Технологии визуализации обучения на уроках математики.
методическая разработка

Технологии визуализации обучения.

Проблема развития учебных способностей школьников всегда являлась одной из наиболее актуальных. Чем полнее будут реализованы потенциальные возможности школьника, тем больших успехов личность сможет добиться в жизни.

Одной из эффективных технологий активизации обучения является метод визуализации учебной информации. Применение визуальных форм усвоения учебной информации позволяет изменить характер обучения: ускорить восприятие, осмысление и обобщение, умение анализировать понятия, структурировать информацию.

Образовательный процесс строится на передаче информации, поэтому и роль наглядного представления информации в обучении велика. Принцип наглядности является одним из ведущих в педагогике.

Давно доказан тот факт, что человек более 80 % информации воспринимает визуально. А исследователи в области образовательных методик обнаружили, что через три дня после проведения лекции слушатели в состоянии вспомнить 10 % от всего услышанного, 35 % от всего увиденного, но могут воспроизвести 65 % содержания презентации, если она проходила в виде устного рассказа, подкрепленного визуальными образами. Человек, зрение которого обеспечивает ему около 90% информации, всегда стремился к наглядности.

Попытки визуализации учебной информации предпринимались педагогами-новаторами еще в советские времена. Например, известная технология опорных конспектов Виктора Федоровича Шаталова. Термин «технология визуализации учебной информации» был предложен Г.В.Лаврентьевым и Н.Е.Лаврентьевой.

С учетом современных технических возможностей идея визуализации информации в процессе обучения приобретает новые черты.

Визуализация — это процесс представления данных в виде изображения с целью максимального удобства их понимания.

Технология визуализации учебной информации - это система, включающая в себя следующие слагаемые: комплекс учебных знаний; визуальные способы их предъявления; визуально-технические средства передачи информации; набор психологических приемов использования и развития визуального мышления в процессе обучения.

Преимущества визуализации в обучении:

Визуализация:

 помогает учащимся правильно организовывать и анализировать информацию. Диаграммы, схемы, рисунки, карты памяти способствуют усвоению больших объемов информации, легко запоминать и прослеживать взаимосвязи между блоками информации;

 развивает критическое и визуальное мышление;

 помогает учащимся интегрировать новые знания;

 позволяет связывать полученную информацию в целостную картину о том или ином явлении или объекте;

 быстро охватить большой объем информации;

 воспроизвести и реконструировать разные процессы и события;

 изложить учебный материал в увлекательной, запоминающейся форме.

Функции визуализации учебной информации.

^ помочь опредмечиванию словесного сообщения или предъявить сообщение, которое ребенок должен будет воплотить в форму рассказа или ответа на поставленные вопросы;

^ проконтролировать полноту и характер усвоения переданной учителем информации;

^ способствовать развитию воображения и фантазии;

^ выявить характер индивидуального восприятия и переработки учебной информации;

^ активизировать познавательный интерес;

^ сконцентрировать внимание на чем-то важном; переключить внимание на другой объект;

^ вызвать определенные ассоциации;

^ развить способности к анализу и сравнению;

^ организовать тренировку внимательности и наблюдательности;

^ сформировать способности делать выводы и логические умозаключения;

^ сформировать способности видеть и проводить аналогии, осознавать и обосновывать свою точку зрения, аргументировать свою позицию, закреплять изученный материал;

^ интегрировать новые знания;

Методологический фундамент рассматриваемой технологии составляют следующие принципы её построения: принцип системного квантования и принцип когнитивной визуализации.

Системное квантование вытекает из специфики функционирования мыслительной деятельности человека, которая выражается различными знаковыми системами: языковыми; символическими; графическими.

Все возможные типы моделей представления знаний в сжатом компактном виде соответствуют свойству человека мыслить образами. Изучение, усвоение, обдумывание текста - как раз и есть составление схем в уме, кодировка материала. При необходимости человек может восстановить, «развернуть» весь текст, но его качество и прочность будет зависеть от того, созданы они интуитивно – обучаемым, или профессионально - преподавателем.

Наибольший эффект в усвоении информации будет достигнут, если методы ведения конспектов соответствуют тому, как мозг хранит и воспроизводит информацию. Физиологи П.К. Анохин, Д.А. Поспелов доказывают, что это происходит не линейно, списком, аналогично речи или письму, а в переплетении слов с символами, звуками, образами, чувствами. Спецификой работы мозга обосновывают свою систему квантового обучения американские ученые - педагоги Б. Депортер и М. Хенаки. Их вклад в способы создания моделей учебного материала - это «Карты памяти», «Записи фиксирования и создания», «Метод группирования».

Принцип системного квантования предполагает учет следующих закономерностей: образовательный материал большого объема запоминается с трудом; образовательный материал, расположенный компактно в определенной системе, лучше воспринимается; выделение в образовательном материале смысловых опорных пунктов способствует эффективному запоминанию.

Принцип когнитивной визуализации вытекает из психологических закономерностей, в соответствии с которыми эффективность усвоения повышается, если наглядность в обучении выполняет не только иллюстративную, но и когнитивную функцию, то есть используются

когнитивные графические учебные элементы. Это приводит к тому, что к процессу усвоения подключается «образное» правое полушарие. В то же время «опоры» (рисунки, схемы, модели), компактно иллюстрирующие содержание, способствуют системности знаний. По мнению З.И. Калмыковой, абстрактный образовательный материал, прежде всего, требует конкретизации, и этой цели соответствуют различные виды наглядности - от предметной, до весьма абстрактной, условно-знаковой.

Техники визуализации учебной информации.

