Статья на тему "Использование ТСО на уроках математики"
статья

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ НА УРОКАХ МАТЕМАТИКИ В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ НАВЫКОВ РЕШЕНИЯ ТЕКСТОВЫХ ЗАДАч

Современное общество находится под влиянием компьютерных технологий, участвующих во всех сферах человеческой деятельности. На сегодняшний день в России идёт формирование новой системы образования, в котором активно внедряются компьютерные технологии, они уже стали неотъемлемой частью любого урока. Технические средства обучения довольно широко используются на уроках математики в начальной школе, что способствует накоплению интересного практического опыта. Для повышения уровня усвоения и закрепления знаний, необходимо использовать разные средства наглядности. Именно от них зависит качество и эффективность обучения. Подаваемый материал при помощи красочных мультимедийных презентаций, видеофрагментов и др, способствует хорошему усвоению знаний. ТСО позволяет проводить уроки на высоком эстетическом уровне, овладевать практическими способами работы с информацией.  Но стоит помнить, что компьютерные технологии необходимо дозировать, урок должен строиться не только на основе технических средств обучения, так как  максимальное количество времени, отводимое на их использование – 10-15 минут.

Классификация технических средств обучения и принципы работы с каждым средством

Существует множество классификаций средств обучения, но для начала необходимо понять, что такое «технические средства обучения». Если обратиться к Интернет-источникам, то можно найти следующее понятие: «Технические средства обучения – это   совокупность технических устройств с дидактическим обеспечением, применяемых в учебно-воспитательном процессе для предъявления и обработки информации с целью его оптимизации. ТСО объединяют два понятия: технические устройства (аппаратура) и дидактические средства обучения (носители информации), которые с помощью этих устройств воспроизводятся». В силу разнообразия их устройства, функциональных возможностей, способов предъявления информации классифицировать технические средства обучения довольно сложно.

В схеме представлены основные классификации: 

Рис.1. Классификация технических средств обучения

По функциональному назначению ТСО подразделяют на технические средства передачи учебной информации, контроля знаний, обучения и самообучения, автоматизированные системы обучения и компьютерные симуляторы.

К технические средствам передачи информации относятся: диапроекторы, магнитофоны, радиоустановки, музыкальные центры (аудиосистемы), проигрыватели, телевизоры, видеомагнитофоны и т. п. Отличительной особенностью всех этих технических устройств является преобразование информации, записанной на том или ином носителе, в удобную для восприятия форму.

Технические средства контроля  - это технические устройства и комплексы, которые позволяют по определенной программе и заданным критериям оценивать степень усвоения учебного материала. Контролирующие ТСО бывают индивидуальные и групповые. Они отличаются типом обучающих программ и методом ввода ответа учащихся. Однако применение этих устройств, как показала практика, целесообразно лишь в узких пределах и не может заменить непосредственные контакты учителя с учащимися во время анализа и оценки результатов их работы.

Технические средства обучения и самообучения обеспечивают предъявление учебной информации обучаемым по определенным программам, заложенным в технические устройства, и самоконтроль усвоения знаний. Такие программы подают учебный материал в виде небольших доз, после каждой из которых следует контрольный вопрос.

Вспомогательные технические средства используются для вспомогательных целей: движущиеся ленточные классные доски, устройства для перемещения карт, плакатов; усилители, полиэкраны, электронные доски и т. п.

По принципу устройства и работы ТСО бывают механические, электромеханические, звукотехнические, электронные и комбинированные 

По роду обучения выделяют технические устройства индивидуального, группового и поточного (для больших групп обучаемых, например, в вузах для целого потока) пользования.

По логике работы ТСО могут быть с линейной программой работы, т. е. не зависеть от обратной связи, и с разветвленной программой, обеспечивающей различные режимы работы в зависимости от качества и объема обратной связи.

По характеру воздействия на органы чувств выделяют визуальные, аудиосредства и аудиовизуальные ТСО.

