы и приемы работы на обычной доске с набором интерактивных и мультимедийных возможностей. Учеными экспериментально установлено, что при устном изложении материала обучаемый за минуту воспринимает и способен переработать до одной тысячи условных единиц информации, а при «подключении» органов зрения до ста тысяч таких единиц. Несмотря на возможности программы, и готовые шаблоны страниц и интерактивные средства галереи, интерактивная доска – это всего лишь средство, которое становится помощником для учителя. Эффективность её использования зависит от самого учителя: от того насколько хорошо он знает и умеет использовать возможности  интерактивной доски, насколько полно он использует её возможности на различных этапах урока «Обучение – это ремесло, использующее бесчисленное количество маленьких трюков» - сказал Д. Пойа. Такие трюки нам позволяет выполнять и придумывать интерактивная доска.Современному учителю необходимо научиться умело, использовать интерактивную доску, тогда наши ученики станут чуть талантливее, самостоятельнее, активнее, а главное творчески мыслящими, и тогда не учитель будет заполнять собой все пространство урока, а его ученики.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ. Одной из составляющих повседневного учительского труда является необходимость осуществлять контроль знаний учащихся. Формы контроля, применяемые учителем, очень разнообразны. В современной школе все большее значение приобретают различные формы тестов. Это связано с тем, что основной формой сдачи экзаменов является тестирование. Реальность требует формирование у учащихся навыка работы с тестовыми заданиями в течение года. Одним из основных достоинств тестирования является минимум временных затрат на получение надежных итогов контроля. При тестировании используют как бумажные, так и электронные варианты. Последние особенно привлекательны, так как позволяют получить результаты практически сразу по завершении теста. Использование тестов на уроках математики занимает видное место в процессе внедрения новых информационных технологий, так как дает возможность массовой проверки знаний учащихся. Высокая эффективность контролирующих программ определяется тем, что они укрепляют обратную связь в системе учитель – ученик. Тестовые программы позволяют быстро оценивать результат работы, точно определить темы, в которых имеются пробелы в знаниях. Поэтому компьютерное тестирование – один из видов контроля знаний, который в последнее время всё больше внедряется в жизнь современной школы. Готовые электронные пособия не всегда соответствуют конкретным условиям: особенностям класса, требованиям программы, целям урока, поэтому учитель может научиться составлять интерактивные тесты, используя доступные программы. С целью повышения своего уровня компьютерной грамотности, мною была освоена система оперативного контроля знаний Interwrite PRS. Система оперативного контроля знаний Interwrite PRS предназначена для использования в учебном процессе; она позволяет оперативно проводить контроль знаний, прежде всего, тестирование. Система оперативного контроля знаний - современное устройство ввода информации, подключаемое к компьютеру. Комплект состоит из ресивера и пультов (количество пультов зависит от комплектации; в нашем кабинете математики их 32). В сочетании с интерактивной доской (или экраном) и проектором позволяет существенно повысить эффективность и оперативность обратной связи на уроках. Схема работы системы оперативного контроля такова. Учитель выводит на интерактивную доску (экран) вопросы теста с несколькими вариантами ответов. Ученики с помощью беспроводных передатчиков – удобных пультов - могут одновременно отвечать на вопросы и записывать свои ответы простым нажатием кнопки. Результаты немедленно воспринимаются ресивером. При этом специализированное программное обеспечение запоминает ответ каждого отвечающего и анализирует его; ответы автоматически обрабатываются и сохраняются, по ним формируются отчеты, которые используются для выставления оценок и заносятся в электронный журнал. Вся проанализированная информация становится визуально доступной каждому учащемуся, так как в конце тестирования выводится на экран. Программное обеспечение данной системы контроля знаний позволяет отображать варианты ответа на вопрос при прохождении тестирования (по желанию учителя). Это способствует преобразованию ошибок в способ получения правильной информации. Таким образом, система оперативного контроля знаний Interwrite PRS: -повышает эффективность учебного процесса; -повышает оперативность обратной связи в системе учитель – ученик на уроке; -автоматическая обработка результатов дает возможность оптимально использовать время урока (сокращает время проверки работ); -обеспечивает объективность проверки знаний. Кроме того, целесообразность использования компьютерного тестирования с использованием системы Interwrite PRS подтверждается увеличением интереса учащихся к изучению математики. Наличие в кабинете такой системы контроля знаний дает возможность систематически использовать тестовую методику, что способствует прочному усвоению учебного предмета, воспитывает сознательное отношение к учебе, формирует аккуратность, трудолюбие, целеустремленность, активизирует внимание. Этот метод вносит разнообразие в учебную работу, повышает интерес к предмету. Применение современных информационных технологий способствует повышению уровня образования, в том числе и химического. Компьютеризация позволяет автоматизировать процессы и обучения, и контроля знаний. Применение тестовых программ способствует повышению уровня информационной и коммуникативной грамотности учителя и учащихся и направлено на решение  важнейшей  задачи образования - научить выпускника школы плодотворно трудиться в мире глобальной информатизации.

