Методика разработки и использования средств информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической компетентности учащихся основной школы

Информатизация образования в Казахстане является одним из главных (магистральным) направлением модернизации учебного процесса и предполагает разработку новой методической системы обучения предметам средней общеобразовательной школы, в частности, математике. Общество, государство ставят перед школой цель обеспечить каждого выпускника целостной системой универсальных знаний, умений, навыков, отвечающих уровню международных стандартов, с обязательным условием самостоятельной деятельности и личной ответственности учащихся. Выпускник – соответственно Закону об образовании Республики Казахстан – должен представлять собой развитую личность, свободно самоопределяющуюся и самореализующуюся в современном мире.

В период информатизации системы среднего образования возрастает потребность в разработке методических основ использования информационных технологий в учебном процессе для формирования образовательных компетенций. Решение этой задачи зависит от успешной реализации Программы Президента Республики Казахстан «Информатизация системы среднего образования» и от степени и качества научно-методического обеспечения педагогической деятельности.

Целью совершенствования математического образования в первую очередь ставится воспитание у школьника качественно нового типа мышления, который можно охарактеризовать, как способность мыслить не только образами, речью, посредством печатного слова и письма, но и с применением компьютера. Мышления, обладающего свойством усиливаться за счет включения в процессы мыследеятельности современных информационных средств.

Задачей деятельности учителя становится использовать информационно-коммуникационные технологии не только для формирования знаний, умений и навыков учащихся, но и для формирования образовательных компетенций ученика – качеств, развиваемых в ходе реализации комплекса элементов образовательной деятельности. Для этого необходимо выделить такие средства, по отношению к которым ученик самоопределяется, добывает знания, знакомится с соответствующими культурно-историческими достижениями человечества, а также выявлять и развивать у ученика личностный смысл по отношению к объектам и знаниям о них. Это позволяет учащемуся преодолеть отчуждение от содержания образования, выделить в нем личностно-значимую основу.

На современном этапе изменились целевые компоненты содержания образования, оно становится личностно ориентированным. Поскольку компетенции связывают воедино личностный и социальный смысл образования, введение этого понятия в нормативную и практическую составляющие образования позволит решить проблему, характерную для казахстанской школы. Когда ученики могут хорошо овладеть набором теоретических знаний, но испытывают значительные трудности в деятельности требующей использования этих знаний для решения конкретных задач или проблемных ситуаций.

Эта проблема выдвигает задачу развития самих учащихся и переорганизации учебного процесса таким образом, чтобы ученик стал активным субъектом обучения, а не пассивным его объектом. Педагогическая наука разрабатывает и имеет достаточно широкий опыт инновационных методик, внедрение которых ведет к значительному повышению качества обучения. В отношении обучения математике эти методики основаны на значительной дифференциации, интенсификации учебного процесса, алгоритмизации и построения обобщенных моделей по основным идейно-содержательным линиям предмета.

В педагогических исследованиях проблемы использования средств информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в школах и вузах на базе компьютерной техники разрабатывается в следующих направлениях:

ü в общетеоретическом и дидактическом (Б.С.Гершунский, С.И.Кузнецов, Е.И.Машбиц, В.М.Монахов, В.И.Роберт, А.П.Ершов и др.);

ü в психолого-педагогическом (Е.И.Машбиц, Н.Ф.Талызина, О.К.Тихомиров, А.Я.Савельева и др.);

ü в преподавании отдельных дисциплин: математике (Я.И.Груденов, Ю.Г.Гузин, Л.Г.Кузнецова, В.М.Монахов, Е.К.Хеннер и др.); физике (П.М.Маланюк, Е.Е.Минина и др.); информатике (А.П.Ершов, А.А.Кузнецов и др.); русскому языку (Т.В.Васильева и др.);

ü в разработке, создании и применении педагогических программных средств (ППС)(С.Г.Григорьев, ВВ.Гриншкун, Е.Ы.Бидайбеков, С.Кариев, Г.К.Нургалиева, А.А.Шарипбаев и др.).

За последние десятилетия по проблеме информатизации образования появились ряд научных исследований и в Казахстане, которые внесли свой вклад в развитие науки. Это работы Г.К.Нургалиевой, Ж.А.Караева, С.В.Раха, С.К.Калдыбаева, А.Б.Жолдасбекова, А.И.Тажигуловой, В.В.Гриншкуна, Е.К.Балафанова, Е.Г.Гаевской, К.Ж.Аганиной, Л.В.Нефедовой, Ш.Ж. Курманалиной, Е.В. Артыкбаевой и др.