По характеру предъявления информации ТСО можно разделить на экранные, звуковые и экранно-звуковые средства.

Одной из актуальнейших и сложнейших проблем в учебно- воспитательном взаимодействии воспитателя и воспитанника является привлечение и сохранение детского внимания на протяжении всего урока или воспитательного занятия. К.Д. Ушинский считал внимание ученика чрезвычайно важным фактором, способствующим успешности воспитания и обучения. По его мнению, каждый воспитатель должен быть в состоянии обратить внимание ученика на желаемый предмет. Технические средства обучения обладают значительными возможностями для привлечения и удержания детского внимания. Используя их, необходимо учитывать психологические особенности внимания. Сосредоточенность — удержание внимания на одном объекте. Устойчивость внимания, которая даже при активной работе с изучаемым объектом может сохраняться у детей 15—20 минут, а потом требуются его переключение, краткий отдых. Технические средства позволяют давать информацию в нужной последовательности и в нужных пропорциях, акцентируя внимание на тех частях объекта, которые в данный момент являются предметом обсуждения. Такое организованное управление вниманием школьников способствует формированию у них важнейшего общеучебного умения — умения наблюдать. Технические средства обучения помогают развивать у учащихся умение сравнивать, анализировать, делать выводы, поскольку различные формы наглядности позволяют дать разные ракурсы изучаемых объектов, довести до логического конца неправильные рассуждения ученика, что является чрезвычайно убедительным, но не всегда достигается словом учителя.

Отдельно следует выделить различного рода информационно-предметные среды, в прямом смысле средствами обучения они не являются, но создают своеобразную среду, в которой при использовании определенных педагогических технологий происходит процесс познания, интеллектуального развития обучающихся.

Средства обучения, объединённые в определённую группу, имеют чёткую направленность на конкретное решение конкретных задач, благодаря чему с помощью ТСО можно постепенно воспроизвести структуру изучаемого процесса или объекта. Помимо этого, пассивные технические средства обучения дают возможность получения не только визуальной, но так же и звуковой информации. Важной особенностью пассивных технических средств обучения является возможность использования их педагогом в процессе обучения в том порядке, которого требует конкретный урок. Активные технические средства обучения как являются следующей ступенью эволюции технических средств обучения. Благодаря этой группе технических средств обучения сам процесс обучения становится более быстрым и эффективным. Группа активных технических средств обучения предполагает опосредованное предъявление информации, при этом организует и стимулирует индивидуальные и коллективные формы учебной деятельности, а также производит контроль этой деятельности, гораздо ускоряет процесс получения и усвоения знаний, повышает качество обучения.

Особенности применения технических средств обучения на уроках математики

Большую часть информации  человек получает зрительным путем, именно поэтому одним из важнейших дидактических принципов в обучении является принцип наглядности. Он позволяет улучшить восприятие учебного материала и способствует более глубокому усвоению знаний. Чем больше способов восприятия, чем реалистичнее демонстрационный материал, тем эффективнее процесс обучения и воспитания. Практика работы показывает, что наиболее эффективно использование компьютера на уроках математики:

• при проведении устного счёта (возможность оперативно предъявлять задания и корректировать результаты их выполнения);
• при изучении нового материала (иллюстрирование разнообразными наглядными средствами; мотивация введения нового понятия; моделирование);
• при проверке фронтальных самостоятельных работ (быстрый контроль результатов);
• при решении задач обучающего характера (выполнение рисунков, составление плана работы; отработка определенных навыков и умений);
• при организации исследовательской деятельности учащихся;

Отмечу выгодные особенности работы с компьютерной поддержкой на уроке:

