Формирование ключевых компетентностей на уроках математики с использованием компьютерных технологий
статья по теме

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 6»

ГОРОДСКОГО ОКРУГА ГОРОД ФРОЛОВО ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

ФОРМИРОВАНИЕ КЛЮЧЕВЫХ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ НА УРОКАХ МАТЕМАТИКИ

 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Выполнила учитель математики

 высшей квалификационной категории

 Кувшинова Светлана Валерьевна

г. Фролово, 2013

Цель: рассмотреть применение компьютерных технологий на уроках математики как один из возможных способов обучения школьников.

Задачи:

1. выявить особенности урока с компьютерной поддержкой;
2. рассмотреть применение компьютерных технологий обучения на уроках математики как один из возможных способов формирования ключевых компетентностей обучающегося;
3. сконструировать систему электронных образовательных ресурсов к урокам математики и создать условия для их использования;
4. рассмотреть возможности развития Интернет–образования  и дистанционного обучения

     Актуальность.

На современном этапе развития школьного образования проблема подготовки выпускников приобретает особо важное значение в связи с высокими темпами развития и совершенствования науки и техники, потребностью общества в людях, способных быстро ориентироваться в обстановке, способных мыслить самостоятельно и свободных от стереотипов.

На мой взгляд, на уроках математики заявленная проблема в какой-то степени может быть решена путём использования компьютерных технологий, которые, во-первых, имеют в своей основе строгий алгоритм действий ученика. Ведь не каждый ученик, выучив правила, может ими пользоваться. Использование алгоритмов, схем-карт, таблиц, то есть ориентирующих схем, упорядочивает процесс обучения.

Во-вторых, в связи с острой проблемой экономии времени в ходе учебного процесса перед современной школой также ставится задача — найти средства и приёмы обучения, позволяющие максимально экономить время на уроке. На мой взгляд, использование компьютера на уроках и является одним из таких средств.

В-третьих, я считаю, что обучение с использованием информационно-коммуникационных технологий, — это и уровневая дифференциация, потому что в условиях этой технологии ученик имеет право на выбор содержания своего образования, уровня усвоения. При этом деятельность учителя должна обеспечить возможность каждому школьнику овладеть знаниями на обязательном или более высоком уровне (по выбору ученика).

Знания усваиваются учеником благодаря его собственной деятельности, организуемой и управляемой так, чтобы ученик имел перед собою реальные ориентиры, позволяющие ему совершать все действия правильно и одновременно контролировать себя.

В последние годы современная школа ставит перед педагогическим сообществом цель — воспитать человека, которому жить, работать и добиваться успехов в современном обществе. Я прошу обратить внимание — жить, работать...

Молодому человеку, вступающему в самостоятельную жизнь в условиях современного рынка труда и быстро изменяющегося информационного пространства, необходимо быть эффективным, конкурентноспособным работником. Он должен быть творческим, самостоятельным, ответственным, коммуникабельным человеком, способным решать проблемы личные и коллектива. Ему должны быть присущи потребность к познанию нового, умение находить и отбирать нужную информацию.

Все эти качества можно успешно формировать, используя компетентностный подход в обучении математике, что является одним из направлений обновления образования в стратегии модернизации содержания общего образования России. Предполагается, что в основу обновленного содержания общего образования будет положено формирование и развитие ключевых компетентностей учеников.

Под ключевыми компетентностями понимается способность школьников самостоятельно действовать в ситуации неопределенности при решении актуальных для них проблем.

Анализ литературы по проблемам компетентностного подхода к обучению позволил составить представление о содержании понятий “компетентность” и связанного с ним понятия “компетенция”.

Компетенция — это готовность (способность) ученика использовать усвоенные знания, учебные умения и навыки, а также способы деятельности в жизни для решения практических и теоретических задач.

Совокупность компетенций, наличие знаний и опыта, необходимых для эффективной деятельности в заданной предметной области, называют компетентностью. Компетентность проявляется в случае применения знаний и умений при решении задач, отличных от тех, в которых эти знания усваивались.

В связи с практической ориентированностью современного образования основным результатом деятельности образовательного учреждения должна стать не система знаний, умений и навыков сама по себе, а набор ключевых компетентностей (по А. В. Хуторскому):

1. Ценностно-смысловая

2. Общекультурная

3. Учебно-познавательная

4. Информационная

5. Коммуникативная

6. Социально-трудовая

7. Личностная (самосовершенствование)

Одним из средств реализации компетентностного подхода является информатизация образования - внедрение новых информационных технологий.

