Региональная научно-практическая конференция "Единое образовательное пространство среднего профессионального образования региона: актуальные вопросы науки и практики"

И.С. Нечушкина

ОГБПОУ «Смоленская областная технологическая академия»

Современные образовательные технологии в системе среднего профессионального образования: от теории к практике (использование кроссплатформенной программы Geogebra на занятиях по математике)

Сегодня мы живем в эпоху нового времени, каждый человек в своей профессии должен быть ответственным, компетентным, профессиональным, занимать достойное место в обществе.

Повышение качества среднего профессионального образования – важнейшая задача в современных условиях. В Российской Федерации наблюдается дефицит квалифицированных рабочих кадров, и с каждым годом кадровый голод становится все более острым именно в группе специалистов среднего звена [2].

Совершенствование качества образования предполагает не только более качественное преподавание предметов учебного курса, но и общее развитие выпускников, формирование необходимым качеств, таких как информационная компетентность.

Современные студенты интересуются цифровыми технологиями, и применение их в образовательном процессе стимулирует их познавательную активность. Использование информационно-коммуникационных технологий в преподавании математики способствует повышению качества усвоения материала и формирует у обучающихся информационную компетентность. Интерактивная образовательная среда Geogebra предоставляет обширные возможности для совершенствования обучения математике в системе среднего профессионального образования. В частности, при изучении геометрии приложение Geogebra позволяет строить динамические визуальные модели, что способствует заинтересованности и учебной мотивации студентов, более глубокому пониманию материала, формированию алгоритмического стиля мышления и исследовательского интереса.

Взаимодействие с технологиями способствует трем областям обучения: овладению конкретными предметными знаниями, умениями и навыками, формированию понимания и познания мира, пониманию и применению технологий в повседневной жизни.

Сегодняшние студенты прекрасно владеют основами информационно-компьютерных технологий, они общаются, получают информацию и буквально «живут» в глобальной сети Интернет. Поэтому они и в обучении предпочитают быстрое взаимодействие и графическую среду, не боясь использовать новые интеллектуальные технологии путем тестирования, тем самым развивая определенные технические навыки.

Взаимодействие с технологией способствует приобретению оперативных навыков, формированию понимания и познания мира, пониманию технологий в повседневной жизни.

В рамках международной программы оценки учащихся PISA 2023 (65 стран-членов) ОЭСР (Organisation for Economic Co-operation and Development) анализируются вопросы об использовании информационных и коммуникационных технологий в преподавании математики и других учебных предметов, включая ответы учащихся о себе, своем доме, школе и учебном опыте [5].

Таким образом, цифровые технологии могут улучшить преподавание и обучение различными способами, позволяя студентам быть активными участниками учебного процесса, поскольку можно регулировать темп обучения, обеспечивать обратную связь, а также поддерживать совместное обучение, которое эффективно, поскольку происходит в сотрудничестве с другими учащимися и педагогами [5].

С помощью технологий легче удерживать внимание обучающегося, передавать информацию в максимально наглядном виде. Можно активировать зрительное и слуховое восприятие студентов, используя обучающие приложения со звуковыми и визуальными эффектами.

Правильно организованная учебная среда, в которой взаимодействуют контент, технологии и обучающийся, позволяет осуществлять персонифицированный образовательный процесс, с учетом индивидуальных способностей, потребностей, интересов студента, а также в соответствии с динамикой его развития и проблемами. Использование современных цифровых технологий позволяет оказывать необходимую поддержку, соблюдать индивидуальный темп работы и развивать саморегуляцию.

Для выполнения таких задач целесообразно использование различных компьютерных приложений, которые позволяют обучающимся повысить уровень освоения предмета и овладеть цифровой грамотностью. Одним из таких приложений является приложение Geogebra – цифровая кроссплатформенная программа, используемая в преподавании предметов математического цикла [4].

GeoGebra – это динамическая математическая программа с открытым исходным кодом для обучения на всех уровнях [4].