• учащийся становится субъектом обучения, ибо программа требует от него активного управления;
• легко достигается уровневая дифференциация обучения;
• достигается оптимальный темп работы ученика, так как каждый ученик выполняет индивидуальное задание, работая в своем темпе;
• сокращается время при выработке технических навыков учащихся;
• увеличивается количество тренировочных заданий;
• отслеживаются ошибки, допущенные учеником, и повторно отрабатывается недостаточно усвоенный материал;
• работа ученика оценивается сразу;
• учитель меньше тратит времени на проверку работ;
• при работе с компьютером присутствует элемент игры, так иногда недостающий на уроках; и у большинства детей повышается мотивация учебной деятельности.
• применение данных технологий на уроках отражает дух современности, в связи с чем все происходящее на уроке воспринимается учащимися по-другому: с большим интересом, что в конечном итоге положительно сказывается на уровне их успеваемости

В преподавании математики компьютер может быть использован на всех этапах урока. При объяснении нового материала, закреплении, повторении, контроле.

Математика тяжелый  предмет, имеющий множество «подводных камней», вызывает у учащихся много трудностей, поэтому учителю просто необходимо использовать средства наглядности. В настоящее время перед педагогами стоит вопрос о повышении уровня усвоения школьниками учебного материала, т.е. улучшении его понимания, запоминания и умения применять полученные знания. На уроке учитель может использовать: ноутбук, интерактивную доску, документ-камеру, колонки и др., это будет способствовать хорошему усвоению знаний у учащихся, а также позволит повысить мотивацию у школьников к изучению данного предмета.  

Важнейшим компонентом современных информационных технологий, используемых в образовании, стала интерактивная доска: все, что пишется на ней, мгновенно появляется на экране персонального компьютера.

На доске можно не только показывать статические изображения, но и демонстрировать слайд-шоу, воспроизводить анимацию и видеоролики, т.е. использовать ее как экран. Кроме того, на ней можно работать цветными маркерами, выделяя наиболее важные фрагменты. Таким образом, интерактивная доска позволяет учителю:

• импровизировать и обеспечивать гибкость образовательного процесса;
• сохранять и распечатывать изображения на доске, включая любые записи, сделанные во время занятия;
• использовать новые приемы и формы работы.

Преимущества ее использования для школьников заключаются в том, что интерактивная доска:

• делает уроки интересными и развивает мотивацию к обучению;
• уменьшает количество записей, что экономит время на уроке;
• помогает лучше объяснить материал в результате ясной, эффективной и динамичной подачи;
• позволяет проявить творческие возможности, повысить уверенность в себе;
• предоставляет возможность учащимся с ограниченными возможностями здоровья активно работать на уроке (ввод и редактирование информации может осуществляться без «посредника» манипулятора мыши).

Задания, подбираемые учителями для работы с интерактивной доской, условно можно разделить на группы по характеру выполняемых на ней действий, которые представлены на схеме 2:

Рис.2. Виды учебных заданий

Пассивные задания обычно служат для постановки учебной задачи. Они помещаются на интерактивной доске для фронтального обсуждения. Ученики наблюдают, анализируют, делают выводы. Например, при знакомстве с распределительным свойством умножения относительно сложения учащимся предлагается найти площадь прямоугольника АКМЕ, выведенного на экран интерактивной доски. Школьники высказывают предположения и приходят к выводу, что площадь данного прямоугольника можно найти по-разному. В результате обсуждения ставится учебная задача: сформулировать правило умножения числа на сумму.

Задания на перемещение требуют от учащихся определенных навыков владения инструментами интерактивной доски. Им надо выделить объект, положение которого они хотят изменить, а затем передвинуть его. В качестве примера приведем задания на нахождение лишнего объекта. Сначала

