Методика обучения студентов решению задач по теме «Векторная алгебра» с использованием ИКТ

 

Современные технологии обучения решения задач весьма узко направлены и поэтому для каждого определенного курса необходима своя технология. Чтобы выбрать технологию нужно понять, что конкретно отличает этот курс от остальных. Раздел «Векторная алгебра» имеет следующие особенности:

 

• множество похожих типов задач с одними и теми же входными/выходными данными;

 

• четкая структура решения каждого типа задач;

 

• возможность определить ход решения сразу по условию.

 

С учетом всех особенностей этого курса можно сделать вывод о том, что наиболее подходящей технологией будет являться технология алгоритмизации. Алгоритмизация обучения увеличивает удельный вес самостоятельной работы учащихся и способствует совершенствованию управления учебным процессом. Управление процессом обучения предполагает: планирование, организацию, регулирование (стимулирование), контроль, оценку и анализ результатов. Данная технология позволит дать учащимся навыки предусмотрения всех возможных ситуаций и выбора правильного решения в конкретных случаях.

 

§3. Роль иКТ при обучении решению задач. Применение среды Delphi.

 

Формирование информационной культуры в образовательном учреждении происходит, прежде всего с помощью и при посредстве средств иКТ.

Как	показывает	практика,  без  новых	информационных  технологий
уже	невозможно	представить  себе  ни	современную  школу,  ни  тем

 

болле современный вуз. Очевидно, что в ближайшие десятилетия роль персональных компьютеров будет возрастать, и в соответствии с этим будут возрастать требования к компьютерной грамотности учащихся.

 

использование иКТ на уроках помогает учащимся ориентироваться в информационных потоках окружающего мира, овладеть практическими способами работы с информацией, развивать умения, позволяющие обмениваться информацией с помощью современных технических средств. Применение иКТ на уроках усиливает положительную мотивацию обучения, активизирует познавательную деятельность учащихся. использование иКТ позволяет проводить занятия на высоком эстетическом и эмоциональном уровне (анимация, музыка), обеспечивает наглядность, привлекает большое количество дидактического материала, повышает объём выполняемой работы в 1,5 – 2 раза, обеспечивает высокую степень дифференциации обучения (индивидуально подойти к ученику, применяя разноуровневые задания), сокращению времени для контроля и проверки знаний учащихся, ученики учатся навыкам контроля и самоконтроля.

 

Трудно переоценить роль иКТ при обучении решению задач - это и интерактивные доски, и обучающие программы, и тренажеры. При использовании на уроке интерактивной доски вместо обычной, количество решенных разобранных задач значительно увеличивается. Это объясняется тем, что не тратится время на поддержание доски в надлежащем процессу обучения виде, на использование чертежных инструментов, на построение сложных рисунков. Ученики с интересом наблюдают за объяснением идеи решения и его ходом, стараются разобраться и понять методы, использованные учителем.

 

использование разнообразных программ и тренажеров для обучения решению задач приводит к ситуации, когда у каждого обучаемого есть

 

17

 

свой индивидуальный «учитель», который в любое удобное ученику время объяснит, покажет и проверит решение любой задачи по теме. Это выполнимо в основном благодаря тому, что у учащихся есть возможность работы на компьютере либо дома, либо в компьютерном кабинете. Причем, если соединить обучение при помощи таких программ и тренажеров с обычными занятиями с живым учителем, то будет происходить следующее: учащиеся будут получать знания и способы решения задач на уроках от учителя, а на компьютерах в свободное время будут тренироваться их решать, что позволит качественно улучшить знания и умения учеников по решению задач.

 

Особенностью учебного процесса с применением информационных технологий является то, что центром деятельности становится ученик, который исходя из своих индивидуальных способностей и интересов, выстраивает процесс познания. Учитель же чаще выступает в роли помощника, консультанта, поощряющего оригинальные находки, стимулирующего активность, инициативу, самостоятельность.

 

Но анализ опыта внедрения в школах, вузах и различных предприятиях, компьютерных программ учебного назначения показывает, что важным фактором, препятствующим их широкому применению, является неполное соответствие предлагаемого материала идеям и методам преподавания той или иной дисциплины. Многие педагоги проявляют значительную осторожность в использовании обучающих программ и педагогических программных средств. идеальным решением этой проблемы является полный учет требований пользователя (преподавателя), что практически недостижимо.

 

 

В настоящее время в сфере разработки обучающих и других учебных программ доминируют интересы и предпочтения производителя, то есть программистов-разработчиков компьютерных программ. В печати и на конференциях различного уровня не раз высказывалось мнение, что современному педагогу, скорее нужен не диск с полным мультимедийным курсом по предмету, а некоторые элементарные кирпичики, которые он мог бы использовать в качестве красочных иллюстраций своих идей и методов и которые более органично вписались бы в традицию использования наглядных пособий, подбираемых педагогом для своего занятия. В связи с этим представляется целесообразным создание не законченной обучающей продукции, а своеобразных электронных конструкторов - инструментальных программных средств (авторских систем) для создания педагогом собственных приложений. Одним из таких инструментальных средств является Delphi.

 

Delphi можно изучать и использовать на нескольких уровнях:

 

1. Работа с визуальными объективами практически без программирования.

 

2. использование готовых компонентов системы с написанием на их основе собственного программного кода.