Значительное количество работ посвящено вопросам организации учебного процесса с использованием средств информационных и коммуникационных технологий. Анализ педагогических исследований показывает, что существует множество идей и достаточный опыт использования программных средств учебного назначения в процессе обучения геометрии. Но роль средств информационно-коммуникационных технологий в формировании геометрической грамотности учащихся не исследована и потому она приобретает особую актуальность

.

Как показало проведенное нами в 2006 году анкетирование учителей математики Восточно-казахстанской области, ни один из них не использует компьютер на уроках. При этом проверка знаний геометрии учащихся на выходе основной школы показала очень низкий уровень.

Анализ теории и практики среднего образования показал, что существует противоречие

между недостаточной ориентацией деятельности учителей математики на использование ИКТ в учебном процессе и необходимостью обновления и изменения методической системы обучения школьного предмета (геометрии), а также потребностью поиска новых методических подходов, приближающих традиционное обучение к компьютеризированному.

Определение совокупности педагогических условий, способствующих повышению уровня математической компетенции на основе применения средств ИКТ, составляет проблему

данного исследования.

Актуальность, теоретическая неразработанность и практическая значимость решения данной проблемы определили выбор темы диссертационной работы: «Методика разработки и использования средств информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической компетентности учащихся основной школы».

Цель исследования

– обоснование методики разработки и использования средств информационно-коммуникационных технологий методически для формирования образовательных компетенций(геометрической грамотности) учащихся.

Объект исследования

– процесс обучения учащихся в общеобразовательной школе.

Предмет исследования

– создание и применение (использование) ИКТ при обучении геометрии учащихся основной школы.

Гипотеза исследования

: Если:

- разработать и внедрить средства информационно-коммуникационных технологий в процесс обучения геометрии;

- разработать модель предметной (геометрической) компетентности учащихся основной школы в системе многоуровневого образования;

- применять для решения задач по геометрии программные средства, дающих рациональное решение и способствующих развитию нового мышления учащихся,

то формирование геометрической компетентности учащихся средней школы на этапе информатизации образования будет более успешным (эффективным, качественным), что это приведет к совершенствованию обучения учащихся геометрии)

Для достижения цели и проверки гипотезы исследования были сформулированы следующие задачи

:

- выявить возможности информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической компетенции учащихся;

- обосновать дидактические принципы ИКТ и особенности их использования;

- экспериментально проверить эффективность применения ИКТ при обучении геометрии.

Ведущей идеей

исследования является идея связать процесс компьютеризации учебного процесса с обновлением методической системы обучения геометрии для оптимального решения задачи воспитания математически грамотных (компетентных) выпускников основной школы.

В соответствии с задачами использовались следующие методы исследования:

- теоретический анализ психолого-педагогической, научной и методической литературы;

- анкетирование и беседы с учащимися, учителями и руководителями школ, педагогическое наблюдение, тестирование учащихся, анализ учебно-программной документации;

- моделирование;

- педагогический эксперимент, методы математической обработки данных.

Методологической основой

исследования

являются философские, психолого-педагогические учения о деятельности и развития личности (В.В.Беспалько, В.В.Давыдов, Ю.К.Бабанский и др.), взаимосвязи общества и образования, теория системного подхода к изучаемым процессам ( И.Я.Лернер, В.А.Гусев, А.М.Пышкало и др.); концепция информатизации системы среднего образования (Г.К.Нургалиева, А.Ж.Арыстанова, Д.М.Джусубалиева, Ж.А.Караев, А.Х.Накпаева, И.В.Роберт, Э.Г.Скрибницкий и др.); теория профессиональной компетентности учителя (А.К.Маркова и др.); теория образовательных компетенций (А.Хуторской, С.И.Ферхо, И.А.Зимняя и др.).

Научная новизна и теоретическая значимость

диссертационного исследования заключается в том, что:

- выявлены возможности средств информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической грамотности учащихся средней школы;

- обоснованы дидактические требования к разработке ИКТ и особенности их использования для формирования геометрической компетентности учащихся;

исследовано содержание понятий «средства информационно-коммуникационные технологий», «образовательная компетенция», а также уточнено понятие «геометрическая грамотность учащегося»;

- обоснована и проверена на практике эффективность применения средств ИКТ при обучении геометрии.

Практическая значимость исследования

состоит в том, что использование разработанных средств ИКТ позволяет повысить качество процесса обучения геометрии. Формирует умения самостоятельной познавательной деятельности учащихся, творческую взаимосвязь учителя с учеником и оптимальное управление обучением. Для этого разработаны и апробированы средства ИКТ учебного назначения и методические разработки уроков геометрии с использованием этих средств ИКТ.