необходимо выяснить, что лишним будет называться объект, который не группируется с остальными по выбранному признаку, и если его убрать, то остальные объекты можно будет назвать одним словом или можно выделить их общее свойство. Один ученик выходит к доске, отодвигает (или убирает) объект, который считает лишним, и называет остальные предметы или их общее свойство. В заданиях на соответствие представлены два множества. Учащиеся соединяют линиями элементы одного множества с элементами другого множества по определенному заданию, правилу. При этом они сначала выбирают на интерактивной доске один из инструментов — «перо» или «маркер», его цвет, а затем проводят линию. При выполнении таких заданий каждое соединение лучше обозначить своим цветом. Его учащиеся могут выбрать заранее, работая в парах. Затем один ученик из пары выходит к интерактивной доске, выбирает цвет, который еще не использовался, и соединяет кривой линией элементы двух множеств. Далее он объясняет, почему соединены именно эти два элемента. Его напарник дополняет при необходимости ответ. Остальные одноклассники выслушивают их

аргументы, задают вопросы. Если количество элементов двух множеств не совпадает, то работу с заданием можно продолжить, попросив школьников дополнить одно множество в соответствии с заданными условиями.

Задания на выбор подразумевают, что учащиеся выбирают из нескольких вариантов тот, который является верным (неверным) по отношению к заданию. При этом каждый ученик имеет возможность подойти к интерактивной доске и отметить нужный вариант. Например, к условию задачи можно предложить две схемы, одна из которых соответствует ему, а вторая — нет. После того как все желающие отметили схему, соответствующую условию задачи, необходимо обсудить, почему подходит именно эта схема, а не другая. Можно продолжить работу над заданием, предложив учащимся составить условие к оставшейся схеме.

При выполнении заданий на дополнение ученикам надо вписать недостающие данные. Такие задания могут быть представлены в виде таблицы, которую нужно заполнить.

Задания на коррекцию типа «Найди ошибку» направлены на поиск и исправление специально допущенных ошибок. Например, после самостоятельной работы на интерактивную доску выносится готовое решение, в котором допущены типичные ошибки. Один ученик может исправить на интерактивной доске неверные записи, а остальные в случае необходимости исправят его ответ. Для выполнения задания ученику необходимо выбрать инструмент «перо», зачеркнуть неверный ответ и сверху надписать тот ответ, который записан у него в тетради. Такие задания способствуют формированию регулятивных и коммуникативных навыков.

Рассмотренные выше задания можно использовать при изучении любого раздела начального курса математики: алгебраического, геометрического материала, действий с величинами, при решении задач и т.д.

Документ-камера. Что представляет собой это устройство? Обобщив найденную в сети Интернет информацию, можно дать ему следующее определение: «Документ-камеры — особый класс цифровых камер, позволяющих в режиме реального времени получать и демонстрировать объекты любых форм». Документ-камеры могут совмещаться с мониторами или телевизорами, компьютерами или ноутбуками, мультимедийными проекторами,  могут представлять собой стационарные или портативные устройства, легко складываемые и транспортируемые. Многие документ-камеры оснащены дополнительными функциями, к примеру, встроенной памятью. В этом случае можно использовать это устройство в качестве фотоаппарата, сохраняя поэтапное выполнение каких-либо операций или процессов, а в дальнейшем — просматривать изображения и видео в памяти камеры (ограниченное количество снимков) или компьютера (неограниченное количество снимков). Соединение с персональным компьютером реализуется посредством USB-кабеля. Широкое применение документ-камера находит на уроках математики. Так, положив учебник или рабочую тетрадь с заданиями под объектив камеры, можно продемонстрировать ученикам процесс измерения площади геометрических фигур при помощи палетки. Документ-камеру можно использовать как дополнительный инструмент для проверки выполнения индивидуальной или

фронтальной работы. Учащийся кладет свою тетрадь под объектив и демонстрирует классу на экране решение задачи, уравнения, математический  диктант и т.д.

Место и роль текстовых задач в начальном курсе математики

В первые школьные годы у ребенка развивается познавательный интерес, познавательная активность, которые не возникают сами по себе. В педагогической практике познавательный интерес рассматривается как внешний стимул, как средство активизации, позволяющие сделать процесс обучения привлекательным.

