Применение компьютерных технологий в преподавании математики

     Обучение  математики в средней школе  с использованием компьютера  дает основные понятия: 

• по моделированию и исследованию геометрических объектов;
• автоматизацию графических работ;  
• развивает творческое мышление школьников и формирует новый тип      мышления направленный на выбор оптимальных решений;
• готовит школьников к практической деятельности;
• формирует навыки использования информационных технологий.

Учителя математики школ ЯНАО применяют на уроках новые информационные технологии, по этому вопросу проводятся семинары, методические объединения учителей. В городе Салехарде в 2003 году прошел семинар учителей МО математики и физики на базе многопрофильной гимназии по теме “Информационные технологии на уроках математики и физики”. Учителя обменивались опытом работы по применению компьютерных технологий на уроках математики. Были даны открытые уроки в 9 классе по теме “Квадратичная функция” и в 7 классе по теме “Формулы сокращенного умножения”. А также применялись информационные технологии на факультативном занятии по физике.

 Применение компьютеров  учитель гимназии Устюжанина  Людмила Викторовна показала  в 7 классе по теме «Формулы  сокращенного умножения». В начале урока с помощью мультимедиа проектора были даны учащимся задания для устного счета. Тест по данной теме для закрепления был дан ребятам в конце урока. В 9 классе учитель Лещенко Светлана Анатольевна продемонстрировала применение компьютеров при повторении темы «Квадратичная функция». Вначале урока классу предложили по электронному учебнику повторить тему «Квадратичная функция» (квадратичная функция: определение, запись формулы, свойства, графики; квадратичные неравенства: определение, графическое решение неравенств). Была показана индивидуальная работа двух учениц за компьютером, где ученицы строили графики в программе Microsoft Excel. В конце урока получил каждый обучающий оценки по данной теме, ответив на вопросы теста в компьютере.

     Таким образом, на открытых уроках было показано применение компьютерных технологий в начале урока при устном счете, при повторении пройденного материала. Демонстрировалось применение компьютера при закреплении нового материала при проведении тестов. Обучающиеся прекрасно владеют навыками работы с компьютером, отвечают на вопросы теста и получают оценки за ответ.  Использование новых технологий дает возможность учителю вносить в учебный процесс новые разнообразные формы и методы, что делает урок более интересным. На уроках математики виден неподдельный интерес у учащихся к работе на компьютере и повышенный интерес к решению различных математических задач. Ведь обычно урок математики, как и впрочем, любой другой, часто сводится лишь к «прохождению» программы. Причём преимущественно с использованием объяснительно – иллюстративного метода: делай как я (посмотри – повтори – запомни).

  Рассмотрим таблицу,  где показаны виды учебной  ситуации, основные понятия, уровень  понимания, методы учения преподавания, сколько времени учитель  Санкт-Петербургской школы № 243  Топунова Ирина Степановна отводит на каждый этап урока. Урок алгебры с использованием компьютерных технологий по теме «Квадратные корни» 8 класс. 

      Учащиеся  имеют возможность исправить  ошибку в процессе работы, не  переделывая ее заново.  Для  проведения уроков математики, алгебры или геометрии на более высоком уровне с использованием информационных технологий необходима четкая организация проведения каждого этапа урока. Такой организации можно добиться при использовании на уроках алгоритмов каждого шага выполнения работы, так как учащиеся при работе с компьютерной средой не могут запомнить сразу все команды меню программы. Алгоритмы разрабатываются учителем и раздаются в начале урока.

               Использование информационных технологий  применяется на факультативных занятиях по математике, в исследовательской деятельности учащихся. Дети создают проекты по алгебре и геометрии. Проекты дают возможность развивать логическое, образное мышление, пространственное воображение обучаемых. Особенно удачен для интерпретации геометрический материал.  У учащихся появляется возможность самим создавать фигуры, преобразовывать их, конструировать различные объекты. Для этих целей можно использовать программу CorelDraw, новую программу для построения пространственных фигур и их сечений 3D Sec Builder, программу Graph 303 – для построения графиков тригонометрических функций и другие (см. журнал «Математика в школе» №6, 2001г.)

   Особой формой  виртуального проектирования является презентация проекта. При проведении уроков презентаций особое внимание обращается на развитие способностей учащихся: формулировать проблемы, размышлять и рассуждать о своих действиях и оценивать их, ставить задачу самому себе, внятно и кратко разъяснять суть своей деятельности, делать выводы по результатам проделанной работы. Для поддержания интереса к предмету математики, для развития познавательных способностей целесообразно использовать материал, связанный с историей математики.

   Чашук  И.В. учитель СШ.№28 г. Мурманска делится опытом по применению компьютерных технологий на уроках математики.    Главная задача, которую поставили учителя СШ.№28 перед собой, звучала так: “показать ученикам возможность использовать компьютер как средство обучения и развития”. Чашук И.В. пишет: «Педагогами нашей школы накоплен немалый опыт по использованию информационных технологий на уроках математики. По решению научно-практической конференции «Информатика-1999» школа объявлена пилотной по внедрению ИТ в математике. Открытие на базе нашей школы экспериментальной методической площадки дало нам возможность расширить сотрудничество учителей математики с методистами ГМЦИТ и учителями информатики нашей школы по исследованию и разработке теоретических и практических основ эффективности использования компьютера в образовательной деятельности. Наиболее эффективно наши учителя математики применяют ПК при мотивации введения нового понятия; демонстрации; моделировании; отработке определенных навыков и умений; контроле знаний; организации исследовательской деятельности учащихся; интегрировании предметов естественно-математического цикла. Педагоги школы используют различные виды уроков с применением информационных технологий: уроки-беседы с использованием компьютера как наглядного средства; уроки постановки и проведения исследований; уроки практической работы; уроки-зачеты; интегрированные уроки и т.д.     Выпущен сборник  «Из опыта учителей пилотной школы №28 по использованию информационных технологий на уроках математики», где представлены подробные разработки различных типов и видов уроков с использованием компьютерных программ.  Педагоги школы неоднократно принимали участие в научно-практических конференциях, где рассказывали о своей работе по применению информационных технологий.  Для определения эффективности применения компьютеров в обучении ежегодно мы проводим мониторинг качества образования, анкетирование, что позволяет делать соответствующие выводы».

