Методический материал на тему "Применение информационных технологий на уроках математики"

Применение информационных технологий на занятиях математики

Бурмасова М.В. – преподаватель математики и информатики

Современное общество характеризуется, как информационное общество, где основной деятельностью человека названо умение «производства, переработки и реализации информации, особенно высшей её формы – знаний». Детям, живущим в современном мире, компьютер, зачастую, заменяет общение с друзьями, занятия спортом, подвижные игры в свободное время, прогулки на свежем воздухе. Сложно отрицать, что компьютер позволяет ребенку развиваться, получать информацию, общаться.

Использование информационных технологий в обучении позволяет поддерживать активность студентов на протяжении всего занятия, активизировать их любознательность. Кроме того, именно благодаря использованию информационных технологий занятия по математике (в частности – геометрии) могут стать более наглядными, а значит – эффективными. Использование информационных технологий, позволяет не только передавать знания студентов, но и способствует саморазвитию студента.

Можно выделить четыре формы организации занятия по математике с применением информационных технологий:

·           урок – лекция, с мультимедийной поддержкой;

·           урок – практикум, с компьютерной поддержкой;

·           работа с электронным учебником;

·           урок – интегрированный с информатикой;

Математика, является одной из самых сложных дисциплин, она увеличивает умственную нагрузку обучающихся, и поэтому задача преподавателя -  найти лучшее сочетание средств, методов обучения и технологий.

Урок-лекция, с мультимедийной поддержкой предполагает наличие в аудитории мультимедийного комплекса (компьютера, проектора, экрана), используемого преподавателем для демонстрации презентаций, демонстрационных слайдов, макетов, таблиц и т.д. Данный тип занятия, наиболее привлекателен тем, что за достаточно короткое время можно передать обучающимся довольно большой объём информации или заданий. Всегда возможно вернуться к предыдущему слайду. Кроме того, при такой организации занятия студенты, проводя индивидуальную или групповую исследовательскую работу, могут сами использовать мультимедийное оборудование для защиты своих проектов. Примером может служить изучение раздела «Функции и их графики».

Изучение раздела можно начать с актуализации знаний, т.е. с повторения свойств и графиков элементарных функций, продемонстрировав студентам следующую презентацию:

    

    

    

При изучении тригонометрических функций, построении графиков тригонометрических функций также удобно использовать презентацию. Настроив анимацию презентации должным образом, преподаватель может демонстрировать каждый шаг построения графика, наглядно демонстрируя студентам принцип построения и свойства функции:

    

На итоговом, обобщающем занятии по данной теме, студенты получают задание: исследовать степенную, логарифмическую и показательную функцию, выяснить свойства функции и продемонстрировать преобразования графиков функций.

           

Работа с мультимедийным и интерактивным оборудованием повышает у студентов интерес к дисциплине, даёт возможность создания интересного занятия с компьютерной поддержкой, повышает наглядность и динамику процессов подачи и усвоения материала и позволяет установить мгновенную обратную связь — результат виден сразу, усвоен материал или нет. Например, после демонстрации графика функции и её свойств, на своих занятиях даю задание: привести пример и построить график убывающей (возрастающей) функции. Если материал студентом усвоен, то подобное задание никаких затруднений не вызовет. Как правило, студенты легко справляются.

Помимо этого, легко создать на занятии ситуацию успеха, при которой любой студент (вне зависимости от своих учебных способностей) смог бы проявить себя, свои силы и возможности, показав другим, что и он владеет определёнными навыками и творческим потенциалом. Занимаясь проектной деятельностью, исследуя ту или иную проблему, получив результаты и сделав выводы, студент также чувствует себя успешным, что позволяет повышать мотивацию обучения и интерес к дисциплине.

Урок – практикум с компьютерной поддержкой предполагает, организацию занятия в компьютерном классе. Студенты работает за компьютером одновременно или по очереди. Выполняют практические работы, тестирование или проводят исследовательскую работу. Например, при изучении темы «Многогранники, площади поверхностей и объёмы» возможно использование табличного процессора MS Excel. Зная формулы площадей поверхностей многогранника, студентам предлагается провести исследование на тему «Изменение площади поверхности и объёма многогранника от величины ребра». Работа может проводиться в группах, или индивидуально. Каждой группе выдаётся свой вид многогранника, вычисления проводятся с использованием MS Excel, студенты составляют в тетради отчёт, содержащий чертёж, цель и формулируют вывод (Рис.1).

Рис.1.

Работа с электронным учебником, предполагает самостоятельную работу студентов с информационными ресурсами. Электронный учебник, часто дополняет обычный, а особенно эффективен в тех случаях, когда обеспечивает практически мгновенную обратную связь; помогает быстро найти необходимую информацию (в том числе контекстный поиск), поиск которой в обычном учебнике затруднен; существенно экономит время при многократных обращениях к гипертекстовым объяснениям; наряду с кратким текстом - показывает, рассказывает, моделирует и т.д. (именно здесь проявляются возможности и преимущества мультимедиа-технологий), позволяет быстро, но в темпе наиболее подходящем для конкретного обучаемого, проверить знания по определенному разделу (Рис. 2).