Развитие воображения и творческих возможностей – главная задача начального образования, пронизывающая все этапы развития личности ребенка, пробуждает инициативность и самостоятельность принимаемых решений, привычку к свободному самовыражению, уверенность в себе. Благодаря познавательному интересу, ребенок лучше усваивает знания, которые должны увеличиваться не за счет дополнительной нагрузки на учащихся, а через совершенствование форм и методов, обработку содержания обучения.

В начальном обучении математике велика роль текстовых задач. Решая их, учащиеся приобретают математические знания, готовятся к практической деятельности. Задачи способствуют развитию их логического мышления. Большое значение имеет решение текстовых задач и в воспитании личности, поэтому учитель должен иметь глубокие представления о текстовой задаче, о её структуре, уметь решать такие задачи разными способами.  

Текстовая задача – описание некоторой ситуации на естественном языке, с требованием дать количественную характеристику какого-либо компонента этой ситуации, установить наличие или отсутствие некоторого отношения между её компонентами и определить вид этого отношения.

Любая текстовая задача состоит из двух частей – условия и требования (вопроса). В условии соблюдаются сведения об объектах и некоторые числовые данные объекта, об известных и неизвестных значениях между ними. Требования задачи – это указание того, что нужно найти. Оно выражено предложением в повелительной или вопросительной форме.

Ученик должен, прежде всего, осознать, что такое текстовая задача. И целью подготовительного периода является возможность показать перевод различных реальных явлений на язык математических символов и знаков.

При введении термина «задача» следует опираться на разные упражнения с той целью, чтобы показать отличие задачи от упражнений, которые они выполняли по картинке. Используемая наглядность при решении текстовых задач не будет давать возможность учащимся ответить на вопрос, прибегая к пересчитыванию, а поставит их в условия необходимости  выбора арифметического действия.

Работа по формированию умения решать текстовые задачи начинается с первых дней обучения в школе. Первые шаги при решении простых задач не вызывают у учащихся затруднений. Но самостоятельное решение составных задач оказывается не по силам многим, и от класса к классу эти учащиеся испытывают всё большие трудности. Причина возникающих затруднений состоит в том, что у учащихся не сформировано в значительной степени умение анализировать текст задачи, правильно выделять известное и неизвестное, устанавливать взаимосвязь между ними, которая является основой выбора действия для решения текстовой задачи.

В учебных пособиях по методике обучения математике роль и место задач в обучении несколько занижены. Например, в книге «Педагогика математики» А. А. Столяра (1986г) обучение через задачи представлено схемой «задачи - теория - задачи», из которой понятно, что задачи рассматриваются автором как источник возникновения теории и средство ее применения. Так, задачи (упражнения) при формировании понятий призваны: способствовать мотивации введения понятия; выявлять существенные свойства понятия; способствовать их усвоению; способствовать усвоению терминологии, символики, пониманию смысла каждого слова в определении, запоминанию определения, овладению объемом понятия; раскрывать взаимосвязи понятия с другими понятиями; обучать применению понятия. Функции задач в обучении математике взаимосвязаны, однако в каждом конкретном случае выделяется ведущая функция задачи в соответствии с целевой установкой ее применения.

Использование в обучении математике задач означает, что они могут иметь своей дидактической целью:

• обоснование полезности и необходимости изучения того или иного теоретического материала;
• подготовку к введению новых понятий;
• ознакомление с конкретными методами абстрактной теории;
• выявление некоторых свойств известных математических объектов;
• установление связей изученной теории с новой;
• подготовку к доказательству сложных предложений;
• ознакомление с новым методом решения задач;
• сравнение эффективности различных методов решения одной и той же задачи.

Таким образом, работа над текстовой  задачей остается одним из важнейших аспектов обучения в начальной школе, когда закладываются основы знаний; является движущим фактором в развитии младших школьников. Из текстов задач дети открывают новое об окружающем мире, испытывают чувство удовлетворения и радости от их успешного решения.

