В статье рассмотрены методические аспекты использования информационных технологий при обучении младших школьников математике. Выявлены основные направления и особенности внедрения информационных технологий в процесс обучения начальной школы.
Ключевые слова: информационные технологии обучения, профессиональная компетентность, математическая подготовка младших школьников, компьютерный контроль.
Cоциально-экономические и информационно-технические преобразования современного общества неизбежно вызывают совершенствование образовательных концепций. Особую остроту в образовании приобретают вопросы стратегии и тактики развития, адекватного объективным потребностям российского общества в условиях становления информационного общества.
Информатизация образования рассматривается как одно из основных средств новой государственной образовательной парадигмы, в рамках которой происходит пересмотр ориентиров: с прагматических узкоспециализированных целей на приобретение учащимися фундаментальных междисциплинарных знаний и универсальных учебных действий. Стратегическая цель политики в области образования — повышение доступности качественного образования, соответствующего требованиям инновационного развития экономики, современным потребностям общества и каждого гражданина.
Основополагающими работами в области информатизации образования являются труды Г. А. Бордовского, С. А. Бешенкова, Я. А. Ваграменко, Б. С. Гершунского, А. П. Ершова, К. К. Колина, В. В. Лаптева, М. П. Лапчика, Е. И. Машбица, Е. С. Полат, И. В. Роберт, В. Ф. Шолоховича и др.
Актуальным остается вопрос о ведении работы в этом направлении в начальной школе. Проведенное нами исследование в школах города Таганрога позволяет выделить следующие группы педагогов начальной школы:
- учителя, не применяющие в профессиональной деятельности информационные технологии обучения (около 38 %), многие из них, в особенности с большим стажем педагогической деятельности, с настороженностью относятся к использованию компьютера на уроках;
- учителя, поддерживающие путем самообразования (изучение публикаций в журналах или методической литературы) определенный уровень теоретических знаний в области применения информационных технологий обучения и применяющих их на практике (около 23 %);
- учителя, применяющие информационных технологий обучения на факультативных занятиях и во внеклассной работе (около 31 %);
- учителя, систематически применяющие в профессиональной деятельности информационные технологии обучения (около 8 %).
Изучение и анализ работы учителей по внедрению информационных технологий в процесс обучения начальной школы позволяют сделать вывод, что причины трудностей кроются, в том числе, в недостатках их профессиональной подготовки. В настоящее время не все учителя оказались не в полной мере готовы грамотно реализовывать возможности информационных технологий в образовательный процесс начальной школы. Становится актуальным определение методических особенностей использования информационных технологий обучения. Основы профессиональной компетентности учителя формируются в вузе путем установления органической связи между теорией и практикой, что должно быть реализовано путем интеграции предметных знаний и освоения методики преподавания элементов стохастики в системе начальной школы. Возникает проблема формирования методической компетентности студентов в области использования информационных технологий в процессе обучения начальной школы [2].
В научно-теоретическом плане актуальность проблемы исследования определяется необходимостью разрешения противоречиймежду:
- достаточно высоким уровнем развития техники и программного обеспечения, позволяющих широко применять информационные технологии в различных сферах человеческой деятельности и недостаточной степенью их изучения и использования в системе образования;
- возрастающей потребностью совершенствования образования при помощи информационных технологий и недостаточной методических подходов, опирающихся на средства информационных технологий обучения;
- потребностью практики в целостном методическом обеспечении образовательного процесса, направленного на формирование универсальных учебных действий с использованием информационных технологий, и недостаточной теоретической разработанностью данной проблемы в педагогических исследованиях;
- потребностью общества в выпускниках готовых использовать преимущества информационного общества, и недостаточной готовностью основной части педагогов к практической реализации данной линии.
Таким образом, актуальность данного исследования определяется, с одной стороны, качественными изменениями, происходящими в системе образования, а с другой - необходимостью внедрения информационных технологий в процесс математической подготовки младших школьников. Этим и определяется актуальность рассматриваемой в работе проблемы: разработки методических основ использования информационных технологий в процессе обучения младших школьников.