В отличие от обычных  средств обучения компьютерные технологии предоставляют богатейшие возможности для того, чтобы знания выступали не как цель, а как способ, средство развития личности. Они позволяют не только насытить обучающегося большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, но и развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся, их умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источниками информации.

Использование ИКТ на уроках математики позволяет интенсифицировать деятельность учителя и школьника; повысить качество обучения предмету; отразить существенные стороны математических объектов, зримо воплотив в жизнь принцип наглядности; выдвинуть на передний план наиболее важные (с точки зрения учебных целей и задач) характеристики изучаемых объектов. Теперь учителю представилась возможность сделать урок более ярким и увлекательным. Использование компьютерных технологий позволяет погрузиться в другой мир, увидеть его своими глазами, стать как бы участником того или иного праздника, традиции. По данным исследований, в памяти человека остается 1/4 часть услышанного материала, 1/3 часть увиденного, 1/2 часть увиденного и услышанного, 3/4 части материала, если ученик привлечен в активные действия в процессе обучения.

При использовании компьютерных средств обучения учитель перестает быть для ученика единственным источником информации, носителем истины и становится партнером.

         Сегодня компьютер прочно вошел в мою педагогическую практику. Я применяю его:

1. для диагностического тестирования качества усвоения материала;
2. в тренировочном режиме для отработки элементарных умений и навыков после изучения темы;
3. в обучающем режиме; при работе с отстающими учениками, для которых применение компьютера обычно значительно повышает интерес к процессу обучения;
4.  в режиме самообучения;
5. в режиме графической иллюстрации изучаемого материала.

 Отличие уроков с применением ИКТ от традиционных уроков математики в том, что знания о математических объектах, понятиях и их свойствах ученик получает в результате собственной учебно-познавательной деятельности.   

Урок с компьютерной поддержкой имеет особые цели, формы и особую методику определения результативности. Разработка такого урока возможна лишь при наличии электронного ресурса. Учебные электронные ресурсы можно разделить на три группы, в зависимости от выполняемой функции.

1. Иллюстрация учебного материала (таблицы, схемы, опыты, видеофрагменты).
2. Поддержка учебного материала (задания, тесты и т.д.).
3. Источник учебного материала (электронный учебник, разработка задания для самостоятельной работы учащегося).

 По способу разработки они могут принадлежать к одному из следующих видов:

1. Специальные - все электронные ресурсы, выпускаемые различными издательствами.
2. Универсальные - собственные образовательные ресурсы, созданные педагогами  с помощью MS Word, MS Excel, MS Power Point и т.д.
3. Интернет-ресурсы.

Формирование учебно-познавательной компетентности учащихся происходит на всех этапах урока. Мне хочется рассмотреть основные дидактические этапы компьютерного урока и их преимущества над традиционными, кратко остановиться на каждом виде  электронных образовательных ресурсов и  привести анализ результативности.

Использование готовых цифровых образовательных ресурсов.

Преимущества разработанных в соответствии с Государственными стандартами образования программ очевидны. Можно просто взять имеющийся электронный ресурс и непосредственно использовать его на уроке или на каком-то из его этапов. Таким образом, можно изучать целые темы или выбирать нужные фрагменты из программы, лишь комментируя их по ходу урока.

Построение урока с применением обучающих программ и электронных учебников, кроме этого, позволяет мне:

1. Организовать изучение новой темы.

Для учащихся любого возраста очень важно, чтобы все было наглядно и интересно. Этим требованиям, на мой взгляд, соответствует программа «Нескучная математика с Мудрым Вороном. Учим дроби 5-7 классы». Если твой учитель – мультяшный Мудрый Ворон, а соседи по парте – озорные Воронята, то о скуке на уроке просто забываешь! Ученики, общаясь с мультяшными героями, получают массу полезных и интересных знаний, учатся складывать и сокращать дроби, находить наименьший общий знаменатель, самостоятельно решать задачи.

2. Организовать  закрепление изученного материала.

Расскажу о программах «на каждый день». Сейчас я пользуюсь двумя программами, дополняющими друг друга и позволяющими решать задачи комбинированного урока: «Математика. 5-6 классы» и «Алгебра. 7-9 классы» издательства «Просвещение». Они удобны в применении на этапе устной работы и этапе закрепления материала,  позволяют обеспечить дифференцированный подход в обучении. Проболел ли ребёнок или вырвался вперёд, она обеспечивает ему индивидуальную помощь. Одному достаточно мудрой идеи, другому нужен подробный алгоритм действий.   