Таймлайн (от англ. timeline – букв. «линия времени») – это временная шкала, прямой отрезок, на который в хронологической последовательности наносятся события. Линии или ленты времени используются при работе с биографиями или творчеством писателя, а также для формирования у учащихся системного взгляда на исторические процессы. Современные сервисы позволяют «нанизывать» на ленту времени не только текст, но и изображения, видео и звук. Другая сфера использования таймлайнов — управление проектами. Таймлайны в проектной деятельности помогают участникам отмечать и видеть этапы реализации проекта, сроки его окончания.

Интеллект-карта (ментальная карта, диаграмма связей, карта мыслей, ассоциативная карта, mind map) — это графический способ представить идеи, концепции, информацию в виде карты, состоящей из ключевых и вторичных тем. Это инструмент для структурирования идей, планирования своего времени, запоминания больших объемов информации, проведения мозговых штурмов.

Скрайбинг (от английского «scribe» – набрасывать эскизы или рисунки) – это визуализация информации при помощи графических символов, просто и понятно отображающих ее содержание и внутренние связи. Техника скрайбинга была изобретена британским художником Эндрю Парком. Выступление в технике скрайбинга – это прежде всего искусство сопровождения произносимой речи «на лету» рисунками фломастером на белой доске (или листе бумаги). Как правило, иллюстрируются ключевые моменты рассказа и взаимосвязи между ними. Создание ярких образов вызывает у слушателя визуальные ассоциации с произносимой речью, что обеспечивает высокий процент усвоения информации.

Инфографика – это графический способ подачи информации, данных и знаний. Основными принципами инфографики являются содержательность, смысл, легкость восприятия и аллегоричность. Для создания инфографики могут использоваться таблицы, диаграммы, графические элементы и т.д.

Кластер (кисть, гроздь) - графическая форма организации информации, основанная на выделении смысловых единиц, которые фиксируются в виде схемы с обозначением всех связей между ними. Он представляет собой изображение, способствующее систематизации и обобщению учебного материала. А также позволяет охватить большое количество информации, вовлекая всех участников коллектива в обучающий процесс.

Облако слов - эта форма визуализации данных, представляющая собой набор ключевых слов и словосочетаний. Важность каждого ключевого слова обозначается размером шрифта или цветом. Чем крупнее шрифт, тем чаще ключевое слово употребляется в тексте. Таким образом, с помощью сервисов, позволяющих создавать облако слов, формируются благоприятные условия для развития пространственного и критического мышления, аналитических способностей учащихся. Совершенствуются навыки структурирования, классификации и моделирования, умение выделять главное; развивается творчество и способность к непрерывному самообразованию.

Кроссенс - это головоломка нового поколения, позволяющая проводить ассоциации между изображениями. Использование приема кроссенс на уроках способствует формированию креативности, сотрудничества, коммуникации и критического мышления обучающихся.

Интерактивный плакат - электронный учебный плакат, содержащий интерактивные элементы, осуществляющие навигацию, которая позволяет отобразить необходимую графическую, звуковую, видеоинформацию и статический текст.

Применение визуальных техник на уроках имеет ряд преимуществ: чередование видов деятельности, способов подачи информации позволяет активизировать различные каналы восприятия, способствует повышению внимания и росту активности учащихся на уроке, снижает утомляемость. Урок становится более ярким и интересным. Применение технологии визуализации не только помогает лучшему усвоению содержания материала, но и вносит творческое начало в процесс обучения. Одним из наиболее объективных критериев успешности работы над опытом является повышение качества знаний обучающихся по предмету.

Методически грамотный подход к визуализации обеспечивает и поддерживает переход обучающегося на более высокий уровень познавательной деятельности, стимулирует креативный подход.

Литература:

1. Российская педагогическая энциклопедия: В 2 т. / Гл. ред. В.В. Давыдов. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1993. - Т. 2. - 608 с.

2. Чошанов М.А. Гибкая технология проблемно-модульного обучения: Метод. пособ. - М.: Народное образование, 1996. - 160 с.

4. Калмыкова З.И. Развивает ли продуктивное мышление система обучения В.Ф. Шаталова // Вопросы психологии. - 1987. - № 2. С. 71-80.

5. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: учеб. пособ. - М.: Народное образование, 1998. - 256 с.

6. Манько Н.Н. Когнитивная визуализация дидактических объектов в активизации учебной деятельности // Известия алтайского государственного университета. Серия: Педагогика и психология. - № 2. - 2009. - С. 22-28.

7. Вербицкий А.А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход / А.А. Вербицкий. - М.: Высш. шк., 1991. - 207 с.

8. Блейк С., Пейп С., Чошанов М.А. Использование достижений нейропсихологии в педагогике США // Педагогика. - 2004. - № 5. - С. 85-90.

9. Петров А.В. Развивающее обучение. Основные вопросы теории и практики вузовского обучения физике: монография / А.В. Петров. - Челябинск: Издательство ЧГПУ «Факел», 1997.

10. Граблев М.Н. Развитие методов и средств визуализации, используемых при внедрении и сопровождении корпоративных информационных систем. // Автореферат диссертации – М.: ГУУ. - 2008 г.

11. Никулова Г. А., Подобных А. В. Средства визуальной коммуникации–инфографика и метадизайн //Образовательные технологии и общество – 2010.

12. Малышева, М.А. Современные технологии обучения в вузе (опыт НИУ ВШЭ в Санкт-Петербурге) – Санкт-Петербург – 2011 г. — [электронный ресурс] — http://www.hse.ru/data/2011/12/13/1258883547/учеб_мет_ пособ_Совр_техн_обуч_11_04_2011.pdf