Цель исследования - выявление эффективности использования современных информационных технологий в процессе математической подготовки младших школьников.
Среди определений понятия «информационные технологии» мы руководствовались следующей трактовкой термина: под информационными технологиями понимается совокупность методов и технических средств сбора, организации, хранения, обработки, передачи и представления информации, расширяющие знания людей и развивающая их возможности по управлению техническими и социальными процессами [2].
Вструктуре информационной технологии обучения выделяют следующие элементы:
- предварительная диагностика для выявления групп учащихся с однородным уровнем подготовки. Например, определяют учеников, владеющих элементарными навыками работы на компьютере и не владеющих этими навыками;
- организация учебного процесса с использованием обучающих программ;
- контроль на каждом этапе обучения и определение коэффициента усвоения учебного материала. Если коэффициент усвоения менее 0,7, то обучение повторяют. Такой контроль можно осуществлять как программными средствами, так и с помощью бланкового тестирования;
- диагностика с помощью специальных тестов причин пробелов в знаниях и отставания. Выбор методик и дидактических средств для ликвидации отставания.
Мощный поток новой информации, применение компьютерных технологий на телевидении, распространение игровых приставок, электронных игр и компьютеров оказывают огромное внимание на воспитание ребенка, на его восприятие окружающего мира. Компьютерная среда значительно облегчает реализацию психолого-педагогически обоснованных методов с использованием поэтапного формирования умственных действий, что может приводить не только к повышению эффективности обучения, но и ускорению формирования умения самостоятельно ставить задачу и находить способ ее решения, другими словами, способствует формированию учебной деятельности [3].
Одним из направлений использования современных информационных технологий в образовании является реализация возможностей программных продуктов учебного назначения в качестве средства обучения. Развитие новых образовательных форм, основанных на применении современных компьютерных технологий, привело к появлению разнообразных электронных учебников, учебных пособий [4].
В понятии компетентности заложена идеология интерпретации образования, формируемого как ожидаемый результат обучения. Методическая компетентность учителя ориентирована на достижение младшим школьником итоговых результатов обучения, отраженных в требованиях к уровню знаний, умений и навыков выпускника начальной школя [5, c.99]. В настоящее время в образовании остро стоит проблема разработки принципов и методологии оценивания учебных достижений учащихся. Вызвана эта проблема тем, что традиционная для нашего образования система знаний учащихся недостаточно объективна и в полной мере не даёт объективной информации о достижениях учащихся, о причинах ошибок, недостатков в их деятельности.
При анализе психолого-педагогической литературы нами выявлены следующие недостатки в традиционной системе оценивания существующих форм и методов диагностики и контроля учебных достижений:
- ориентирование методов контроля достижений учащихся преимущественно на проверку знаний и базовых алгоритмических умений, а не на способность самостоятельно действовать в новых ситуациях;
- недостаточная мотивация учащихся, нечастое использование методов самоконтроля, самокоррекции;
- отсутствие четкой системы фиксирования результатов обучения, и как следствие, невозможность отследить динамику достижений учащихся, которая позволяла бы отслеживать усвоение всех элементов содержания образования на каждом этапе обучения;
- недостаточность пятибалльной шкалы, которая ставит участников образовательного процесса в жесткие рамки и необъективно отражает динамику достижений учащихся.
Тенденции модернизации образования обязывают к тому, чтобы оценивание учебных достижений учащихся рассматривалось не только как средство контроля, но и как одно из средств формирования ключевых компетенции учащегося. Целесообразно, с нашей точки зрения, внедрение инновационных подходов к проблеме контроля уровня знаний, основанных на разработке и использовании комплекса компьютерных тестирующих, диагностирующих методик контроля и оценки уровня усвоения. При внедрении таких методик оценки учебных достижений, учитываются стандартные требования к составлению тестовых заданий (объективность, надежность и т. д.).
