Марченко Олена Михайлівна. Систематизація знань старшокласників у процесі навчання математики з комп’ютерною підтримкою

Краткое описание

Марченко Олена Михайлівна. Систематизація знань старшокласників у процесі навчання математики з комп’ютерною підтримкою : Дис... канд. наук: 13.00.02 2007

Марченко О.М.Систематизація знань старшокласників у процесі навчання математики з комп’ютерною підтримкою. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук зі спеціальності 13.00.02 теорія та методика навчання математики. - Національний педагогічний університет імені М.П.Драгоманова. Київ, 2007.
Дисертаційне дослідження присвячене проблемі розробки комп’ютерно орієнтованої методики систематизації математичних знань старшокласників. У роботі науково обґрунтовано і розроблено методику систематизації знань старшокласників на уроках математики із використанням засобів інформаційно-комунікаційних технологій. На основі теоретичної концепції комп’ютерної підтримки систематизації знань старшокласників на уроках математикирозроблено відповідну технологію проведення уроків систематизації знань різноманітної тематики відповідно чинній програмі. У дослідженні описані методи і засоби комп’ютерно орієнтованого навчання учнів систематизації знань як логічного прийому усвідомлення і запам’ятовування навчальної інформації, а також система роботи вчителя з систематизації знань учнів згідно з принципами особистісно орієнтованого навчання.

Оснований на принципах розвивальної освіти та особистісно орієнтованого навчання системний і компетентнісний підхід до питання систематизації знань з математики в старших класах, виявляє низку проблем, які потребують термінового розв’язання. До них відносяться, зокрема, такі: засвоєння більшістю учнів навчального матеріалу з математики як набору окремих фактів і способів діяльності, відсутність системної якості знань, нерозвиненість уміння виділяти суттєві ознаки понять, підводити об’єкти під поняття, знаходити зв’язки між елементами системи знань, переносити засвоєні способи діяльності на розв’язування проблемних ситуацій, поданих із використанням термінології споріднених галузей знань. Розробка та наукове обґрунтування комп’ютерно орієнтованої методики систематизації математичних знань старшокласників, яка є новітнім засобом формування в свідомості учнів системи математичних знань, є однією з передумов успішного розв’язання вказаних труднощів.
Комп’ютерно орієнтована методика систематизації знань старшокласників на уроках математики є формою розвитку змісту навчання, яка відповідає цілком визначеній дидактичній меті і спирається на психолого-педагогічні знання. Застосування розробленої методики є послідовним кроком на шляху до встановлення оптимальних пропорцій між інформатизованим і традиційним навчанням, а також у вирішенні проблеми пошуку доцільного, науково обґрунтованого співвідношення між фронтальними формами навчання і самостійною навчальною діяльністю учнів, спрямованою на оволодіння мисленнєвою дією систематизацією. Гармонійне поєднання індивідуальних, групових і колективних форм навчання учнів систематизації знань на основі застосування засобів ІКТ сприяє оптимізації засвоєння змісту математичної освіти і створенню цілісного освітнього простору, в якому чітко прослідковуються зв’язки математики з іншими предметами природничого циклу.
Застосування розробленої методики сприяє виробленню умінь визначати суттєві властивості математичних об’єктів, з’ясовувати їх структуру, встановлювати співвідношення між обсягом і змістом понять, з’ясовувати зв’язки в системі математичних понять, виконувати класифікацію і систематизацію понять. Опосередковане засобами ІКТ узагальнене пізнання учнями предметів і явищ об’єктивної дійсності збагачується за рахунок застосування навчального експерименту як основи для аналізу проблемної ситуації. Узагальнення індуктивних умовиводів, отриманих на основі порівняння експериментальних даних, спонукає учнів проводити аналіз через синтез цілком визначеної ознаки суттєвої характеристики сукупності об’єктів як основи систематизації.
Успішне оволодіння учнями курсом математики старшої школи потребує спеціальної і цілеспрямованої роботи вчителя, присвяченої узагальненню і систематизації знань, закріпленню та розвитку умінь і навичок, сформованих в курсі основної школи, забезпеченню наступності між ланками шкільної освіти. Застосування комп’ютерно орієнтованих дидактичних матеріалів, присвячених систематизації базових знань за курс основної школи, є запорукою ґрунтовного усвідомлення учнями зв’язків між раніше засвоєними і новими поняттями, їх властивостями і відношеннями, структури навчального матеріалу як системного об’єднання взаємопов’язаних і розташованих у цілком визначеному порядку елементів цілісного утворення шкільного курсу математики.
Цілеспрямоване навчання учнів логічного прийому систематизації не лише сприяє кращому усвідомленню і запам’ятовуванню навчального матеріалу з тієї чи іншої теми, а й розкриває для них значення систематизації як одного з методів пізнавальної діяльності, який відповідає логіці математичного пізнання дійсності. Це сприяє реалізації в змісті навчання розвивального потенціалу математики. Комп’ютерна підтримка засвоєння знань і способів діяльності дозволяє у найкоротші терміни поєднати навчальну діяльність та її результат, що створює позитивну мотивацію вивчення математики. Використання інформаційних технологій (наприклад, програмно-методичного комплексу GRAN, математичного пакету MathCad, електронних таблиць Microsoft Excel тощо) для перевірки правильності отриманих розв’язків і висунутих гіпотез, автоматичне виконання рутинних розрахунків і побудов викликає в учнів посилений інтерес, значно активізує їх діяльність і спрямовує її на проведення обчислювальних експериментів з математичними моделями. Тим самим створюються підстави для забезпечення активної пізнавальної позиції суб’єктів навчання - старшокласників, найповнішої реалізації їх здібностей, навчання самореалізації в освітній діяльності, яка базується на сформованих психологічних механізмах самонавчання і саморозвитку особистості.
Система роботи вчителя, спрямована на систематизацію знань старшокласників у процесі навчання математики з комп’ютерною підтримкою, повинна містити такі обов’язкові етапи: 1) ретельна підготовка навчального матеріалу: тематичне планування, у якому передбачається проведення уроків систематизації та узагальнення знань з комп’ютерною підтримкою, формулювання системи цілей у вигляді запланованих результатів навчання, диференціація рівнів засвоєння, контрольні завдання для діагностики досягнення цілей, дидактичні матеріали для самостійної роботи учнів; 2) орієнтація в освітньому просторі: ознайомлення учнів з метою і процесуальною стороною навчання із застосуванням засобів ІКТ, обґрунтування необхідності досягнення мети навчання, тобто перетворення зовнішньої задачі навчання у внутрішню задачу учіння формування мотивації, розподіл навчальних функцій між учасниками педагогічного процесу, роз’яснення критеріїв і механізмів контролю і оцінювання рівнів засвоєння; 3) організаційна сторона проведення уроку із застосуванням комп’ютерної підтримки: визначення типу і структури уроку, уточнення етапів уроку, на яких слід застосувати комп’ютер для ефективнішої систематизації знань, доцільний вибір програмного забезпечення залежно від визначених дидактичних завдань.

