VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В педагогических и методических исследованиях традиционно выделяют два направления использования технологии мультимедиа в обучении: применение ее в качестве средства решения педагогических проблем и использование ее как объекта изучения. В нашей работе мы рассмотрим первое направление. Мультимедийные технологии могут заменить большую часть традиционных технических средств обучения. Во многих случаях такая замена оказывается более эффективной, дает возможность учителю оперативно сочетать разнообразные средства, способствующие глубокому и осознанному усвоению изучаемого материала, экономит время урока, насыщает его информацией [1]. Мультимедиа технологии соединяют в себе возможность одновременного получения образа объекта, процесса в различных информационных представлениях (графика, звук, видео), а также и реализацию динамики движения, преобразующихся объектов в виде анимации. Все это позволяет решить задачу поиска новых подходов в обучении, которые могли бы воздействовать на оба полушария головного мозга, включить дополнительный источник повышения интенсификации обучения, связанный с образным мышлением. Основные принципы мультимедиа технологий [1]: интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером; интегрированность с другими программными продуктами; гибкость процесса изменения, как исходных данных, так и постановки задач.

В современных условиях, при широком их применении в педагогическом процессе, мультимедийные технологии дают возможность эффективного решения многих проблем обучения математике, наиболее значимыми из них называют формирование понятий и изучение теорем. Остановимся на методических возможностях мультимедиа технологий в каждом случае отдельно.

1. Одной из главных задач обучения математике учащихся средних общеобразовательных учреждений является формирование понятий. Понятие, являясь элементом системы научных знаний, играет важную роль в процессе познания. Процесс формирования понятий находится в центре внимания многих ученых (Т. А. Ивановой, Ю. М. Колягина, Г. И. Саранцева и др.), содержит ряд этапов и предполагает выполнение большого количества упражнений на формирование определенных действий [2]. В результате возникает противоречие между временем, необходимым для выполнения большого числа упражнений, нацеленных на формирование понятий, и временем, которое выделяется на изучение понятий. Использование традиционных дидактических средств (карточек, таблиц) способствует интенсификации учебного процесса, но не всегда в достаточной мере дает необходимый результат. Разрешить данное противоречие можно, повышая интенсивность учебного процесса, за счет применения компьютерных, в частности, мультимедийных, технологий.

Нами исследованы возможности использования технологии мультимедиа на разных этапах формирования математических понятий. Охарактеризуем их подробнее, опираясь на исследование [2].

Начальным этапом формирования понятия является мотивация его введения. Сущность этого этапа заключается в подчёркивании важности изучения понятия, в побуждении школьников к целенаправленной и активной деятельности, в развитии интереса к изучению понятия. На данном этапе формирования понятия использование презентаций с математическим наполнением позволяет в наглядной, красочной форме, с использование компьютерной графики и анимации, формировать у учащихся интерес к изучению понятия, а практические задачи способствуют объяснению необходимости изучения данной математической теории.

Следующий этап — выявление существенных свойств понятия, которые составят его определение. Он реализуется в основном посредством упражнений, основное назначение которых на этом этапе заключается в выделении существенных свойств изучаемого понятия и акцентировании на них внимания учащихся. Итогом этого этапа является формулировка определения понятия, усвоение которого является содержанием нового этапа. На данном этапе целесообразна демонстрация вышеназванных упражнений посредством мультимедиа презентаций, которые делают доступным и более наглядным знакомство с существенными свойствами математических понятий, благодаря интерактивным чертежам, рисункам, графикам функций и др.

На этапе усвоения определения понятия каждое существенное свойство, используемое в определении, делается специальным объектом изучения. Обеспечивается это требование с помощью упражнений. Математический тренажер, тестовые и справочные системы, представленные в технологии мультимедиа позволяют представить для учащихся большую совокупность неповторяющихся комплексных задач на распознавание объектов, принадлежащих понятию.

Следующий этап - использование понятий в конкретных ситуациях. На этом этапе, прежде всего, осуществляется знакомство со свойствами и признаками понятия; с его определениями, эквивалентными принятому; используются изученные свойства и признаки понятия. Использование блоков интерактивных задач позволяют учащимся с большей степенью наглядности изучить свойства и признаки понятия, овладеть умениями переходить от понятия к его существенным признакам и наоборот.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что применение технологии мультимедиа целесообразно в процессе реализации практически всех этапов формирования математических понятий.

2. Важнейшим видом математической деятельности, в процессе которой школьниками усваиваются математические знания, осуществляется овладение умением рассуждать правильно, аргументированно, лаконично является доказательство утверждений. Большая значимость данного умения в математике, в других науках, в практике повседневной жизни обусловила появление значительного числа исследований, посвященных различным аспектам обучения доказательству и изучения математических теорем. Процесс работы с теоремой изучался многими учеными (Т. А. Ивановой, О. Н. Журавлевой, Г. И. Саранцевым и др.). Он содержит ряд этапов и предполагает выполнение большого количества упражнений на формирование определенных действий [2]. Отметим, что также, как и в случае формирования математических понятий, существует аналогичное противоречие. Это - противоречие между временем, необходимым для выполнения большого числа упражнений и реализации приемов обучения, нацеленных на организацию работы с теоремой, и временем, которое может учитель выделить на уроке для этого. И в данном случае средством разрешения названного противоречия может выступать применение технологии мультимедиа. Раскроем методические возможности использования технологии мультимедиа на разных этапах изучения теорем, опираясь на исследование [2].