Компьютер — одно из современных средств контроля знаний учащихся. Компьютерный контроль дает существенные преимущества, которые позволяют осуществлять индивидуализацию процесса обучения и контроля знаний (учет разной скорости работы учащихся), дифференциацию работ по степени информативности и интеллектуальной гибкости учащихся.
Компьютерная система контроля знаний служит для определения уровня знаний обучаемого (тестируемого) по данной дисциплине, курсу, разделу, теме или параграфу предметной области и его оценивания с учётом установленных квалификационных требований. Тест представляет собой стандартизированные задания, результат выполнения которых позволяет измерить знания, умения и навыки испытуемого. Любой тест должен нести в себе содержательную валидность, т. е. соответствие представляемых знаний тому, что намечено проверить.
В практике обучения математике наибольшее распространение получили тесты:
- на установление истинности (ложности) утверждения;
- с выбором верного ответа из нескольких заданных;
- на заполнение пропусков в истинном предложении;
- с перекрёстным выбором, на установление соответствия между заданными элементами множеств;
- на установление правильной последовательности элементов заданного множества.
При организации контроля для повышения надёжности получаемых результатов их варьировать совместно с другими видами тестов. Вместе с тем, учитывая проблемы стилей обучения, всё-таки чаще следует использовать тесты, с которыми студенты справлялись лучше.
Тестовый контроль и формирование умений и навыков с помощью компьютера предполагает возможность быстрее и объективнее, чем при традиционной форме выявить знание и незнание обучающихся.
Нами разработаны тесты: «Что такое хорошо, что такое плохо» по теме «Непересекающиеся множества» и «В мире сказок» по теме «Пересекающиеся множества».
На примере компьютерного теста «В мире сказок» по теме «Пересекающиеся множества» осуществляется межпредметная связь учебных дисциплин математика и литературное чтение. Ученикам демонстрируется изображение сказочных мультипликационных персонажей, которых необходимо распределить на два множества: «Русские мультфильмы» и «Зарубежные мультфильмы». Младших школьников просят щелкнуть мышкой по рисункам, которые они бы отнесли к первой группе (то есть к группе русских мультфильмов). Если при выполнении данного задания допускается ошибка, то программа сообщает, что «Допущена ошибка. Необходимо вернуться и попробовать еще раз». После правильного выполнения этого задания, учеников просят щелкнуть мышкой по рисункам, которые они бы отнесли ко второй группе (то есть к группе зарубежных мультфильмов). При этом срабатывает та же программа исправления допущенных ошибок. Если оба задания выполнены верно, ученики видят, что медвежонок Вини Пух попал в оба множества. Целесообразным является вопрос: «Почему медвежонок Пух попал в оба множества?» (Существуют русский и зарубежный мультфильмы о медвежонке Вини Пухе). Затем у учеников спрашивается: «Кто является автором сказки о данном персонаже? (Алан Милн) и демонстрируется слайд со стихотворением Алана Милна «Меховой медведь».
По тому же принципу создан компьютерный тест «Что такое хорошо, что такое плохо» по теме «Непересекающиеся множества». Учеников просят распределить поступки на два множества: «Хорошие поступки» и «Плохие поступки», сначала щелкнув мышкой по рисункам, которые они бы отнесли к первой группе (то есть к множеству хороших поступков), затем — ко второй (к множеству плохих поступков). Если при выполнении данного задания допускается ошибка, то программа сообщает, что «Допущена ошибка. Необходимо вернуться и попробовать еще раз». Данный тест выполняет не только образовательную и развивающую, но и воспитательную функцию на уроках математики в начальной школе.