Использование 3д сканеров                           

3D сканер – это инновационное устройство, которое позволяет создавать точные трехмерные модели реальных объектов с высокой степенью детализации и получать информацию о поверхности, форме и цвете объекта в компьютерном/математическом/цифровом виде. Он преобразует объект в его цифровое изображение подобно тому, как простой 2D сканер преобразует изображение на листе бумаги в изображение на компьютере.3D-сканеры делятся на два типа по методу сканирования:
• Контактный, такой метод основывается на непосредственном контакте сканера исследуемым объектом.
• Бесконтактный
Неконтактные устройства в свою очередь можно разделить на две отдельные категории:
• Активные сканеры
• Пассивные сканеры
Активные сканеры излучают на объект некоторые направленные волны (чаще всего свет, луч лазера) и обнаруживают его отражение для анализа. Возможные типы используемого излучения включают свет, ультразвук или рентгеновские лучи. Пассивные сканеры не излучают ничего на объект, а вместо этого полагаются на обнаружение отраженного окружающего излучения. Большинство сканеров такого типа обнаруживает видимый свет — легкодоступное окружающее излучение.
Полученные методом сканирования 3D-модели в дальнейшем могут быть обработаны средствами САПР и, в дальнейшем, могут использоваться для разработки технологии изготовления (CAM) и инженерных расчётов (CAE). Для вывода 3D-моделей могут использоваться такие средства, как 3D-монитор, 3D-принтер или фрезерный станок с поддержкой G-кода.
Как правило, 3D сканер представляет собой небольшое электронное устройство, ручное (весом до 2 кг) или стационарное, которое использует в качестве подсветки лазер или лампу вспышку. Существуют модели 3D сканеров, предназначенные для сканирования объектов различных типов и размеров, будь то ювелирные изделия, музейные экспонаты или лица людей. Точность получаемых моделей объектов варьируется от десятков до сотен микрометров.

Применение 3Д принтеров в образовании

Почему технология 3D печати важна в образовании? Почему мы мечтаем, чтобы в ближайшем будущем в каждой школе был 3D принтер? Любой преподаватель должен идти в ногу со временем, отслеживать технологические новинки и знакомить с ними своих студентов.  Учащиеся должны стремиться быть в курсе текущих промышленных новинок.  Технология 3D  печати довольно новая, но она развивается действительно очень быстро. Совсем недавно быстрое прототипирование было ограничено в школах, колледжах, университетах из-за высокой стоимости оборудования, расходных материалов.  Но появилась технология послойного наращивания, и дизайнеры с радостью используют данную технологию для быстрого мелкосерийного производства.

Английские 3D принтеры Bits From Bytes настолько доступны (как приобретение самой машины, так и расходных материалов), что об этой технологии можно не только рассказывать, но и активно пользоваться на занятиях.