 

Для школьного курса более чем достаточно первого уровня (задачи второго уровня можно решать в курсе профильной школы и на факультативах). Этого уровня вполне хватит учителям для того, чтобы создавать программы, которые будут освещать определенную тему, раздел

 

или урок. При помощи данной среды можно делать приложения - тестирования, программы - контроллеры знаний, самоучители по определенным темам и т.д. Главным преимуществом этого программного обеспечения будет являться то, что оно будет бесплатным, легко редактируемым в рамках необходимой темы и более удобным для применения на уроках по сравнению с профессиональными программами для школ.

 

Таким образом, при обучении решению задач необходимо использование учителем на уроках программ и тренажеров, созданных в среде Delphi. Это позволит

 

• повысить интерес учащихся к учебному процессу;

 

• увеличить количество времени для самоподготовки учащихся;

 

• значительно увеличить число разобранных задач.

 

§4. Контроль знаний. Современные формы контроля.

п.1. Формы контроля и его функции.

 

Контроль достижений учащихся одна из важнейших проблем школьного образования. Большое значение имеют такие факторы как функции контроля, его содержание, методы и формы, измерители и средства измерения. Для системы традиционного обучения школьников характерна оценка результата освоения материала, предлагаемого программой и учебником, проверка полноты и правильности воспроизведения ими полученных ЗУН. Эти критерии имеют в основном количественный характер, что позволяет вводить систему формальных измерителей.

 

Существует большое количество форм контроля: устный опрос, зачет, тестирование, диктант, контрольные и самостоятельные работы, экзамен и другие. Каждая из этих форм обладает своими положительными качествами и удобна для применения в определенной ситуации. Так, устный опрос уместен для актуализации базовых знаний; самостоятельная работа и диктант для проверки изученной тему в пределах нескольких уроков, тем; контрольная работа, зачет или экзамен предполагает итоговый контроль по прошествии крупной учебной единицы (четверть, полугодие, семестр).

 

Контроль, как и любая часть педагогического процесса, выполняет определенные функции. Выделяют следующие основные функции контроля:

 

• проверочная заключается в выявлении степени освоения ребенком материала, умений и навыков и их соответствия образовательному стандарту, в определении общего уровня умственного развития (в том числе коммуникативного), в закреплении приемов интеллектуальной деятельности, навыков рационального труда;

 

• обучающая предполагает совершенствование системы ЗУН, их обобщение, систематизацию, применение в новой ситуации;

 

• развивающая подразумевает  стимулирование  познавательной потребности школьника, формирование его творческих способностей,

 

развитие речи, памяти, внимания, воображения, воли, мышления;

 

• социальная призвана сориентировать ребенка в процессе обучения на достижение определенной цели (с учетом выбора будущей профессии;

 

• аксиологическая служит воспитанию ответственности (исполнительности, дисциплине, аккуратности), формированию сознательного выбора;

 

• диагностическая означает, что для использования наиболее адекватной по интенсивности методики обучения необходимо владеть информацией не только о пробелах в знаниях школьника, но и о порождающих их причинах;

 

• прогностическая помогает предоставлять опережающую информацию об учебно-воспитательном процессе с целью стратегического руководства, создания модели дальнейшего развития.

 

(см. [8])

 

п.2. Тестирование как форма контроля практических навыков.

 

использование стандартизированных тестов, инструментальных средств, компьютера и современных информационных технологий позволяет преподавателю гораздо эффективнее проводить обучение и контроль знаний, а также повысить объективность контроля. Эффективным средством контроля знаний является компьютерное тестирование. Технологии тестового контроля в отличие от традиционных способов оценки качества образования, обладает рядом преимуществ:

 

• влияние учителя на результаты измерения сводится к минимуму, что обеспечивает объективность;

 

• информация об объеме усвоенного материала и уровне его усвоения достоверна;

 

21

 

• процесс проверки автоматизируется, а, следовательно, уменьшается время, необходимое для проверки результата, что повышает эффективность мониторинга;

 

• тестирование позволяет обеспечить массовость, т.к. делает возможным одновременно проверять знания большого количества учащихся;

 

• тестовая оценка надежна, однозначна и воспроизводима;

 

• тесты, содержащие задания разного уровня сложности, способны дифференцировать знания учащихся и полученные ими оценки;

 

• использование большого количества тестов сходной структуры дает возможность проверки и самопроверки знаний учащихся;

 

• тесты обеспечивают сравнимость результатов тестирования у учащихся, обучающихся по разным программам с использованием самых разных методик и организационных форм обучения.(см. [9])

 

Но наряду с этими особенностями необходимо, чтобы тестирование, как форма контроля практических навыков, могло контролировать умение решения задач. Чтобы добиться данной особенности необходимо специализировать тестирование для данного контроля. Для этого необходимо:

 

 

 

1. включить в тестирование вопросы на принадлежность задачи к типу, подтипу или семейству;

 

2. создать условия, чтобы ученики не просто выбирали правильный ответ, а писали весь ход решения;

 

3. включить в тестирование вопросы на определение применимой формулы для нахождения решения;

 

4. добавить вопросы на построение алгоритма решения данной задачи.

 

Во многих готовых тестах их содержание, уровень сложности, часто несоответствует программному материалу. А главное, большинство тестов могут быть использованы только для итогового тестирования за определенный курс. В повседневной работе нужно проводить текущее тестирование по очень широкому спектру изучаемого материала. Для этого учителю необходимо создавать свои тесты.

 

Тестирование, которое будет построенно с учетом вышеописанных требований можно будет использовать для контроля практических навыков, то есть для контроля решения задач.