Использование на уроке компьютерных тестов и диагностических комплексов позволит учителю за короткое время получать объективную картину уровня усвоения изучаемого материала у всех учащихся и своевременно его скорректировать. При этом есть возможность выбора уровня трудности задания для конкретного ученика. Учащийся сразу после выполнения теста (то есть когда эта информация еще не потеряла свою актуальность) получает объективный результат с указанием ошибок, что не всегда возможно, при использовании традиционных методов обучения.
Анализ психолого-педагогической, методической и специальной литературы, позволяет сделать вывод, что применение информационных технологий обучения дает возможность для развития универсальных учебных действий:
- учебно-познавательных: способности к обобщению знаний; активному их использованию, умения анализировать и синтезировать информацию, облекать мысли в чертежи, схемы, графы; владения креативными навыками продуктивной деятельности (умения самостоятельно приобретать необходимые знания);
- информационно-поисковых: умения самостоятельно найти недостающую информацию; способности к успешному пониманию, классифицированию, систематизации, хранению и преобразованию информации;
- коммуникативных: способности к взаимодействию с другими людьми (к общению, диалогу, конструктивной критике);
- организационных: умения организовать свою деятельность, умения работы в сотрудничестве (коллективного планирования, взаимодействия с любым партнером, взаимопомощи при решении общих задач, умение находить и исправлять ошибки в работе участников группы);
- деятельностных: способности быть субъектом предстоящей деятельности: осознавать и определять черты конечного результата, проектировать, как и с помощью чего можно достичь цели.
- рефлексивных: способности к анализу и самоанализу деятельности.
Применение компьютерных средств обучения инициирует педагогическую деятельность, обеспечивающую создание условий для развития интеллектуальной активности учащихся, гибкого мышления, способности к коллективной деятельности.
Применение компьютера как элемента образовательной среды начальной школы: развивает познавательные способности учащихся (внимание, воображение, память, логическое мышление), улучшает восприятие мира, воспитывает самостоятельность, позволяет провести диагностику усвоения учебного материала.
Д. А. Медведев подчеркивал, что «очень важно научиться пользоваться всеми новыми технологиями. Это задача номер один не только для учащихся, но и для учителей - вся переподготовка должна быть ориентирована на использование современных технологий».
Применение компьютерных средств обучения в начальной школе позволяет создать творческую положительно-эмоциональную атмосферу на уроке. Использование красивой и яркой графики, сказочной оболочки в обучающих программах с эффектом новизны (различные сказочные оболочки для игры с одной и той же учебной целью позволяют поддерживать постоянный интерес ребенка), приводит к тому, что младшие школьники с нетерпением ждут компьютерных уроков, что повышает мотивацию обучения.
Дидактические модели обучения с использованием информационных технологий развивают аналитические, познавательные и методические навыки обучаемых, умения самостоятельно конструировать свои знания и применять их на практике, ориентироваться в информационном пространстве, критически и творчески мыслить, способствуют самореализации и эффективному воплощению собственных возможностей в педагогическую деятельность.
Из вышеизложенного неопровержимо следует вывод - применение в школе компьютерной техники учителями начальных классов поможет сделать школьное преподавание более эффективным.
Литература:
1. Проценко Е. А., Трофименко Ю. В. Методические аспекты обучения младших школьников стохастике. Молодой ученый. 2013. № 11. С. 633–637.
2. Советов Б. Я. Информационные технологии в образование и общество XXI века. // Информатика и информационные технологии в образовании, 2004, № 5.
3. Проценко, Е. А. Применение компьютерных средств обучения в процессе преподавания комбинаторики//Вестник Московского городского педагогического университета. -2006. -№ 6. -С. 167–170.
4. Проценко, Е. А. Использование информационных технологий как средства организации самостоятельной работы студентов//Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. -2006. -№ S16. -С. 77–81.
5. Проценко, Е. А., Трофименко Ю. В. Формирование профессиональной компетентности будущих учителей начальной школы при обучении стохастике//Вестник Таганрогского государственного педагогического института. -2013. № 1. -С. 094–100.