С помощью 3D принтера для учащихся  становится возможным разрабатывать  дизайн предметов, математических моделей (конус, шар, куб, призма и т.д.). В прошлом студенты были  ограничены в  моделировании и производстве вещей, так как из инструментов производства они обладали только руками и простыми обрабатывающими машинами. Сейчас же эти ограничения практически преодолены. Почти все, что можно  нарисовать на компьютере в 3D программе, может быть воплощено в жизнь. Использование 3D печати открывает быстрый путь к моделированию. Учащиеся могут разрабатывать 3D детали, печатать, тестировать  и оценивать их. Если детали не получаются, то попробовать еще раз – не проблема. Применение 3D технологий неизбежно ведет к увлечению доли инноваций в  проектах. Лучше один раз подержать в руках настоящую модель, чем сто раз увидеть ее на экране компьютера. 3D печать может применяться не только на занятиях по дизайну и технологиям. Самые разные  художественные формы (скульптуры, игрушки, фигуры) могут быть напечатаны на 3D принтере.

    

 Географы могут заниматься 3D-моделированием местности. 

  Формы самых различных объектов: клеток, атомов, ДНК, математических тел, объектов из разных областей науки -  могут быть смоделированы в 3D и затем воплощены в жизнь с помощью 3D принтеров BFB. В значительной степени положительные стороны применения печати на 3D принтерах в образовании продемонстрированы в начале статьи. Но наилучший аргумент – увидеть собственными глазами эту технологию в действии.  3D принтеры BFB – одни из самых недорогих 3D  CAD/CAM решений для учебных заведений. По цене одной большой  машины можно иметь по одному 3D принтеру в каждом классе. Перед технологиями 3D  открыто великое будущее. Не так давно люди мечтали о компьютерах в собственных домах, и это осуществилось. Затем люди мечтали о связи «на ходу», мобильные телефоны с вычислительной мощностью как у настольных компьютеров появились буквально несколько лет назад. Так что насчет 3D принтеров? В ближайшем будущем 3D принтеры станут  техникой для дома. Возможно, не в каждом доме будет по 3D машине, но 3D печать становится все более и более доступной для масс, чтобы печатать запасные части для сломанной техники, заказывать компоненты, объекты собственного дизайна.  Сейчас активно расширяется цифровая база данных 3D моделей. Любой человек может скачать понравившийся дизайн и напечатать его дома. С помощью 3D принтеров можно производить сложные конструкции в отдаленных районах (даже в космическом пространстве) или в экономически менее развитых странах.

Заключение

Для успешной работы со стандартами нового поколения, учителю необходимы: видеть проблемы в своей профессиональной деятельности. Пока это нельзя считать сильной стороной наших педагогов – зачастую видение поверхностное, или же видят не проблему, а её следствия, или же проблемы внешние, а не внутренние,  во-вторых, учитель должен хотеть меняться, и это, наверное, самое важное. Часто учителя считают себя самодостаточными – хотят, чтобы их поменьше загружали, чтобы изменялись дети. Учителю необходимо сочетать в себе знания предмета и психолого-педагогических основ с достаточно высоким уровнем общей культуры.  Современному учителю необходимо научиться умело, использовать   учебно-лабораторное  оборудование,  тогда наши ученики станут чуть талантливее, самостоятельнее, активнее, а главное творчески мыслящими, и тогда не учитель будет заполнять собой все пространство урока, а его ученики.

Краткое описание документа:

Новые информационно-коммуникационные средства обучения приходят на смену классическим символам школьной жизни. Применение информационных технологий на уроках направлено на совершенствование существующих технологий обучения, их использование расширяет стандартные методы обучения. Одним из таких средств является использование учебно-лабораторного оборудования на уроках математики. Его использование на уроках позволяет многим учителям плавно перейти от привычного ведения урока к современному уровню преподавания, а детям успешно овладевать знаниями.