Рис.2. Оглавление электронного учебника по математике на cайте nado5.ru

На занятиях использую электронный учебник по алгебре и началам анализа на сайте: sсhool-collection.edu.ru, а также Wiki-учебники (электронный учебник) по математике на сайте nado5.ru (Рис. 3).

Рис. 3. Примеры решения иррациональных уравнений в электронном учебнике
на сайте nado5.ru

Данный тип занятия стимулирует интеллектуальную активность студентов, с помощью определения целей изучения и применения материала, а также вовлечения обучаемых в отбор, проработку и организацию материала. Усиливает учебную мотивацию студентов, развивает способности и навыки обучения и самообучения, что достигается расширением и углублением учебных технологий и приёмов.

Урок, интегрированный с информатикой, проходит в компьютерном классе и ставит перед собой решение следующих задач: отработать учебный материал, изучить возможности различных компьютерных программ. Безусловно, данный тип занятия, требует предварительной подготовки, как от преподавателя, так и от студентов. Исключительно велика роль математических пакетов в образовании. Умение применять математические пакеты является одним из важнейших компонентов содержания компьютерной грамотности студентов. Облегчая решение сложных математических задач, они снимают психологический барьер в изучении математики, и делают этот процесс интересным и более простым. При грамотном применении их в учебном процессе, пакеты обеспечивают повышение фундаментальности математического и технического образования. Особое же место среди систем автоматизации математических расчетов занимает пакет «Mathcad». Это наиболее мощная интегрированная система автоматизации математических расчетов, широко распространенная в России. Отличительная черта этой системы – входной язык, максимально приближенный к математическому языку. Объединение в этой системе текстового редактора с возможностью использования общепринятого языка позволяет студенту получить готовый итоговый документ.

Применение таких технологий на занятиях способствует расширению и углублению знаний студентов, как по математике, так и по информатике, овладению студентами умениями решать задачи различного характера при помощи математических пакетов, экономии учебного времени за счет исключения операций вычислительного характера и числового анализа, формированию навыков применения современных математических пакетов в процессе обучения математике и в будущей профессиональной деятельности. Одной из самых распространённых программ построения графиков функций является программа 3D Grapher. Она позволяет создавать анимированные 2D и 3D графики уравнений и табличных данных. В одной системе может быть построено неограниченное количество графиков, каждый из которых может отображаться при помощи точек, линий и поверхностей. Аналитические функции задаются в параметрическом виде. К сожалению, на своих занятиях в настоящее время данный тип урока я не использую, но в будущем обязательно постараюсь сочетать информационные технологии и математику.

Безусловно, эффективность занятия, во многом зависит от применения средств ТСО, но при этом следует помнить, что, согласно опубликованным в литературе данным, максимальная частота и длительность применения данных средств в учебном процессе определяется характером учебного предмета и не должна длиться на занятии подряд более 20 минут. Поэтому, на своих занятиях стараюсь чередовать напряжённый умственный труд и эмоциональную разрядку, использую упражнения для снятия напряжения, утомления при работе с компьютером и для улучшения мозгового кровообращения, так как при монотонном использовании одного средства обучения уже к 30-й минуте возникает торможение восприятия материала.

Применение информационных технологий на современном этапе, на мой взгляд, является перспективным, так как позволяет:

1.            комплексно решать образовательные, воспитательные и развивающие задачи, применить различные типы электронных средств учебного назначения, активизирующие учебную деятельность;

2.            частично освободить преподавателя от выполнения информационной, тренировочной и контролирующей функций;

3.            формировать у студентов навыки самостоятельного овладения знаниями;

4.            развивать навыки поиска, сбора и обработки информации;

5.            стимулировать положительную мотивацию обучения за счет интегрирования всех форм наглядности;

6.            осуществить учебную деятельность с немедленной обратной связью и развитой системой помощи.

Таким образом, можно увидеть, что использование информационных технологий является одним из способов оптимизации учебного процесса за счет создания условий для организации активной самостоятельной учебной деятельности, для осуществления дифференцированного и индивидуализированного подхода при обучении студентов.

Применяя информационные технологии, преподаватель не только даёт знания, но еще и показывает их границы, обучает студентов приёмам обработки информации, разным видам деятельности; сталкивает студента с проблемами, решения которых лежат за пределами изучаемого курса, что нацеливает их на поиски нестандартных решений, на самообразование; благодаря такой работе студент сможет максимально раскрыться, показать все свои возможности и способности. А главное – найти себя, почувствовать свою значимость и осознать, что он – личность, способная мыслить, творить, создавать новое.