Система пошагового интерактивного решения этих программ окажет помощь, зафиксирует и проанализирует ошибки каждого ученика и даст рекомендации по их исправлению. Ребёнок, садясь к компьютеру и работая в заданной общей для всех теме урока, отрабатывает именно тот фрагмент, который не получается именно у него, имея возможность обратиться к электронному учебнику. Осуществлять автоматический контроль при использовании готовых тестов и контрольных работ.

Применение на уроке компьютерных тестов позволяет за короткое время получить объективную картину уровня усвоения учебного материала и вовремя ее скорректировать. Проверка заданий при компьютерном обучении идет автоматически, что экономит время урока.

 В этом мне помогают программы «Репетитор по геометрии. 7 класс», «Репетитор по геометрии. 8 класс», «Репетитор по алгебре 7-8 класс», адресованные ученикам как пособия для самостоятельного обучения. Эти программы содержат практические задания разной сложности, а также электронный дневник, позволяющий осуществлять контроль.

3. Организовать проведение практикумов с виртуальными моделями и

обрабатывать результаты эксперимента.

Многие явления, недоступные для изучения в классах из-за отсутствия оборудования, ограниченности во времени, либо не подлежащие прямому наблюдению, могут быть достаточно подробно изучены в компьютерном эксперименте. Программа «Живая математика» даёт такую возможность. На уроках геометрии  по темам «Свойства параллелограмма», «Сумма углов треугольника» и др. дети, следуя указаниям, выполняли построения, делали выводы, записывали определения, самостоятельно решали задачи, в том числе и поискового характера. Объём выполненных чертежей превысил возможности традиционного урока. В дальнейшем  тема отрабатывается в классе за партами, но дети, уже вооружённые знаниями, зрительными образами, окрылённые успехом работы на компьютере, работают совершенно в ином темпе, показывают высокий результат.

4. Осуществлять проверку знаний.

При изучении темы «Задачи на построение» (геометрия, 7 класс) я использую фрагмент программы «Уроки геометрии Кирилла и Мефодия. 7-8 классы», в котором представлены анимации построения угла, равного данному, треугольника по трем заданным элементам, биссектрисы угла.

Меня привлекает возможность останавливать воспроизведение в нужном месте, чтобы задать вопрос, проанализировать, обсудить, проверить. А затем учащиеся выполняют это же задание самостоятельно  с помощью тренажера.

5. Использовать при проведении устной работы.

Для устного счёта удобно использовать фрагменты программы «Витаминный курс математики». На каждом конкретном уроке используются определённые фрагменты данной программы. Каждый ученик работает индивидуально, с помощью проб и ошибок приходит к правильному ответу. В итоге нет в классе такого ребёнка, который бы не справился с заданием, или был бы пассивен и ждал бы, когда же наконец учитель обратит своё внимание на него. Компьютерная графика позволяет детям незаметно усваивать учебный материал, манипулируя различными объектами на экране дисплея.

В результате из-за высокой степени наглядности и заинтересованности учащихся в таком виде работы на уроке, естественно, повышается интерес, происходит более осмысленное понимание многочисленных математических процессов, схем, моделей, развивается абстрактное мышление и пространственное представление.

Создание собственных электронных образовательных ресурсов

Чтобы создать собственный образовательный ресурс, необходимо провести анализ дидактического материала учебных программных средств, оценить их эффективность и скомплектовать материал в доступной и наглядной для учащихся форме.

 Я часто использую презентации, созданные самостоятельно средствами Microsoft Power Point, которые помогают мне расширить возможности урока, демонстрировать учащимся красочные чертежи и проводить построения «в реальном времени», для пояснения использовать звук и анимацию, быстрые ссылки на ранее изученный материал.

Презентация предоставляет возможности  использовать ее под разными углами зрения: и в контроле знаний (тестовые формы), и в выстраивании содержательной траектории обучения (гипертекcтовые функции),  и в создании проблемных ситуаций, и в организации практической деятельности (например, возможности анимации, и в игровых моментах.

В настоящее время разработано много различных программ для создания тестов, которые может использовать любой учитель. Я использую программу MS Excel. Тестовые вопросы могут быть нескольких типов: одиночный выбор, множественный выбор, сопоставление, самостоятельный ответ. По материалам базы тестовых заданий формируются тесты: входные, промежуточные, итоговые и тесты текущего контроля. В качестве примера хочу представить сборник «Математические тесты по математике для 5 класса», в котором содержится 70 тестов.  