       Верещагина Наталья Николаевна, преподаватель средней общеобразовательной  школы с гимназическими классами, № 1126, г. Москвы делится опытом о преподавании математики в 6 классе с компьютерной поддержкой.

 «На уроках  математики обучение с привлечением  компьютерных программ начинается  с шестого класса. Мы работаем  с программой “Живая геометрия", установленной на компьютерах Macintosh LS.

Одно из главных  достоинств этой программы - возможность  непрерывного изменения геометрических объектов с сохранением математических соотношений между ними. Программа  позволяет моделировать различные  математические ситуации, анализировать и делать “ открытие” на основании достаточно большого количества опытов самостоятельно каждым учеником. По программе предполагается 5 часов математики в неделю, всего 170 часов. На изучение геометрического материала (масштаб, длина окружности и площадь круга; координаты на плоскости) отводится 18 - 20 часов в 3 - 4 четверти. Материал требует анализа большого количества задач, на что обычно не хватает времени на уроках. Эти проблемы помогает решить программа “Живая геометрия”. Использовать программу можно различными способами. Можно основной материал изучать 4 часа в неделю, а 1 час в неделю изучать геометрический материал с использованием программы “Живая геометрия” (класс делится на подгруппы). В первой четверти происходит знакомство с программой. В третьей - четверти изучается геометрический материал. Во второй четверти можно совершенствовать умение детей пользоваться программой, а можно заниматься с программой - тренажёром “Дроби”.

Второй вариант - в первом полугодии работа проводится в обычном режиме, а во втором полугодии - при компьютерной поддержке. Существует и третий вариант. Обучение проходит в традиционной форме, а овладение программой происходит в дополнительное время (из школьного компонента). В школе существует планирование для каждого варианта. При необходимости учитель может самостоятельно составить планирование, исходя из конкретной ситуации».

    Третьяк  Татьяна Михайловна и Егоренкова  Ирина Дмитриевна учителя   СОШ №1126 с гимназическими классами  г. Москвы делятся своим опытом  работы.

«Использование современной вычислительной техники позволяет учителю повысить эффективность обучения, рационально использовать учебное время. Наиболее приемлемой программой, которую могут освоить учащиеся средней школы, является программа "Живая геометрия". На данном этапе разработана программа по курсу геометрии для 7 – 9 классов с использованием среды "Живая геометрия" для компьютеров класса Macintosh LS. Уроки геометрии в 7-9 классах проходят с компьютерной поддержкой. Изучение материала по геометрии может быть следующим образом:

1. по готовым чертежам, разработанным учителем,
2. самостоятельное моделирование учащимися геометрических объектов.

Данное программное  средство обеспечивает высокое качество графических работ. При использовании  компьютерных технологий прослеживаются все этапы урока (на примере урока геометрии):

 проверка знаний (тест, устный опрос);

 объяснение новой темы - традиционно с использованием чертежных  инструментов;

 объяснение новой темы на компьютере с помощью проецирующего  устройства;

 закрепление материала - выполнение учащимися заданий разных уровней на компьютере.

Учитывая возрастные особенности учащихся, при проведении эксперимента, хотелось отметить, что  обучение учащихся средней школы  лучше всего начинать обучение, имея программы для компьютеров класса Macintosh LS».

  Таким образом,  применение информационных технологий  на уроках математики, дает возможность  у учащихся развивать пространственное воображение, логическое мышление, овладеть практическими приемами геометрических измерений и построений. А главное ИТ – развивают способности читать информацию, представленную в виде таблиц, диаграмм, графиков, позволяют формировать способность саморазвития и самообразования на современной компьютерной базе.

Заключение

   Хочется заметить, что система образования в нашей стране также как и высококвалифицированные педагоги, всегда очень высоко ценились. Но в настоящее время мы находимся в ситуации, что учитель, имеющий высокую квалификацию, отличный специалист в области математики, но не владеющий информационными технологиями стоит на ступеньку ниже молодого специалиста, свободно владеющего компьютером. Главное в  сложившейся ситуации – это обучение учителей новейшим компьютерным технологиям. На курсах повышения квалификации в области информационных технологий учителей обучают основам работы на компьютере, а так же использованию возможностей компьютера при подготовке и проведении уроков. Знакомят с обучающими программами по предмету, применением ресурсов Интернет. Но, вернувшись в школу, далеко не каждый учитель начинает использовать полученные знания, и ведет уроки по-прежнему, считая, что лучшие средства обучения это мел и доска. Почему так происходит?  Существует несколько причин:

- в школе нет необходимой  техники;  
- в школе один компьютерный класс, и возможность его использования учителями-предметниками, минимальна;  
- нет необходимого обучающего программного обеспечения;  
- подготовка уроков с использованием ИТ занимает очень много времени;  
- учитель неуверен в себе и боится технических проблем, которые могут     возникнуть на уроке;