Применение интерактивных технологий обучения на занятиях по математике

УДК 371.38

ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕРАКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ НА ЗАНЯТИЯХ ПО МАТЕМАТИКЕ

Низамова Ирина Владимировна,
пре­по­да­ва­тель математики
ГПОУ
«Донецкий политехнический тех­ни­кум»

Аннотация. В данной статье рассматриваются актуальные аспекты применения интерактивных технологий обучения на занятиях по математике в образовательном учреждении среднего профессионального образования. Рассмотрены отличительные черты интерактивного обучения, цели, задачи, формы и методы его внедрения в обучение математике. Приведены примеры практического использования интерактивных технологий обучения.

Ключевые слова: обучение; технология обучения; интерактивные тех­но­ло­гии обучения; дидактические игры; проектная деятельность обучающихся; ком­пью­терные средства обучение; интерактивная доска.

Основной задачей системы образования на современном этапе является формирование и развитие ключевых компетентностей обучающихся, их общих и прикладных предметных умений, жизненно важных навыков. При усилении воздействий разнообразных современных информационных полей, при значительном возрастании интеллектуальной нагрузки особенно актуальной становится проблема формирования и поддержки учебной мотивации студентов.

В контексте этой проблемы полезным может быть внедрение инновационных образовательных технологий, в их числе — интерактивных технологий обучения. Методика применения интерактивных технологий обучения на занятиях в профессиональных учебных заведениях широко представлена в научной и методической литературе [1, 4]. Это объясняется актуальностью проблемы, широкими дидактическими возможностями интерактивного обучения. Однако, в повседневной педагогической практике уровень внедрения интерактивного обучения является, по нашему мнению, посредственным.

Целью данной статьи является представление практического опыта использования интерактивных технологий обучения на занятиях по математике в образовательном учреждении среднего профессионального образования.

Термин «интерактивный» происходит от английского слова «interactive» (диалоговый, взаимодействующий). Интер­ак­тив­ность означает способность взаимодействовать или находиться в режиме беседы, диалога с чем-либо (например, компьютером) или кем-либо (человеком). Следовательно, интерактивное обучение — это, прежде всего, диалоговое обучение, в ходе которого осуществляется взаимодействие обучающегося с учебным окружением [3].

Основной целью применения интерактивных технологий обучения на занятиях по математике является создание комфортных условий обучения, в которых все обучающиеся активно взаимодействуют между собой. Интерактивное обучение предполагает моделирование жизненно значимых ситуаций, поиск решений на основании анализа реальных входных данных.

Применение интерактивных дидактических технологий позволяет сделать занятие по математике нетрадиционным, эмоционально насыщенным, говоря иными словами, интересным для обучающихся. Они погружаются в реальную атмосферу делового сотрудничества по разрешению предложенных проблем. Обучающийся чувствует свою успешность, ощущает себя интеллектуально состоятельным, что повышает эффективность обучения. Применение интерактивных технологий обучения повышает уровень учебной мотивации, что стимулирует последующую творческую активность обучающихся.

По сравнению с традиционными, в интерактивных занятиях меняется характер взаимодействия педагога с обучающимся: основной задачей педагога становится создание условий для проявления инициативы обучающихся.

Частично меняется и логика дидактического процесса: не от теории к практике, а от формирования нового опыта к его теоретическому осмыслению через практическое применение.

При организации интерактивного обучения на занятиях по математике применяются различные дидактические формы и методы: работа в парах и малых группах, дидактические игры, оперирование традиционными и инновационными источниками информации (использование Интернет-ресурсов для подготовки творческих работ и презентаций, применение такого средства обучения, как интерактивная доска и тому подобное).

В настоящее время разработано достаточно большое количество интерактивных технологий, среди которых особого внимания заслуживают «Аквариум», «Броуновское движение», «Дерево решений», «Карусель», «Мозговой штурм»,  «Блиц-опрос»,  «Аукцион задач», «Творческое задание», «Поиск информации», «Обучая – учусь», «Круглый стол» и другие.