Применение созданных собственными силами электронных ресурсов позволяет повысить мотивацию в обучении, развивать научный стиль мышления: формировать наглядно-эвристический компонент мышления. Появляется перенос акцента с обучающей деятельности преподавателя на самостоятельную познавательную активность учеников; организацию самостоятельных и практических работ на уроке. Обеспечивается разнообразие форм представления учебной информации, что способствует повышению качества образования.

Использование Интернет-ресурсов.

В настоящее время, когда количество информации интенсивно увеличивается с каждым днём, важное значение для человека приобретает умение быстро её находить. Задача учителей сегодня - это не столько передача знаний, сколько обучение учащихся добывать их.

Возможности колоссальные. Это и поиск практически любой информации, передача и получение её по электронной почте; общение в реальном времени; участие в телеконференциях, форумах, общение в чатах; дистанционные курсы, олимпиады, конкурсы, проекты; использование виртуальных библиотек, фондов музеев и др.

Учащиеся, владеющие приёмами работы в сети, имеют ряд преимуществ: поиск нужного материала идёт быстрее, чем, например, в библиотеке; можно сказать, что результаты поиска гарантированы; повышается актуальность получаемой информации; учащиеся приучаются систематизировать данные, выделять главное, ориентироваться в больших объёмах информации. Сегодня можно и нужно активно использовать возрастающий интерес школьников к компьютеру и сети Интернет, направить этот интерес в нужное русло.

 Использование ресурсов Интернет на уроке при изучении нового материала делает урок интереснее, повышается мотивация ученика к получению знаний. В Интернете можно найти тематические сайты по всем предметам школьного курса, задачники с подробными решениями, тесты, рефераты.

Для того  чтобы непосредственно на уроке учащиеся не тратили время на поиск той или иной темы, я заранее готовлю для них карточки-инструкции. В них  указаны соответствующие электронные адреса, которыми необходимо воспользоваться; здесь же указаны вопросы-задания, ответы на которые необходимо подготовить. Инструкции могут быть для всех одинаковые или индивидуальные для каждой группы (в основном, это зависит от объёма информации, которую нужно освоить за определенное количество времени).

Результатом применения Интернет-ресурсов я считаю повышение информационной компетентности школьников. Формируются новые пути познания мира и  расширения кругозора учащихся, исследовательские навыки.

        Особо хочется отметить преимущества использования на уроке интерактивной доски. Она оказывает мне огромную помощь. Интерактивная доска многофункциональна и позволяет более рационально использовать время урока. При ее применении не вызывает трудностей распределение учебного материала на уроке, подготовка и создание проблемной ситуации, подводящего диалога. Несомненно, работе в классе предшествует объемная, продуманная, трудоемкая работа учителя дома, однако постепенно накапливается методическая база, которая значительно облегчает подготовку к урокам в дальнейшем. При разработке уроков можно воспользоваться тысячами необходимых изображений, шаблонов, картинок и интерактивными обучающими ресурсами.

Перечислю некоторые способы использования возможностей интерактивной доски:

1. проведение мультимедийных презентаций (подготовленных учителем и учащимися);
2. показ геометрии в действии (например, вращая треугольник, проверяя равенство фигур наложением, прикосновением меняя форму геометрических фигур);
3. иллюстрация теорем шаг за шагом;
4. проведение устного счета;
5. частичное закрывание экрана шторкой позволяет подавать информацию постепенно;
6. заполнение пропусков в текстах, формулах, примерах, задачах, уравнениях при помощи цифровых чернил маркером;
7. учащиеся могут взаимодействовать с объектами, двигая буквы, цифры, слова или картинки (например, занимаясь группировкой);
8. к сделанным записям всегда можно вернуться и откорректировать их;
9. записывать дополнительные пояснения поверх уже имеющихся записей;
10. цифровыми чернилами маркером учащиеся могут выделить необходимое, записать наблюдения;
11. записать урок, корректируя его прямо в классе в соответствии с вопросами учащихся;
12. записать готовый урок для заболевших детей на флэш-накопители или прямо в компьютер, распечатать его в виде готового конспекта при помощи принтера;
13. сохраненный урок можно использовать при повторении и закреплении материала, рефлексии, а так же для работы с другим классом (создавая, таким образом, свое методическое обеспечение).