В математике очень важно, как теоретическое знание, так и практические умения: решение задач, доказательство теорем. Для решения практических заданий часто бывает необходимо самостоятельно создавать различные изображения – графики, схемы, чертежи. С помощью этих изображений анализируются условия задачи, просчитываются возможные изменения одних элементов задачи при изменении других. Также с помощью визуальных материалов проводится формулирование гипотез, их подтверждение или опровержение.

С помощью приложения GeoGebra, обеспечивающего наглядность, студенты лучше понимают методы и понятия. Происходит не только усвоение знаний, но и развитие образного и логического мышления, формируется устойчивый интерес к исследовательской деятельности [1].

GeoGebra отличается простым интерфейсом и может быть использована как в организациях высшего образования, так и в средних профессиональных образовательных учреждениях. GeoGebra используют также общеобразовательные школы с математическим уклоном.

Утилита GeoGebra разработана на языке Java, поэтому условием правильной работы приложения является установка соответствующего пакета.

 Команды и инструменты GeoGebra позволяют создавать динамические конструкции. Конструкции в GeoGebra состоят из математических объектов нескольких типов, которые можно создавать с помощью инструментов или команд.

Возможности приложения представлены далее на рисунке 1

Рисунок 1 – Основные функции приложения

Geogebra является инструментом для построения интерактивных и динамических геометрических моделей. В таких моделях содержится весь алгоритм построения чертежа. Особенностью данной модели является ее трансформация в зависимости от изменения отдельных элементов [3].

Далее представлен алгоритм работы с динамическими моделями на занятиях по геометрии. Рассмотрим данный алгоритм на примере равенства углов при основании равнобедренной трапеции.

Далее рассмотрены этапы доказательства данного равенства. Для доказательства используется динамическая модель равнобедренной трапеции, построенная в приложении Geogebra (скриншот программы см. на рисунке 2).

Рисунок 2 – Динамическая модель

1. Установка ползунка «а».

2. Выбор опции «Отрезок фиксированной длины»: отрезок АD

3. Установка ползунка «b».

4. Формирование боковых сторон трапеции (АВ = b, СD = b).

5. Установка ползунка «α».

6. Выбор опции «Угол заданной величины».

7. Приложение формирует равнобедренную трапецию с соответствующими углами.

8. Просмотр с помощью ползунка «а» всех допустимых значений основания f и k, от меньшего к большему.

9.  Приложение заполняет таблицу оснований и углов, которая позволяет доказать утверждение: несмотря на то, что длина оснований равнобедренной трапеции изменяется, величина углов остается неизменной.  

Таким образом, геометрическое свойство наглядно и доступно продемонстрировано при помощи интерактивного приложения, управлять параметрами которого они могут самостоятельно.

Интерактивная среда GeoGebra при помощи визуализации материала обеспечивает наглядность и доступность, улучшает понимание, повышает познавательную активность студентов и мотивирует их к самостоятельной работе. Динамическое моделирование различных объектов способствует формированию алгоритмического стиля мышления и развивает исследовательские навыки обучающихся.

Литература

1. Абраменкова Ю.В., Карлина О. В. Особенности применения интерактивной геометрической среды Geogebrа при изучении геометрии в основной школе. Дидактика математики: проблемы и исследования. — 2020. — № 5. — С. 61-69.

2. Набиуллина назвала основную проблему российской экономики. РИА Новости. 09.11.2023. [Электронный ресурс]. — Режим доступа : https://ria.ru/20231109/ekonomika-1908349387.html

3. Сергеева Т.Ф. Основы динамической геометрии / Т. Ф. Сергеева, М.В. Шабанова, С.И. Гроздев. — М. : АСОУ, 2020. —152 с.

4. GeoGebra Classic [Электронный ресурс]. — Режим доступа : https://www.geogebra.org/classic?lang=ru

5. Programme for International Student Assessment (PISA) [Электронный ресурс]. — Режим доступа : https://www.oecd.org/pisa/