Основной дидактической формой интерактивного обучения является форма групповая: работа в парах и малых группах. Идея учебного сотрудничества проста: обучающиеся объединяют интеллектуальные усилия для того, чтобы выполнить общее задание, достичь общей цели (например, сформулировать варианты решения предложенной проблемы). Сущность организации: формирование микрогрупп (пары или малые группы по 4-5 человек), постановка проблемы, обсуждение проблемы в микрогруппах, коллективное обсуждение частных результатов, выбор оптимального решения, подведение итогов. Положительные эффекты названного подхода таковы: все обучающиеся имеют возможность высказаться, обменяться идеями с партнерами по малой группе, а только потом огласить их остальным, все вовлечены в работу. На занятиях по математике работа в парах или малых группах может происходить при обсуждении блока теоретического материала и составление опорного конспекта с контрольными вопросами к нему, при поиске модели решения прикладной задачи, при выполнении практических заданий эвристического характера и так далее.

Рассмотрим некоторые примеры работы в парах. Этот вид учебной деятельности можно, например, практиковать непосредственно после изложения педагогом нового учебного материала и объяснения им стандартных схем решения типичных задач. Сначала несколько типичных задач можно решить фронтально, чтобы выяснить уровень понимания обучающимися нового материала, а затем типичные задачи предлагается решить самостоятельно в тетрадях. При этом обучающиеся, сидящие парой за одной партой могут консультироваться друг с другом, обсуждать отдельные аспекты решения. Пары предварительно формировать не нужно, так как обучающийся уже имеет партнера. Например, при изучении темы «Простейшие тригонометрические уравнения» каждая пара обучающихся получает задание, состоящее в необходимости найти множество всех решений предложенного конкретного простейшего тригонометрического уравнения. Обсуждение и решение такой типичной задачи производится совместно партнерами, но при этом разные пары между собой не взаимодействуют, так как содержание задания (конкретное уравнение) у них разное. Педагог может консультировать и корректировать деятельность обучающихся в случае необходимости.

Также работу в парах можно практиковать при решении заданий, требующих повышенной внимательности, например, при решении систем трех или четырех линейных алгебраических уравнений методом Гаусса. Применение этого метода требует концентрации внимания обучающихся: при малейшем отвлечении нить решения теряется. Поэтому совместная работа в паре позволяет контролировать все промежуточные этапы решения и не допускать ошибок при расчете коэффициентов.

Отдельного внимания требует коллективное решение сложных проблем в малых группах. Существует несколько условий для эффективной организации этой деятельности:

— обучающиеся должны обладать знаниями и умениями, необходимыми для качественного выполнения заданий;

— во время работы все члены группы должны хорошо видеть друг друга;

— каждая малая группа должна получить не только формулировку задания, но и четкие инструкции относительно его выполнения;

— если некоторая малая группа справляется с заданием раньше остальных малых групп, то ей должно быть предложено дополнительное задание;

— должна существовать система поощрений за эффективные групповые действия, чтобы мотивировать их осуществление;

— педагог должен осуществлять координирование и корректирование деятельности обучающихся мягко, не привлекая чрезмерного внимания к себе, не отвлекая обучающихся от процесса выполнения заданий.

Например, при изучении темы «Показательная и логарифмическая функции»  с целью закрепления и развития предметных умений обучающихся уместным является занятие вида «Круглый стол». Содержанием его может быть решение прикладных  задач в контексте названной темы. Обучающиеся объединяются в несколько команд, каждая из которых работает над решением своей задачи. Требуется сначала подобрать адекватную математическую модель, а затем произвести расчеты. Примеры условий задач приведены ниже.

Задача для команды №1. Период полураспада плутония равен 140 суткам. Сколько плутония (в граммах) останется в образце через 10 лет, если в момент начала наблюдений масса этого элемента в образце составляла 8 г?

Задача для команды №2. Какую сумму денег получит вкладчик в банке через 5 лет, если он положил на счет 150 000 рублей под 15% годовых и ни разу не будет снимать средства со счета?

Задача для команды №3. Численность населения города возрастает ежегодно на 3%. Спустя сколько лет после начала наблюдений численность населения этого города увеличится в 1,5 раза?

Задача для команды №4. Стоимость оборудования мастерской составляет 500 тысяч рублей. Известно, что спустя 10 лет стоимость этого оборудования вследствие амортизации составит 200 тысяч рублей. Найдите процент ежегодной амортизации оборудования.