Все выше перечисленное позволяет более полноценно распределять время на уроке, как при изучении, так и при закреплении учебного материала. Стоит так же отметить, что при работе с простым экраном учитель вынужден находиться рядом с компьютером, а при работе с интерактивной доской манипуляции компьютерной мыши осуществляются касанием поверхности, тем самым учитель имеет полный доступ к управлению компьютером, оставаясь около доски. Интерактивная доска способствует высокой заинтересованности и активности учеников, уроки проходят динамичнее, знания усваиваются лучше, и повышается успеваемость.

   Критерии полезности конкретной технологии в образовании, можно сформулировать следующим образом: та или иная учебная технология целесообразна, если она позволяет получить такие результаты обучения, какие нельзя получить без применения этой технологии.

Педагогические наблюдения, анализ промежуточных результатов использования компьютера в урочной деятельности и анкетирование учащихся, показали, что целенаправленно используемые информационные коммуникационные технологии способствуют развитию самостоятельности и творческих способностей учащихся, позволяют повысить уровень системности знаний учащихся по математике, существенно повышают уровень индивидуализации обучения.

Являясь достаточно гибкой, данная технология не ограничивает учителя узкими рамками какой-либо методической системы, а позволяет использовать достаточно широкий спектр средств, форм, методов обучения и т.п., способствуя тем самым творческому росту педагога.

Но развитие компетентности - процесс, который “не заканчивается однажды по причине её окончательной сформированности, он не прерывается в течение всей жизни человека, так как в сферу его деятельности попадают новые, более сложные проблемы, требующие новых подходов к решению”.

Проведенный опрос учащихся c целью изучения мотивов их занятия учебно-познавательной деятельностью на уроках математики с использованием компьютерных технологий показал, что:

1. 85% учащихся  считают такие занятия увлекательными  и занимательными;
2. 78% учащихся отмечают углубление знаний по предмету;
3. 64%  учащихся видят возможность использовать на практике результат  деятельности на уроке;
4. 36% отмечают возможность получения высокой отметки;
5. 22% считают, что развивается воображение.

Среди важнейших эмоций, возникающих у учащихся на уроках с компьютерной поддержкой, в ходе опроса учащиеся называли: гордость за полученный результат, радость и азарт, волнение от возникающих трудностей.

Результаты работы в новых условиях позволяют утверждать, что идеи применения информационных технологий на уроках математики не просто интересны педагогам, они способствуют формированию ключевых компетентностей учащихся, в частности:

1. сформированности положительной учебной  мотивации;
2. умению целеполагания, планирования, анализа, рефлексии, самооценки  деятельности;
3. готовности школьников к саморазвитию через самостоятельную деятельность;
4. успешной адаптации школьников к различным жизненным ситуациям;
5. высокому уровню интеллектуального развития учащихся;
6. динамике роста качества знаний каждого ученика;
7. развитие индивидуальности каждого ребенка.

Школа — камень в основании общества. И общество должно понять великое значение мощи основания. Объяснить явление продвижения эволюции, дать знания и приобщить юное поколение к эволюции — этот стимул движет каждым жестом учителя. Ученики и учителя — сотрудники преображения жизни. Главное сегодня — активизировать творческий потенциал общества в процессе формирования Силы Личности. И ведущая роль на пути в будущее принадлежит, как всегда, школе. От того, как устроена школа, насколько ярко воплощены в ней духовные ценности народа, зависит будущее народа и страны. Думается, что и сегодня творческий потенциал  учительства настолько высок, что, «сея разумное, доброе, вечное», оно кратким путем приведет молодое поколение через радость творчества к знанию, труду и счастью.

Создавая личность, учитель особо обращает внимание на принципы отбора и организацию учебного материала и учитывая психологическое пространство учебника. В основу заданий должна быть положена как самостоятельная деятельность учащихся, так и совместная с учителем. Материал должен подаваться проблемно и предлагаться не для запоминания, а для организации мыслительной деятельности, предоставлять своё мнение или предположение, а может даже доказательство своей гипотезе. Учитель, основываясь на этом, изменяет структуру урока и форму его организации. Уроки превращаются в творческое общение и проблемную дискуссию. Все знания, как правило, не даются в готовом виде. Ученики « открывают» их в процессе самостоятельной деятельности. «Открытые» знания детьми являются основой для дальнейшего действия и лучшее запоминаются.