Первый этап изучения теоремы – мотивация ее изучения, который раскрывается посредством указания значимости изучения теоремы, через развитие интереса к данной теореме и ее доказательству. На данном этапе использование презентаций с соответствующим содержанием позволяет в наглядной, красочной форме, с использованием компьютерной графики и анимации, формировать у учащихся интерес к изучению теоремы, а практические задачи, предложенные на слайдах, будут способствовать объяснению необходимости изучения данной математической теории.

В качестве второго этапа называется ознакомление с фактом, отраженным в теореме. Он реализуется в основном посредством упражнений, основное назначение которых заключается в выделении свойств изучаемых понятий и связей между ними и акцентировании на них внимания учащихся. Итогом этого этапа является формулировка теоремы, усвоение содержания которой есть содержание нового этапа. Существенной методической поддержкой на данном этапе в процессе демонстрации этих упражнений и будут специально созданные фрагменты презентации, с помощью которых упражнения будут продемонстрированы учащимся наглядно и в оптимальном режиме.

На этапе усвоения содержания теоремы каждое существенное свойство, используемое в ее формулировке, делается специальным объектом изучения. Обеспечивается это требование с помощью упражнений. Для усвоения содержания теоремы можно использовать упражнения на выделение условия и заключения теоремы; на вычленение на чертежах и моделях таких фигур, которые удовлетворяли бы условию теоремы; на выполнение чертежа, моделирующего условие и заключение теоремы. Представление названных типов упражнений также с помощью технологии мультимедиа позволяют включить в содержание урока большую совокупность комплексных задач, организовать работу учащихся с ними в нужном режиме.

Этапы ознакомления со способом доказательства, доказательство теоремы. Способ доказательства может быть открыт в процессе решения специальных задач, посредством использования восходящего или нисходящего анализа, а также различных эвристических приемов (аналогии, обобщения, приема опорных задач, приема достраивания фигуры, приема введения нового неизвестного, приема представления задачи в пространстве состояний и т. д.). Демонстрация последовательного рассуждения (в начале аналитических, а затем и синтетических), правильной формы записи, возможность повторения всей последовательности быстро и четко – все это будет способствовать лучшему осуществлению этих этапов, запоминанию и пониманию изученного. В зависимости от содержания материала в презентации возможно и применение эффектов анимации (в частности, при проведении дополнительных построений).

Следующий этап – применение теоремы в конкретных ситуациях. Как указывает Г. И. Саранцев [2], в учебниках математики задачи в основном и ориентированы на формирование этого умения. Однако анализ задачного материала приводит к выводу о том, что в расположении задач отсутствует взаимосвязь, мало упражнений на формирование элементарных действий, немногие задачи позволяют использовать аналогию, обобщение их и т. д. Одна из причин этой проблемы заключается в недостаточности времени на демонстрацию блоков задач или сложность их быстрого воспроизведения на доске во время урока. Преодолеть названное затруднение также возможно с помощью презентации мультимедиа, в которой приведено большое количество упражнений, оформленных с помощью триггеров, которые позволили бы последовательно демонстрировать как сами задания и возможные варианты ответов, а затем выявить правильный с подробными комментариями.

Один из важных этапов – установление связей теоремы с ранее изученными теоремами. Особое внимание в нем должно быть уделено упражнениям на установление связей между изученными теоремами, на усвоение системы теорем. Эти связи выясняются как путем анализа учебного материала, так и путем анализа самого доказательства. Полезно составление “родословной” доказательства теоремы, использование упражнений на группирование теорем по приемам их доказательства. Отметим, что воспроизведение упражнений названного содержания также более эффективно именно посредством мультимедийных презентаций.

Таким образом, изучение возможностей использования технологии мультимедиа и на различных этапах организации работы с математическими теоремами также является эффективным.

Ввиду того, что формирование математических понятий и изучение теорем в школе ведется на уроках, дидактическими средствами обучения, адекватными новым информационным технологиям, должны стать мультимедийные уроки, проводимые в специально оборудованном учебном классе [1]. Мультимедийный урок – урок, позволяющий программно соединить слайд-шоу текстового и графического сопровождения (фотоснимки, диаграммы, графики, рисунки и т. д.) с компьютерной анимацией и звуком. Мультимедийные уроки разрабатываются учителем с учетом специфики учебного предмета, уровня подготовленности учеников. Они совмещают технические возможности компьютерной и аудиовидеотехники в представлении учебного материала (наглядно-образное представление информации) с объяснением учителя классу (вербально - логическое представление информации).

В заключение можно сделать общий вывод, что использование мультимедиа презентаций в процессе формирования математических понятий позволяет учителю:

1. реализовать наиболее полно этапы формирования математических понятий или работы с математической теоремой;

2. повысить информативность урока, экономя при этом время за счет оптимального времени демонстрации материала;

3. повысить наглядность обучения за счет использования различных форм представления учебного материала: компьютерной графики, анимации;

4. осуществить повтор объяснения наиболее сложных вопросов урока;

5. управлять процессом обучения с помощью применения интерактивных средств проверки знаний.

Литература:

1. Акамова, Н. В. Обучение математике студентов средних специальных учебных заведений с использованием информационных технологий : дис. … канд пед. наук. – Саранск, 2010. – 254 с.

2. Саранцев Г. И. Методика обучения математике в средней школе. – М.: Просвещение, 2002. –244 с.