Этапы и процедура исследования

:

На первом этапе

(2001 – 2003 гг.) определялись основные направления и исходные положения исследования; определялся понятийный и научный аппарат исследования, выполнялся анализ и систематизация собранного материала по проблеме исследования;

На втором этапе

(2003 – 2005 гг.) проводился констатирующий эксперимент, направленный на изучение основных направлений деятельности учителей по использованию ИКТ; потребности, запросы, готовность учителей к этой деятельности, состояние умений использования компьютерных средств.

На третьем этапе

(2005 – 2007 гг.) уточнялись основные теоретические положения исследования, проводился обучающий эксперимент с целью проверки эффективности применения ИКТ в учебном процессе, велась обработка полученных экспериментальных материалов, анализировались и обобщались результаты исследовательской работы.

Источниками

исследования являются документы: Закон об образовании, Концепция развития среднего образования; труды философов, педагогов, психологов, ученых – методистов математиков; опыт учителей и школ, которые используют ИКТ в учебном процессе; информационные ресурсы сети Internet, опытно-экспериментальная работа автора.

Базой исследования

явились школы-гимназии №5, 6, 37, СШ № 1, 3, 22, 40 г.Семипалатинска, факультет довузовской подготовки СГПИ. В процессе констатирующего эксперимента принимало участие 50 учителей математики.

На защиту выносятся:

1. Теоретическое обоснование дидактических требований к разработке средств ИКТ и эффективности их использования для формирования геометрической компетентности учащихся основной школы.

2. Структурно-содержательная модель формирования геометрической грамотности учащихся на основе использования средств ИКТ, которая представляет собой единство цели, принципов, этапов (подготовительного, основного, заключительного), критериев, уровней и результата, а также педагогических условий.

3. Методические разработки по организации уроков геометрии для формирования геометрической компетентности с применением программных средств.

4. Модель курса геометрии на основе использования ИКТ.

Достоверность и обоснованность проведенного исследования

обеспечивается методологической обоснованностью исходных позиций, логичностью научного аппарата, применением комплекса методов исследования, адекватных задачам каждого этапа исследования, качественным и количественным анализом экспериментальных данных с использованием математико-статической обработки.

Апробация и внедрение результатов исследования

. Результаты проведенного исследования докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Теория функций, функционального анализа и их приложения» (Семипалатинск, 2003 г.), Международной конференции «New Trends in the Computers Scines Master’s Curriculum» (Алматы, 2004 г.), Международной научно-практической конференции «Оценка качества Высшего образования: опыт, проблемы, перспективы» (Семипалатинск, 2004 г.), Международной научно-практической конференции «Опыт взаимодействия вузов и школ – основа качественной подготовки учителей новой формации» (Семипалатинск, 2005 г.), IV Международном форуме «Информатизация образования Казахстана и стран СНГ»(Алматы, 2006 г.), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы математики, механики и информационных технологий»(Талдыкорган, 2007г.), а также на заседаниях методического семинара отдела среднего и профессионального образования департамента образования г. Семипалатинска.

• Научно-методические основы использования средств ИКТ в образовании
• Основные проблемы и недостатки применения мультимедиа в образовании
• Создание качественных образовательных электронных изданий и ресурсов
• Особенности разработки и использования казахстанских образовательных электронных изданий и ресурсов
• Апробация и экспертиза образовательных электронных изданий и ресурсов
• Система требований, предъявляемых к качеству средств ИКТ для формирования геометрической компетентности
• Система требований, предъявляемых к качеству средств информатизации образования
• Этапы разработки средств ИКТ для обучения геометрии
• Описание учебных задач и уточнение целей обучения
• Какие учебные материалы мы создаем
• Подготовка плана электронных учебных материалов
• Организация деятельности учащихся по формированию геометрической грамотности

Познавательно о обучении:

Основные этапы реализации патриотического воспитания в современной школе
Основные этапы реализации патриотического воспитания в современной школе обусловлены динамикой личностного развития обучающихся. · В 1-4-х классах дети осваивают такие патриотические идеи и ценности, как защита Отечества от иноземных захватчиков, идеи сплочения и укрепления России, ответственности ...

Методические рекомендации по использованию наглядного моделирования на занятиях по развитию речи с детьми старшего дошкольного возраста
Дошкольное образование – это первая ступень в системе образования, поэтому основная задача педагогов, работающих с дошкольниками – формирование интереса к процессу обучения и его мотивации, развитие и коррекция речи. Сегодня совершенно определенно можно выявить назревшие противоречия между общим дл ...

Физические характеристики одаренности
Существуют два соперничающих стереотипа физических характеристик одаренных детей. Первый — это тощий, маленький, бледный «книжный червь» в очках. Другой же — говорит нам, что одаренные дети выше ростом, крепче, здоровее и красивее, чем их ординарные сверстники. Но если мы расширим диапазон определе ...