Корисною є робота з розв’язування завдань перетворення навчального матеріалу з однієї форми вираження в іншу, наприклад, із словесної у форму блок-схем та організаційних діаграм Microsoft Office (поданих у вигляді готових структурних заготовок, які потрібно заповнити необхідною інформацією, не відволікаючись на побудову самої структури). Це сприяє досягненню вищих цілей навчання: розуміння як здатності встановлювати зв’язок одного матеріалу з іншим, перетворення його із одної форми вираження в іншу, застосування вивченого матеріалу у конкретних умовах і нових ситуаціях, аналізу виділення частин цілого і взаємозв’язків між ними, синтезу вміння комбінувати елементи для одержання цілого з новою системною властивістю, оцінювання значення навчального матеріалу для досягнення мети.
Проведення тематичної систематизації знань слід здійснювати за такою методичною схемою: 1) виділення у навчальному фрагментові типового факту, відношення, що має властивості цілого; 2) поглиблений аналіз істотних зв’язків у системі; 3) формулювання узагальнення, принципу, способу діяльності; 4) застосування узагальнення до подальшого вивчення конкретної ситуації й використання його у нових умовах.
Практична реалізація запропонованої методики систематизації знань старшокласників на уроках математики на основі використання засобів ІКТ забезпечує високі результати навчання і створює психологічно комфортні умови для особистісного зростання учнів. Мета дослідження досягнута, поставлені завдання в основному виконані, а гіпотеза одержала експериментальне підтвердження.