Решение текстовых задач и нахождение разных способов их решения на уроках математики  способствует развитию у детей мышления, памяти, внимания, творческого воображения, наблюдательности, последовательности рассуждения и его доказательности, развитию умения кратко, четко и правильно излагать свои мысли.

Возможности использования технических средств обучения при  решении текстовых задач

Еще некоторое время назад учитель сталкивался с проблемой дефицита обучающих программ, CD-дисков и образовательных электронных ресурсов. Сегодня же проблема состоит в недостатке времени, на то чтобы познакомиться с той или иной новинкой. В данном пункте мы расскажем о наиболее популярных технических средствах, используемых на уроках математики при решении текстовых задач.

Средствами программы MS PowerPoint можно создать тест с заданиями закрытого типа, когда предлагается вопрос и несколько ответов, среди которых один правильный. При выборе правильного ответа ученик переходит к следующему шагу, в противном случае получает разъяснения и еще одну попытку. Тесты создаются без оценки в баллах, поэтому подсчет результатов потребует привлечения программирования.

Особый эффект в обучении достигается в сочетании мультимедийных демонстраций с использованием интерактивной доски. 

Использование интерактивной доски на уроках математики при решении текстовых задач позволяет учителю:

• демонстрировать заранее подготовленные чертежи;
• в короткий промежуток времени проводить дополнительные построения на готовых чертежах, тем самым эффективно использовать время урока;
• самостоятельно в интерактивном режиме создавать изображения;
• фигур, сохранять выполненные в ходе урока чертежи.

Мультимедийные модели легко встраиваются в современный урок математики, могут быть использованы на любом этапе урока. Эффект проведения урока на интерактивной доске увеличивается даже при использовании самых простых инструментов – умное перо, подсветка, шторка. С использованием интерактивной доски на различных этапах урока многократно повышается его учебный эффект. При проверке домашнего задания учащиеся могут отсканировать работу дома, в классе она выводится на доску, при необходимости ошибки тут же исправляются. Если задача имеет несколько решений, на доску выводятся другие варианты, и учащиеся имеют возможность быстро сравнить различные способы решения задачи.

При объяснении нового материала эффективность достигается благодаря заложенному программному обеспечению: используются готовые шаблоны, модели, что делает процесс объяснения более понятным для учащихся, более наглядным, эстетичным. Заложенные в программное обеспечение доски инструменты, дают возможность проводить закрепление материала и различного вида проверочные работы с моментальной проверкой учащимися своих знаний. 

Презентация, на сегодняшний день, является наиболее распространенным способом представления информации. Слово  презентация — (от лат. praesentatio) — представление чего-либо нового.

Существует несколько видов и типов презентаций. Различные виды презентации, как правило, отличаются своей функциональностью и стоимостью. Чем красивее и технологичнее презентация, тем сложнее ее сделать и тем она дороже. В школе же в основном используют более простые презентации, выполненные в Microsoft Power Point или формате PDF.

Компьютерные презентации - это уникальнейший и как уже было сказано современный способ представления информации. Это программный продукт, который может содержать текстовые материалы, фотографии, рисунки, слайд-шоу, звуковое оформление и дикторское сопровождение, видеофрагменты и анимацию, трехмерную графику. Основным отличием презентаций от остальных способов представления информации является их особая насыщенность содержанием и интерактивность.

Мультимедийные презентации – это презентации с использованием мультимедийных технологий.

Формы и место использования мультимедийной презентации при решении текстовых  задач зависят от содержания урока и цели, которую ставит перед собой учитель:

• При изучении нового материала;
• При закреплении новой темы;
• При совершенствовании знаний;
• При решении задач обучающего характера.

Таким образом, использование ТСО  на уроках математики при решении текстовых задач позволяет достигать высокого уровня индивидуализации обучения, строить его в соответствии с возможностями каждого учащегося.