Задача для команды №5. В момент начала наблюдений численность бактериальной колонии составляла 5 бактерий. Спустя 2 часа после помещения колонии в питательную среду, численность возросла до значения 100. Через какой промежуток времени, если отсчитывать его от момента погружения в питательную среду, следует ожидать возрастание численности колонии до 500?

Использование дидактических игр на занятиях по математике дополнительно активизирует мышление обучающихся за счет их интереса к соревновательной стороне деятельности. «Игра – это искра, зажигающая огонек пытливости и любознательности», — так говорил об этом В. Сухомлинский. Используя возможности компьютеров как средств обучения, можно успешно внедрять такие игровые технологии обучения, как «Аукцион задач», «Математический марафон»,  «Творческое задание», «Поле чудес» и им подобные. Возможно применение не целых игровых методов, а и отдельных игровых дидактических приемов. Полем дидактической игры может быть как все занятие, так и его часть или даже отдельный этап.

Степень целесообразности применения дидактических игр зависит от целей и периода обучения. Так, например, при формировании знаний дидактические игры значительно уступают другим методам обучения контексте эффективности обучения. Но при формировании и развитии умений, выработке навыков, обобщении и систематизации учебного материала, при контроле учебных достижений обучающихся целесообразность применения игровых технологий обучения не вызывает сомнений. Причина состоит прежде всего в том, что процесс игры формирует и закрепляет внутреннюю и внешнюю положительную мотивацию учения, способствует яркому эмоциональному восприятию учебного материала, формирует и развивает способности к импровизации, воспитывает уверенность в собственных силах, способствует повышению уровня самооценки обучающихся.

Наряду с игровыми методами и приемами общедидактического уровня, следует назвать специфические для обучения математике: математический лабиринт, логические цепочки, элементы судоку, кроссворды, ребусы, головоломки и другие. Например с целью закрепления учебных достижений учащихся могут применяться: прием «Найди ошибку», кодированные упражнения. Подобные приемы приобретают особенную эффективность в сочетании с применением такого компьютерного средства обучения, как интерактивная доска.

Игровой аспект – не единственный заслуживающий внимания в контексте интерактивного обучения. Другим важным аспектом является привлечение дидактических возможностей проектных технологий. Выполнение творческих работ и презентация их результатов мотивирует саморазвитие обучающихся, способствует расширению их кругозора, развивает мышление, способствует развитию воображения, фантазии и других творческих способностей. Чтобы принципы интерактивности наиболее полно реализовались в названных видах деятельности, можно объединить учащихся в группы с общими требованиями и задачами. Презентации результатов творческой проектной деятельности применимы при проведении таких мероприятий, как «Математика в моей будущей профессии» «Математика и искусство»,  «Математика – основа всех наук»,  при изучении  круга  вопросов, связанных с историей развития и становления математических наук, ролью замечательных математических открытий в жизни человека, вкладом  выдающихся математиков в духовную и культурную жизнь общества.

Примером может служить конкурс творческих работ «История развития геометрии». Обучающиеся были объединены в несколько команд, каждая из которых должна была представить свой раздел: «Геометрия на Востоке», «Греческая геометрия», «Геометрия эпохи Возрождения»,  «Классическая геометрия XIX века», «Геометрия Н. И. Лобачевского», «Геометрия XX века». Каждая команда в течение недели готовила сообщение и мультимедийную презентацию по своей теме. Распределение обязанностей и контроль их выполнения в каждой команде осуществлялись обучающимися без прямого вмешательства педагога.

Существенным педагогическим условием успешного внедрения вышеописанных дидактических технологий в учебный процесс является применение современных компьютерных средств обучения. В данном контексте следует уделить внимание такому элементу компьютерно-аппаратного обеспечения, как интерактивная доска.

Использование интерактивной доски предполагает рациональное и творческое использование дидактических материалов. Предварительная подготовка текстов, таблиц, изображений способствует экономии учебного времени по сравнению с традиционным написанием их мелом на доске. Любые записи и представления учебной информации в иных формах можно комментировать возле экрана интерактивной доски, сохранять названную информацию для последующего использования. Файлы предшествующих занятий можно открыть и использовать на таком этапе текущего занятия, как актуализация опорных знаний, умений и повседневного опыта обучающихся.

С помощью интерактивной доски быстро и эффективно можно строить геометрические примитивы (отрезок прямой, n-угольник, окружность, эллипс и другие), масштабировать их или выполнять их параллельные переносы, повороты (движения). В ходе занятий по геометрии это дает возможность оперативно выполнить аккуратный цветной чертеж, а затем протоколировать процесс решения задачи, выделяя на чертеже главное, строя сечения геометрических фигур. Используя шаблоны, можно мгновенно добавить к чертежу координатные сетки. Всегда имеется возможность возврата к предшествующим узловым моментам. Это позволяет поддерживать внимание и учебную активность обучающихся на актуальном уровне.

Когда педагог использует интерактивную доску, он находится в центре внимания, обращен к обучающимся лицом, поддерживает непрерывный зрительный контакт с ними. Рассуждая вслух, педагог вовлекает обучающихся в обсуждение решаемой проблемы, побуждает фиксировать идеи на доске, что способствует осмысленному восприятию учебного материала. Внимание обучающихся обостряется, повышается степень его концентрации, качество понимания и запоминания растет [2].

Интерактивная доска применима при контроле качества выполнения домашних заданий, выполнении устных упражнений, интерактивном дидактическом тестировании. Она есть средство обучения, приемлемое на занятиях разных типов и видов, на любых этапах занятий. На занятиях формирования знаний (обычно в начале изучения темы программы) уместно использование презентаций базовых определений и рисунков. Это позволяет акцентировать внимание обучающихся на значимых характеристиках изучаемых объектов, экономит учебное время.

При контроле качества выполнения домашних заданий с использованием традиционных средств чрезмерное количество учебного времени тратится на воспроизведение графических данных. Использование серии компьютерных слайдов в такой ситуации  позволяет за счет наглядного эффекта помочь учащимся, не справившимся с домашним заданием, устранить названный личностный недочет более полно и быстро.

При применении интерактивной доски появляются дополнительные возможности в контексте привлечения обучающихся к эвристической, исследовательской деятельности. Эффективным является внедрение творческих заданий, выполнение которых производится путем манипуляций с объектами, представленными на интерактивной доске.

Интерактивная доска как средство обучения может применяться в арсенале средств любой интерактивной технологии обучения: сотрудничестве в малых группах, дидактической игре, презентации результатов проектной деятельности обучающихся и так далее.

Внедрение интерактивных дидактических технологий в процесс обучения студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования математике дает положительный педагогический эффект в контексте развития интеллекта и коммуникативной компетентности студентов, повышения их общего образовательного уровня, повышения качества их учебных достижений. Для педагога внедрение интерактивных дидактических технологий полезно в аспекте стимулирования непрерывного саморазвития профессионально-пе­да­го­ги­чес­кой компетентности и является способом самореализации в творческом плане лич­ности.

Список использованных источников

  1. Букатов В. М. Нескучные уроки. Обстоятельное изложение игровых технологий обучения школьников : пособие для учителей физики, математики, географии, биологии / В. М. Букатов, А. П. Ершова. – Петрозаводск : Verso, 2008. – 187 с.
  2. Глазкова М. Г. Использование интерактивных технологий обучения на уроках математики [Электронный ресурс] / М. Г. Глазкова // XIII Южно-Российская межрегиональная науч.-практ. конф.-выставка «Информационные технологии в образовании», 14.11.2013 год. – Режим доступа : http://edu.evnts.pw/materials/126/16015/.
  3. Зеленская С. В. Интерактивные методы обучения на уроках математики [Электронный ресурс] / С. В. Зеленская // Социальная сеть работников образования. – Режим доступа : http://nsportal.ru/shkola/algebra/library/2013/04/09/interaktivnye-metody-obucheniya-na-urokakh-matematiki.
  4. Паньков Д.  В. Организация обучения по интерактивным технологиям : метод. рекомендации для пед. работников / Д. В. Паньков. – Донецк : ДИПО ИПР, 2006. – 48 с.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *