Мусатаева И.С. Методика использования информационно

УДК 373.1.02 :372.851.4: 004.4
На правах рукописи
МУСАТАЕВА ИЮНГУЛЬ СУЛЖАНОВНА
Методика использования
информационно-коммуникационных технологий
в формировании геометрической компетентности
учащихся основной школы
13.00.02 – Теория и методика обучения и воспитания
(информатизация в системе начального, среднего и высшего образования)
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата педагогических наук
Республика Казахстан
Алматы, 2009
Работа выполнена в Национальном центре информатизации
Научный руководитель:
доктор педагогических наук,
профессор Чакликова С.Е.
Официальные оппоненты:
доктор педагогических наук
Нурбекова Ж.К.
кандидат педагогических наук
Байгушева К.М.
Ведущая организация:
Казахский национальный университет
имени аль-Фараби
Защита состоится « 31 » марта 2009 года в 1400 часов на заседании
диссертационного совета ОД-14.08.04 при Казахском университете
международных отношений и мировых языков имени Абылай хана (050022,
г. Алматы, ул.Муратбаева, 200, конференц-зал - 110).
С диссертацией можно ознакомиться в научном читальном зале Казахского
университета международных отношений и мировых языков имени Абылай
хана (г.Алматы, ул.Муратбаева, 200).
Автореферат разослан «___» ______________ 2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
Козыбай А.К.
2
Введение
Актуальность исследования. Информатизация
образования в
Казахстане является одним из главных (магистральным) направлением
модернизации учебного процесса и предполагает разработку новой
методической системы использования информационно-коммуникационных
технологий в обучении предметам средней общеобразовательной школы, в
частности, математике. Общество, государство ставят перед школой цель
обеспечить каждого выпускника целостной системой универсальных знаний,
умений, навыков, отвечающих уровню международных стандартов, с
обязательным
условием
самостоятельной
деятельности
и
личной
ответственности учащихся. Выпускник – соответственно Закону об
образовании Республики Казахстан – должен представлять собой развитую
личность, свободно самоопределяющуюся и самореализующуюся в
современном мире.
В формировании общих и специальных качеств личности школьника
важную роль играет математика как учебный предмет. Математика учит
оптимизировать свои действия, вырабатывать и принимать решения, проверять
действия,
исправлять
ошибки,
различать
аргументированные
и
бездоказательные утверждения, а значит, видеть манипуляцию и хотя бы
отчасти противостоять ей. Важным аспектом развития личности учащихся,
имеющим особое значение для будущего профильного обучения и
профессиональной ориентации учащегося основной школы, является
формирование геометрической компетентности. Человек, компетентный в
геометрии, обладает такими знаниями и способностями, которые позволяют
ему эффективно решать практические задачи и других областей знаний.
Информатизация математического образования призвана способствовать
совершенствованию процесса обучения математическим дисциплинам, в
частности геометрии. Целью информатизации математического образования в
первую очередь ставится воспитание у школьника качественно нового типа
мышления, обладающего свойством усиливаться за счет включения в процессы
мыследеятельности современных информационных средств.
Современный уровень развития информационно-коммуникационных
технологий (ИКТ) предоставляет значительные возможности их использования
при обучении геометрии: одновременное использование нескольких каналов
восприятия учащегося в процессе обучения за счет активизации различных
органов чувств; возможность моделирования реальных объектов; визуализация
абстрактной информации за счет динамического представления процессов и
многие другие.
Оснащение организаций образования Казахстана компьютерной техникой
достигло такого уровня, при котором появилась возможность широкого
использования ИКТ в процессе обучения различным предметам, в том числе и
математики. Вместе с тем, как показали результаты проведенного нами
констатирующего эксперимента, далеко не все учителя математики используют
информационно-коммуникационные технологии на уроках.
3
В мировой и отечественной теории и практике образования накоплен
значительный опыт по организации и реализации обучения, основанного на
ИКТ. В педагогических исследованиях проблемы использования ИКТ в
школьном образовании разрабатываются в
общетеоретическом и
дидактическом
направлениях
(Б.Б.Баймуханов,
Е.Ы.Бидайбеков,
Б.С.Гершунский, Д.М. Джусубалиева, В.В.Егоров, Ж.А.Караев, В.В.Лукин,
Е.А.Набиев, Г.К.Нургалиева, O.K.Тихомиров, И.И.Трубина, С.Е.Чакликова и
др.).
Проблемы разработки, создания и применения цифровых образовательных
ресурсов
рассматривались
И.Е.Вострокнутовым,
С.Г.Григорьевым,
В.В.Гриншкуном,
А.К.Козыбаем,
Г.К.Нургалиевой,
А.И.Тажигуловой,
А.А.Шарипбаевым и др.
Значительное количество работ посвящено вопросам организации
учебного процесса с использованием ИКТ (В.А.Апатова, Т.В.Габай,
Б.С.Гершунский, А.Н.Ершов, Е.И.Машбиц, В.М.Монахов, И.В.Роберт,
Е.С.Полат и др.).
Актуальность использования ИКТ для формирования определенных
умений, навыков при изучении математических дисциплин показана в
исследованиях А.К.Альжанова, Н.И.Аманжоловой, Т.Ж. Байдильдинова,
Ю.С.Брановского,
В.В.Гриншкуна,
В.А.Далингера,
К.Т.Искаковой
С.К.Калдыбаева, Ш.Ж.Курманалиной, К.А.Танатарова, Э.И.Кузнецова, и др.
Анализ педагогических исследований показывает, что существует
множество идей и некоторый опыт использования программных средств
учебного назначения в процессе обучения геометрии (Н.В.Болотова,
В.А.Далингер, К.Т.Искаковой, Р.Я.Рижняк, Г.Б.Шабат, Р.С.Шуакбаевой и др.).
В практике разработан целый ряд цифровых образовательных ресурсов
(ЦОР) по математике. Лидером в разработке ЦОР в Казахстане является
Национальный центр информатизации. Имеются мультимедийные обучающие
программы и электронные учебники по математике, созданные ЦПТИО, НИИ
механики и математики КазНУ им.аль-Фараби, Евразийским гуманитарным
университетом им. Л.Гумилева. В России разработкой электронных учебников
по математике занимается целый ряд компаний: «1С», «Кирилл и Мефодий»,
«Интеллект-Сервис», «Физикон», «Новый диск» и др.
Но возможности информационно-коммуникационных технологий в
формировании математической компетентности, в частности, геометрической,
педагогической наукой до сих пор не исследованы.
Таким образом, в реальной практике мы наблюдаем явное противоречие: с
одной стороны, сложились реальные условия для активного использования ИКТ
в практике школьного обучения математике, в частности, геометрии, (появилась
достаточная оснащенность школ компьютерной техникой, разработаны
цифровые образовательные ресурсы, происходит усовершенствование
технических характеристик ИКТ и т.д.), с другой стороны, в процессе обучения
геометрии возможности ИКТ недостаточно реализуются, не разработана научно
обоснованная методика их использования в формировании геометрической
компетентности учащихся основной школы.
4
Указанное противоречие порождает проблему исследования, которая
заключается в необходимости разработки методики использования ИКТ в
формировании геометрической компетентности учащихся. Актуальность,
теоретическая неразработанность и практическая значимость решения данной
проблемы определили выбор темы диссертационной работы: «Методика
использования
информационно-коммуникационных
технологий
в
формировании геометрической компетентности учащихся основной
школы».
Цель исследования – обоснование и разработка методики использования
информационно-коммуникационных
технологий
в
формировании
геометрической компетентности учащихся основной школы.
Объект исследования – информатизация математического образования
основной школы.
Предмет исследования – методика использования ИКТ в формировании
геометрической компетентности учащихся основной школы в процессе
обучения геометрии.
Гипотеза исследования: Методика использования информационнокоммуникационных
технологий
в
формировании
геометрической
компетентности будет эффективной, если:
−
использование информационно-коммуникационных технологий
будет направлено на формирование геометрической грамотности, личностного
отношения к геометрии и развитие способов практической деятельности;
−
выбор информационно-коммуникационных технологий будет
проводиться в зависимости от дидактических целей урока;
то процесс формирования геометрической компетентности учащихся
основной школы будет более успешным, так как будут реализованы
компетентностный и личностно-деятельностный методологические подходы.
Для достижения цели и проверки гипотезы исследования были
сформулированы следующие задачи:
−
обосновать роль и место использования информационнокоммуникационных
технологий
в
формировании
геометрической
компетентности учащихся основной школы при изучении геометрии;
−
разработать модель использования ИКТ в формировании
геометрической компетентности;
−
разработать методику использования ИКТ в формировании
геометрической компетентности учащихся и экспериментально проверить ее
эффективность.
−
определить требования к созданию цифровых образовательных
ресурсов, способствующих формированию геометрической компетентности в
процессе обучения геометрии.
Ведущей идеей исследования является идея связать процесс
информатизации математического образования с обновлением методической
системы обучения геометрии для оптимального решения задачи воспитания
математически (геометрически) компетентных выпускников основной школы.
5
В соответствии с задачами использовались следующие методы
исследования: теоретический анализ психолого-педагогической, научной и
методической
литературы по исследуемой теме и учебно-программной
документации; анкетирование и беседы с учащимися, учителями и
руководителями школ, включенное педагогическое наблюдение, тестирование
учащихся, анализ; моделирование; педагогический эксперимент, методы
статистической обработки данных.
Теоретической основой исследования являются философские, психологопедагогические учения о деятельности и развития личности (Ю.К.Бабанский,
В.В.Беспалько, В.В.Давыдов, И.Я.Лернер, и др.); информатизации системы
образования (Д.М.Джусубалиева, Ж.А.Караев, Г.К.Нургалиева, И.В.Роберт,
Э.Г.Скибницкий и др.); труды о развитии образовательных компетенций
(И.А.Зимняя,
А.Хуторской,
С.Е.Чакликова,
С.И.Ферхо
и
др.),
о
совершенствовании математического образования (Г.Д.Глейзер, В.М.Монахов,
А.А.Столяр, В.В.Фирсов, И.Ф.Шарыгин и др.), о возможностях ИКТ в
обучении математике (Б.Б.Баймуханов, В.А.Далингер, Ш.Х.Курманалина и др.).
Научная новизна и теоретическая значимость диссертационного
исследования заключается в том, что:
−
обоснованы роль и место ИКТ в формировании геометрической
компетентности учащихся в процессе обучения геометрии;
−
уточнены понятия «геометрическая компетенция», «геометрическая
компетентность» учащегося основной школы, определены их критерии и
показатели;
−
разработана модель использования ИКТ в формировании
геометрической компетентности учащихся;
−
разработана методика использования ИКТ в формировании
геометрической компетентности учащихся;
−
определены требования к разработке цифровых образовательных
ресурсов, способствующих формированию геометрической компетентности
учащихся в процессе обучения геометрии.
Практическая значимость исследования.
В ходе исследования соискателем разработаны следующие виды ИКТ:
видеодемонстрация «Объемные фигуры» (swf, 4,5Mb), презентации по темам
«Элементы стереометрии», «Преобразование фигур», «Подобие фигур и
гомотетия» (MS PowerPoint, 9,3 Мb), электронный задачник «Геометрия 9»,
тестирующая программа по теме «Преобразование фигур». Данные материалы
вошли в состав электронного учебника «Математика, 9 класс», разработанного
Центром педагогических технологий образования.
Этапы и процедура исследования:
На первом этапе (2001 – 2003 гг.) определялись основные направления и
исходные положения исследования; определялся понятийный и научный
аппарат исследования, выполнялся анализ и систематизация собранного
материала по проблеме исследования;
На втором этапе (2004 – 2006 гг.) проводился констатирующий
эксперимент, направленный на изучение основных направлений деятельности
6
учителей по использованию ИКТ на уроках геометрии; изучалось современное
состояние вопроса формирования геометрической компетентности учащихся
основной школы на основе ИКТ; уточнялись понятия «геометрическая
компетенция», «геометрическая компетентность учащихся основной школы»,
разрабатывалась методика использования ИКТ в формировании геометрической
компетентности.
На третьем этапе (2006 – 2008 гг.) уточнялись основные теоретические
положения исследования, проводился формирующий эксперимент с целью
проверки эффективности методики использования ИКТ в формировании
геометрической компетентности учащихся основной школы в процессе
обучения геометрии, велась обработка полученных экспериментальных
материалов, анализировались и обобщались результаты исследовательской
работы.
Источниками исследования
являются документы: Закон РК «Об
образовании», Государственный общеобязательный стандарт среднего общего
образования Республики Казахстан (ГОСО РК) 2.003-2002, Государственный
общеобязательный стандарт образования (ГОСО РК) 2.003-2007 по математике
и информатике (проект), труды философов, педагогов, психологов, ученых,
методистов-математиков, специалистов в области информатизации, учебнометодические материалы и электронные издания по математике, разработанные
НЦИ, опыт учителей и школ по использованию ИКТ в учебном процессе;
информационные ресурсы сети Internet, опытно-экспериментальная работа
автора.
Базой исследования явились Национальный центр информатизации,
школы-гимназии № 5, 37, средние школы № 1, 3, 22, 40 г.Семей, факультет
довузовской подготовки Семипалатинского государственного педагогического
института.
На защиту выносятся:
1. Теоретическое обоснование роли и места информационнокоммуникационных
технологий
для
формирования
геометрической
компетентности
учащихся,
обусловленное
их
педагогическими
и
дидактическими возможностями.
2. Структурно-содержательная модель использования информационнокоммуникационных
технологий
в
формировании
геометрической
компетентности учащихся.
3. Методика
использования
информационно-коммуникационных
технологий в формировании геометрической компетентности учащихся.
4. Методические требования к разработке цифровых образовательных
ресурсов, способствующих формированию геометрической компетентности.
Достоверность и обоснованность проведенного исследования
обеспечивается методологической обоснованностью исходных позиций,
логичностью научного аппарата, применением комплекса методов
исследования, адекватных задачам каждого этапа исследования, качественным и
количественным анализом экспериментальных данных с использованием
математико-статической обработки.
7
Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты
проведенного исследования докладывались и обсуждались на Международной
научно-практической конференции «Теория функций, функционального анализа
и их приложения» (Семипалатинск, 2003 г.), Международной конференции
«New Trends in the Computers Scines Master’s Curriculum» (Алматы, 2004), IV
Международном форуме «Информатизация образования Казахстана и стран
СНГ»(Алматы, 2006), на заседаниях лаборатории «Методология и технология
информатизации образования» НЦИ и др. Основные результаты и
рекомендации внедрены в опыт работы СШ №1 имени Н.Чернышевского
г.Семей.
Электронный учебник «Математика, 9 класс» АО НЦИ, который включает
материалы, разработанные соискателем, в настоящее время находит применение
как дополнительное средство обучения учащихся из всех регионов РК, на
казахском языке его используют 472 человека, на русском – 242 человека.
Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения,
двух разделов, заключения, списка использованных источников и приложений.
Основная часть
Современное общество характеризуется активным проникновением
информационных технологий в различные сферы жизнедеятельности человека.
Использование
информационно-коммуникационных
технологий
будет
значительным шагом в обучении математике, но только при условии, если оно
будет направлено на развитие личности учащегося, на развитие его
способностей, позволяющих ему по окончании основной школы быть готовым
к обоснованному выбору направления профильного обучения или будущей
профессии, а также способным к адаптации в информационном обществе, что в
будущем обеспечит его конкурентоспособность.
Использование
информационно-коммуникационных технологий в
образовательном процессе изучалось российскими учеными Б.С.Гершунским,
В.В.Лукиным, А.А.Кузнецовым, Е.С.Полат, И.В.Роберт, И.И.Трубиной и др.,
казахстанскими учеными Б.Б.Баймухановым, Е.Ы. Бидайбековым, Д.М.
Джусубалиевой,
Ж.А.Караевым,
Ш.Х.Курманалиной,
Е.А.Набиевым,
Г.К.Нургалиевой, Ж.К.Нурбековой, С.Е.Чакликовой и др.
Из множества определений, данных исследователями, мы берем за основу
следующее: информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) –
обобщающее понятие, описывающее различные устройства, механизмы,
способы, алгоритмы обработки информации.
В научной литературе отмечаются следующие возможные применения ИКТ
в процессе обучения: средство иллюстрации; средство имитации работы
различных устройств и объектов; средство моделирования различных явлений и
процессов; виртуальная лаборатория; тренажер, позволяющий учащимся
закреплять знания, умения и навыки; вычислительное устройство;
информационно-справочная
система
(В.П.Кулагин,
Г.А.Краснова,
В.В.Найханов, Б.Б.Овезов, И.В.Роберт и др.)
8
Компьютер все больше играет роль эффективного средства учебновоспитательной деятельности, является инструментом обработки и анализа
педагогической информации, инструментом управления и организации учебновоспитательного процесса (В.А.Далингер).
Цифровые образовательные ресурсы (ЦОР) существенно повышают
качество визуальной и аудиоинформации, она становится ярче, красочнее,
динамичнее.
Использование
вариативного
материала
цифровых
образовательных ресурсов и различных режимов работы в условиях ИКТ
способствует индивидуализации обучения, развитию творческого потенциала
учащихся, их способностей к коммуникативным действиям, умений
экспериментально-исследовательской деятельности и культуры учебнопознавательной
деятельности.
Таким
образом,
информационнокоммуникационные технологии, в совокупности с правильно подобранными
педагогическими приемами, создают необходимый уровень качества,
вариативности, дифференциации и индивидуализации обучения.
В своем исследовании мы сосредоточили свое внимание на использовании
ИКТ в процессе обучения геометрии. О серьезных недостатках в
геометрических
знаниях
школьников,
связанных
с
недостаточно
сформированными пространственными представлениями свидетельствуют
многочисленные публикации и анализ практики обучения геометрии в школах
республики. Изучение геометрии в школе, вооружая ученика одним из
богатейших средств познания окружающего мира и обладая потенциальными
возможностями для его развития, создает благоприятные условия для
формирования и развития пространственных представлений учащихся.
Академик
А.Н.
Колмогоров
подчеркивал
значимость
развития
пространственного воображения для воспитания у школьников творческих
задатков: «Геометрическое воображение … играет большую роль при
исследовательской работе».
Геометрическая деятельность, являясь по сути
первичным видом интеллектуальной деятельности, которой человек занимается
буквально с момента рождения (И.Ф.Шарыгин), сопровождает его на
протяжении всей жизни, как в профессиональной деятельности, так и в быту.
Современное развитие общества диктует новые подходы к оцениванию
качества школьного математического образования. В исследованиях
В.А.Болотова, В.В.Серикова и др. показано, что приоритетным становится
образование, способствующее формированию компетентности, личностного
опыта и других показателей образованности, которые нельзя сложить из набора
знаний и умений. С точки зрения компетентностного подхода, оценка
результата математического образования должна быть ориентирована на
сформированность не только знаний, но и умений применять их на практике,
ориентироваться в нестандартных ситуациях, развитие компетенций и
компетентности обучающихся. Такой подход будет способствовать
возвращению математике ее важнейшей образовательной функции,
заключающейся в развитии универсальных способностей, применимых в
различных областях знания и сферах деятельности.
9
Раскрывая содержание понятий «компетенция» и «компетентность» мы
опирались на работы А.В.Хуторского, А.Дахина, В.А.Болотова, В.В.Серикова,
Г.Селевко и других. На основе данных исследований мы выделили следующие
определения:
Компетенция – это готовность (способность) ученика использовать
усвоенные знания, учебные умения и навыки, а также способы деятельности в
жизни для решения практических и теоретических задач. Компетентность –
владение человеком соответствующей компетенцией, включающее его
личностное отношение к ней и предмету деятельности.
В каждом учебном предмете могут быть выделены предметные
компетенции, формируемые в рамках конкретного предмета. Так,
С.Е.Чакликовой впервые предложен вариант определения математической
компетенции:
1)
числовая (количественная);
2)
геометрическая (пространственная);
3)
составление, репрезентация и оценка данных;
4) применение и адаптирование математических идей и процессов для
решения проблем.
Понятия
«геометрическая
компетенция»
и
«геометрическая
компетентность» учащихся основной школы в педагогической науке и практике
до сих пор никем не были обоснованы. Геометрическая компетенция
характеризуется геометрической грамотностью, основанной на знаниях и
опыте, приобретенном в процессе обучения геометрии, и способами
деятельности, ориентированными на применение курса геометрии в различных
сферах и жизненных ситуациях. Геометрическую компетентность учащихся
основной школы мы определяем как интегральное качество личности,
включающее геометрическую компетенцию и личностное отношение к
геометрии и предмету деятельности.
Исходя из данного определения, мы предлагаем следующий состав
компонентов геометрической компетентности учащихся основной школы:
−
геометрическая грамотность включает знания, умения и навыки
определения геометрических фигур и их свойств, выполнения построений,
вычисления периметра, площади фигур, анализа взаимного расположения
фигур, применения координатно-векторного метода и др;
−
личностное отношение
к геометрии характеризуется
осознанностью
значения
геометрических
знаний
и
умений,
заинтересованностью в их применении,
мотивация в получении
геометрических знаний, умений и навыков);
−
способы деятельности (распознавание фигур в различных
конфигурациях, способность видеть ситуации, связанные с пространственными
и плоскими геометрическими формами и отношениями, успешное
самостоятельное применение курса геометрии в различных сферах и
разрешении жизненных ситуаций)
Формирование геометрической компетентности на уроках геометрии в
основной школе предусматривает создание у учащихся четких и правильных
10
геометрических образов, развитие пространственных представлений,
вооружение их навыками черчения и измерения, имеющими большое
практическое значение.
Анализ состава образов, формируемых у учащихся при изучении
геометрии в средней школе, позволяет констатировать, что способность
установить пространственные соотношения при традиционной методике
обучения, использующей плоские чертежи, развивается недостаточно. Многие
учащиеся имеют низкую мотивацию к изучению геометрии, которая вызвана
затруднением у них пространственного представления и пространственного
воображения, неспособностью видеть ситуации, связанные с геометрическими
формами и отношениями и др.
Использование информационно-коммуникационных технологий в процессе
обучения геометрии позволит повысить эффективность формирования
геометрической компетентности за счет использования дополнительных
мотивационных рычагов, а так же организовать новые формы взаимодействия в
процессе обучения и изменения содержания и характера деятельности
обучаемого и обучающего.
Посредством
уроков
с
использованием
информационнокоммуникационных технологий активизируются психические процессы
учащихся: восприятие, внимание, память, мышление; гораздо активнее и
быстрее происходит возбуждение познавательного интереса. В первую очередь
большую роль играет дидактическое достоинство уроков геометрии с
использованием ИКТ – реализация принципа наглядности. Раскрывая роль
наглядности ИКТ в повышении эффективности усвоения учащимися знаний и
умений, а также в совершенствовании управленческой деятельности учителя,
исследователи отмечают, что визуальное представление определений,
качественных чертежей к геометрическим задачам, предъявление подвижных
зрительных образов в качестве основы для осознанного овладения научными
фактами обеспечивает эффективное усвоение учащимися новых знаний и
умений.
Эффективность уроков по формированию умения учащихся выполнять
построения с применением графических редакторов более высокая, чем
традиционных уроков с выполнением чертежей на бумаге. При этом
возможность повторить попытку выполнения чертежа или графика устраняет
одну из важнейших причин отрицательного отношения к учебе – неуспех,
обусловленный непониманием или пробелами в знаниях.
При использовании мультимедийных обучающих программ (МОП) у
учащихся вырабатывается умение решать задачи прикладного характера.
Учащиеся овладевают доказательством большинства теорем и навыками
применения геометрических знаний к познанию мира. Возможность
неоднократного прослушивания доказательства теоремы, предоставляемая
МОП, позволяет учитывать индивидуальные особенности учащихся: кто-то
«схватывает на лету», а кому-то необходимо для усвоения нового материала
прослушать объяснение много раз. На уроках, построенных по традиционной
11
методике, учитель просто не имеет физической возможности объяснять
учебный материал несколько раз одному и тому же ученику.
Исходя из педагогических возможностей современных ИКТ, нами
предложена структурно-содержательная модель использования ИКТ в
формировании геометрической компетентности (рисунок 1).
Геометрическая компетентность
учащихся основной школы
Способы деятельности
способность видеть ситуации,
связанные с пространственными
и плоскими геометрическими
формами и отношениями;
успешное самостоятельное
применение курса геометрии
в различных сферах и
разрешении жизненных ситуаций
∼
осознанность
геометрических
знаний и умений
мотивация
в получении
геометрических
знаний, умений
и навыков
Заинтересован
ность в
применении
геометрии
∼
Личностное отношение к геометрии
Распознавание
фигур
в различных
конфигурациях
∼
Преобразова
ние
фигур
Вычисление
периметра,
площади
фигур
Анализ
взаимного
расположени
я
фигур
Применение
координатно
векторнго
метода
Выполнение
построений
Определение
геометрическ
их
фигури их
свойств
Геометрическая грамотность
Контроль – оценка достижений
Взаимодействие учителя
и учащихся
~
Урок,
тема
Урок,
тема
Урок,
тема
Цифровые образовательные
ресурсы:
электронные задачники;
репетиторы, тренажеры;
мультимедийные
обучающие программы,
электронные учебники,
виртуальные лаборатории и др.
Прикладное программное
обеспечение: MS’ Word, MS’Excel,
MS’PowerPoint, MS’Publisher,
графические редакторы и САПР и др.
Урок,
тема
Урок,
тема
Урок,
тема
Обоснование
выбора
Урок,
тема
и
ец
ел
ск
и
че
Урок,
тема
Урок,
тема
Урок,
тема
Визуализация знаний,
Изложение теории
Ди
да
к ти
закрепление
навыков
построения
закрепление умений
решения различных
типов геометрических
задач
Закрепление
материала (тренинг)
Интернет-ресурсы
–
о
ии
лог
онн
аци техно
ор м
ые
Инф ионн
кац
моделирование
геометрических
объектов и их отношений
и
мун
ком
~
контроль и проверка
знаний
(достижений)
Модули
Цели обучения геометрии
Рисунок 1 – Модель использования ИКТ в формировании геометрической
компетентности учащихся основной школы
Модель использования ИКТ в процессе обучения геометрии состоит из
ряда взаимосвязанных структурных компонентов и раскрывает взаимосвязь
процесса формирования геометрической компетентности учащихся основной
школы и применяемых в процессе обучения геометрии информационнокоммуникационных технологий. Указанная модель с учетом ожидаемых
12
результатов способствует формированию не только геометрических знаний,
умений, навыков и способов деятельности, но и личностных качеств учащихся,
что в целом и составляет геометрическую компетентность.
Цель
обучения
геометрии
определяется
Государственным
общеобязательным стандартом среднего общего образования.
Модуль представляет собой укрупненную дидактическую единицу
содержания
геометрического
образования,
включающую
несколько
взаимосвязанных тем, которые реализуются на отдельных уроках.
Каждый урок имеет свои конкретные дидактические цели. В зависимости
от этих целей учителю необходимо обоснованно осуществлять выбор того или
иного вида ИКТ: прикладное программное обеспечение Microsoft Office: MS’
Word, MS’Excel, MS’PowerPoint, MS’Publisher, графический редактор Paint,
AutoCad и др.; цифровые образовательные ресурсы: электронные задачники;
репетиторы, тренажеры; мультимедийные обучающие программы, электронные
учебники, виртуальные лаборатории, Интернет-ресурсы и др. Выбор ИКТ для
реализации конкретных дидактических целей на уроках геометрии является
ответственной, сложной и творческой деятельностью педагога.
Нами предлагаются варианты использования видов ИКТ на уроках по
геометрии, изложенные в таблице 1.
Таблица 1 - Отбор видов ИКТ, способствующих формированию геометрической
компетентности, в соответствии с дидактическими целями
Дидактические цели урока
Виды информационно-коммуникационных
технологий
изложение теоретического материала
прикладное программное обеспечение: MS’
(визуализация знаний)
Word,
MS’Excel,
MS’PowerPoint,
MS’Publisher, видеоролики, электронные
учебники,
мультимедийные
обучающие
программы
закрепление изложенного
мультимедийные обучающие программы
теоретического материала (тренинг)
интерактивные задания электронных
учебников
закрепление умений решения
электронные
тренажеры,
электронные
различных типов геометрических задач задачники
закрепление навыков построения
Microsoft Office (MS’Word, MS’Excel,
MS’PowerPoint, MS’Publisher); графический
редактор Paint и др
закрепление навыков (проведение
мультимедийные интерактивные обучающие
лабораторных работ)
программы, виртуальные лаборатории
моделирование геометрических
cистемы автоматизированного
объектов и их отношений
проектирования AutoCad, КОМПАС и др.
контроль и проверка знаний
электронные тестирующие программы, тесты
(достижений)
в составе электронных учебников
самостоятельная работа учащихся
электронные репетиторы, энциклопедии,
Интернет-ресурсы и др
13
Согласно предложенной авторской модели была разработана и реализована
методика использования ИКТ на уроках геометрии, предоставляющая нам
совокупность методов и приемов взаимодействия учителя и учащихся на основе
обоснованно выбранных видов ИКТ, способствующих формированию
геометрической компетентности.
Рассмотрим методический прием использования ИКТ в формировании
геометрической компетентности на примере урока геометрии в 9 классе по теме
«Элементы стереометрии», целью которого является
формирование
представлений учащихся о связи пространственных фигур с окружающим
миром. Частная дидактическая цель – представление нового учебного
материала с необходимой визуализацией знаний – продиктовала выбор
мультимедийного фрагмента (рисунок 2). Использование данного фрагмента на
уроке при объяснении нового материала позволило учащимся наблюдать
объекты реальной действительности: здания, предметы, космические тела и др.,
представляющие с геометрической точки зрения объемные фигуры, которые
предъявить ученикам на уроке невозможно. Этот прием в значительной
степени
способствовал
формированию
знаний
свойств
основных
геометрических фигур и умений определять их в пространстве.
Рисунок 2 – Фрагменты видеодемонстрации «Объемные фигуры»
При изучении темы «Векторы на плоскости» формируется умение
применять векторный метод при решении геометрических задач. При этом
возникает необходимость изобразить коллинеарные векторы, то есть два
ненулевых вектора, лежащих на одной прямой или на параллельных прямых.
Цель урока обусловила выбор использования графических редакторов. С
помощью графических редакторов построение двух коллинеарных векторов
выполняется достаточно просто (рисунок 3), что немаловажно для учащихся,
так как выполнение геометрических построений без затруднений является
одним из залогов успешного усвоения геометрии. Использование ИКТ на
данном уроке способствовало формированию знаний о векторах и умения
применять векторный метод при решении геометрических задач, а также
развитию способности к самообучению.
Рисунок 3 – Построение коллинеарных векторов с помощью графического редактора
14
Ориентация учащихся на применение знаний геометрии в жизненных
ситуациях достигается посредством использования электронных учебников или
электронных задачников, включающих контекстные задачи (задачи с
практическим содержанием). Если учащимся предлагается решить задачу на
вычисление в виде динамической картины, то процесс осознания учащимися
практической значимости данного расчета будет протекать эффективнее.
На
уроках, проводимых без использования ИКТ, предоставление динамической
картины невозможно.
Немаловажно и то, что при использовании электронного учебника или
мультимедийной обучающей программы в ходе выполнения заданий ученик
может убедиться в правильности своего решения или узнать о допущенной им
ошибке незамедлительно; ему не надо ждать, когда учитель проверит тетради с
выполненным заданием. Известно, что при традиционном обучении процесс
проверки по объективным
или субъективным обстоятельствам иногда
затягивается не на один день, что в результате приводит к утрате интереса со
стороны учащихся, некачественному усвоению знаний, отсутствию
формирования требуемых умений.
Если целью урока является наблюдение за объектом при разных условиях,
выбирается цифровой образовательный ресурс, который позволяет проследить
динамику процесса. Так, при традиционном обучении многие учащиеся
недостаточно усваивают те или иные свойства геометрических объектов, т.к.
демонстрация этих свойств на уроке затруднена. Использование ИКТ
позволяет продемонстрировать свойства геометрических объектов и их
отношений не статично, а в динамике. Например, закрепить знания о
свойствах высоты треугольника на уроке поможет использование виртуальной
лаборатории (рисунок 4).
B
A
H
B
B
A
C
A
H
H
C
C
Рисунок 4 – Динамическое представление свойства высоты
15
Ученики могут наглядно убедиться в том, что при смещении вершины С
треугольника АВС высота BH остается неизменно перпендикулярной стороне
АС.
Возможность воспроизводить с помощью средств ИКТ не только результат
геометрических преобразований, но и сам процесс имеет огромное значение
для восприятия и понимания ситуации в целом. Использование виртуальной
лаборатории позволяет эффективно формировать способность учащихся
определять свойства геометрических объектов, которая является одним из
признаков геометрической компетентности.
Как мы убедились на практике, не все виды цифровых образовательных
ресурсов в равной степени удовлетворяют заданной цели формирования
геометрической компетентности. Для того чтобы искомое качество было
сформировано более эффективно, цифровые образовательные ресурсы должны
отвечать следующим требованиям:
− практическая направленность содержания;
− предоставление возможности наблюдения за динамикой процесса при
изменении параметров;
− предоставление возможности проводить дублирование изображений;
− предоставление возможности управлять позицией объекта при
зрительном исследовании его модели;
− предоставление возможности модификации фигур и их комбинаций.
Педагогический эксперимент по использованию ИКТ с целью
формирования геометрической компетентности в рамках данного исследования
проводился с 2003 года. Нами проведено два вида эксперимента:
констатирующий (2003-2006 гг.) и формирующий (2006-2008гг.).
Констатирующий эксперимент проводился в 2003 - 2006 учебном году. В
нем приняли участие 50 педагогов и 164 учащихся образовательных
учреждений г.Семипалатинска – средних общеобразовательных школ № 1, №3,
№ 22, № 40, школ-гимназий № 5, № 37 и факультета довузовской подготовки
при Семипалатинском государственном педагогическом институте.
В ходе констатирующего эксперимента было осуществлено анкетирование
учителей и учащихся, тестирование учащихся по геометрии, наблюдение,
беседы, анализ литературы по проблеме, что позволило определить реальное
состояние сложившейся школьной практики обучения геометрии. Полученные
результаты констатирующего эксперимента показали невысокий уровень
знаний и умений учащихся основной школы по геометрии, недостаточное
проявление учащимися осознанного интереса к изучению геометрии, а также
недостаточное использование ИКТ на уроках учителями.
Формирующий эксперимент проводился с целью апробации предложенной
модели и разработанной методики использования ИКТ в формировании
геометрической грамотности на уроках геометрии. В формирующем
эксперименте принимали участие 60 учащихся, в том числе 30 учеников – в
экспериментальной группе (ЭГ), 30 – в контрольной группе (КГ)
Для оценки эффективности использования ИКТ в формировании
геометрической компетентности учащихся основной школы мы сравнивали
16
уровень сформированности искомого качества у учеников контрольных и
экспериментальных групп до начала эксперимента и после его завершения. Был
проведен сопоставительный анализа по ряду критериев: уровень
геометрической грамотности учащихся основной школы (знания, умения и
навыки определения геометрических фигур и их свойств, выполнения
построений, вычисления периметра, площади фигур, анализа взаимного
расположения фигур, применения координатно-векторного метода и др);
степень проявления личностного отношения учащихся к геометрии
(осознанность значения геометрических знаний и умений, заинтересованность
в их применении, мотивация в получении геометрических знаний, умений и
навыков); проявление у учащихся способов деятельности (распознавание фигур
в различных конфигурациях, способность видеть ситуации, связанные с
пространственными и плоскими геометрическими формами и отношениями,
успешное самостоятельное применение курса геометрии в различных сферах и
разрешении жизненных ситуаций).
Результаты формирующего эксперимента (ФЭ) по определению уровня
геометрической грамотности представлены в таблице 2 и проиллюстрированы
на рисунке 5.
Таблица 2 – Уровень сформированности геометрической грамотности
Показатели геометрической грамотности
Умение определять геометрические фигуры
и их свойства
Навыки выполнения построений
Умение вычислять периметр, площадь фигур
Умение анализировать взаимное
расположение фигур
Умение и навыки применения координатновекторного метода
Средний балл (по 5-балльной
системе)
на начало ФЭ
после ФЭ
КГ
ЭГ
КГ
ЭГ
3,32
3,41
3,35
3,85
3,0
3,53
3,25
3,15
3,42
3,0
3,25
3,65
3,34
4,25
3,94
4,15
3,20
3,15
3,14
3,62
Более высокие показатели уровня геометрической грамотности
экспериментальной группы по окончании ФЭ мы непосредственно связываем с
включением
в
экспериментальное
обучение
геометрии
цифровых
образовательных ресурсов АО НЦИ.
17
4,5
4
3,5
3
2,5
На начало КГ
2
На начало ЭГ
1,5
На выходе КГ
На выходе ЭГ
1
0,5
0
умение определять навыки выполнения Умение вычислять
геометрические
построений
периметр, площадь
фигуры и их
фигур
свойства
Умение
анализировать
взаимное
расположение
фигур
Умение и навыки
применения
координатновекторного метода
Рисунок 5 - Уровень сформированности геометрической грамотности
Анализ сформированности личностного отношения учащихся к геометрии
продемонстрировал, что по окончании ФЭ у большего количества учащихся ЭГ
наблюдалась осознанность значения геометрических знаний и умений(56,8%),
заинтересованность в их применении (42,5%), мотивация в получении
геометрических знаний, умений и навыков (63,2%) по сравнению с теми же
показателями КГ: 16,1 %, 22%, 11,3% соответственно (таблица 3).
Таблица 3 – Уровень сформированности личностного отношения к геометрии
Показатели личностного отношения
Осознанность значения геометрических
знаний и умений
Заинтересованность в применении знаний,
умений и навыков по геометрии
Мотивация в получении геометрических
знаний, умений и навыков
В % от общего количества
на начало ФЭ
после ФЭ
КГ
ЭГ
КГ
ЭГ
15,6
16,2
16,1
56,8
20,2
23,0
22,0
42,5
10
8,5
11,3
63,2
По результатам проверки у учащихся проявления способов деятельности
по распознаванию фигур в различных конфигурациях, по выявлению ситуаций,
связанных с пространственными и плоскими геометрическими формами и
отношениями и успешному применению геометрии при решении задач
прикладной направленности мы также можем констатировать более высокую
динамику этих показателей у учащихся ЭГ по сравнению с КГ.
Таким образом, сравнительная характеристика результатов контрольной и
экспериментальной
групп
показала,
что
учащиеся,
прошедшие
18
экспериментальное обучение с использованием цифровых образовательных
ресурсов – электронных учебников по математике Национального центра
информатизации, согласно предложенной нами модели, имеют более высокие
показатели, характеризующие уровень геометрической компетентности по
сравнению с учащимися контрольных групп. Данный факт мы связываем с
реализации авторской методики использования ИКТ в процессе обучения
геометрии.
Заключение
Обобщая основные результаты теоретической и эмпирической частей
исследования, можно сделать следующие выводы:
1. На основе проведенного аналитического обзора научно-педагогических
исследований и практического опыта по внедрению информационнокоммуникационных технологий в образование были определены роль и место
ИКТ в формировании геометрической компетентности учащихся основной
школы при изучении геометрии.
Информационно-коммуникационные
технологии в процессе обучения геометрии являются эффективным средством
учебно-познавательной деятельности учащихся, когда дают: динамическую
интерпретацию существенных свойств не только реальных объектов, но и
научных закономерностей, теорий, понятий; визуальное представление
определений, качественных чертежей к геометрическим задачам, предъявление
подвижных зрительных образов; возможность воспроизводить на дисплее
динамические модели: не только результат, но и сам процесс; возможность
проследить изменения в бесконечном числе ситуаций; возможность
модификации геометрической фигуры; интенсификацию обучения учащихся
выполнению чертежей, иллюстраций, графиков; возможность наблюдать
объекты реальной действительности, которые предъявить ученикам на уроке
невозможно и способствуют формированию не только геометрических знаний,
умений, навыков и способов деятельности, но и личностных качеств учащихся,
что в целом и составляет геометрическую компетентность.
2. В процессе исследования были уточнены понятия
«геометрическая
компетенция», «геометрическая компетентность учащихся основной школы».
Геометрическая компетенция характеризуется геометрической грамотностью,
основанной на знаниях и опыте, приобретенном в процессе обучения
геометрии, и способами деятельности, ориентированными на применение
курса геометрии в различных сферах и жизненных ситуациях. Геометрическую
компетентность учащихся основной школы мы определяем как интегральное
качество личности, включающее геометрическую компетенцию и личностное
отношение к геометрии и предмету деятельности.
3. Составлена
структурно-содержательная
модель
использования
информационно-коммуникационных
технологий
в
формировании
геометрической компетентности учащихся, которая подразумевает постановку
цели обучения геометрии, обоснованный выбор ИКТ в зависимости от
дидактических целей урока и организацию взаимодействия учителя и
19
учащегося на основе ИКТ по формированию геометрической компетентности
учащихся основной школы.
4. На основе предложенной модели разработана методика использования
информационно-коммуникационных
технологий
в
формировании
геометрической компетентности учащихся основной школы, заключающаяся в
совокупности методов и приемов взаимодействия учителя и учащихся на
основе обоснованно выбранных видов информационно-коммуникационных
технологий.
5. В ходе апробации методики использования ИКТ определены
методические требования к созданию цифровых образовательных ресурсов по
геометрии. Для эффективности формирования геометрической компетентности
учащихся основной школы цифровые образовательные ресурсы должны
предоставлять возможность динамики процесса при изменении параметров,
управления позицией объекта при зрительном исследовании его модели,
модификации фигур и их комбинаций, дублирования изображений; иметь
практическую направленность содержания курса геометрии.
6. Опытно-экспериментальная работа показала, что внедрение авторской
модели и методики использования ИКТ в формировании геометрической
компетентности учащихся основной школы в реальном учебном процессе
позволило повысить у учащихся уровень сформированности искомого качества,
о чем свидетельствуют результаты формирующего педагогического
эксперимента.
Данные выводы подтвердили выдвинутую нами гипотезу. Использование
ИКТ в соответствии с методикой, разработанной на основе структурносодержательной модели, позволяет повысить качество процесса обучения
геометрии, т.к. формирует геометрическую компетентность учащихся основной
школы, обеспечивая их подготовку к профильному обучению на старшей
ступени школы.
Разработанная
модель
использования
ИКТ
в
формировании
геометрической компетентности может явиться основой для дальнейших
педагогических исследований и поиска путей использования ИКТ при
формировании других предметных компетенций. Цифровые образовательные
ресурсы, включающие материалы, разработанные соискателем, и методические
разработки уроков геометрии на основе использования ИКТ с целью
формирования геометрической компетентности учащихся могут найти широкое
применение у учителей математики средних школ. Выработанная автором
система требований к разработке цифровых образовательных ресурсов может
быть использована при создании электронных учебников и мультимедийных
обучающих программ по математике.
Наше исследование, безусловно, решает не все проблемы, связанные с
использованием ИКТ в процессе обучения геометрии. Дальнейшего
исследования и решения требуют проблемы подготовки учителей математики к
осуществлению
профессиональной
деятельности
на
основе
ИКТ
(формирование ИКТ-компетентности педагогов), пути использования ИКТ20
компетентности учащихся с целью формирования различных образовательных
компетенций, поиск новых методических приемов использования ИКТ и т.п.
Список опубликованных работ по теме диссертации
1 Информационная культура математика // Материалы Международной
научно-практической конференции «Теория функций, функциональный анализ
и их приложения», посвященной 80-летию чл.корр АН Каз ССР, д.ф.-м.н.,
профессора Т.И.Аманова (1923-1978), 1-4 июля 2003. – Семипалатинск,2003. –
C.367-369. (в соавторстве Д.А.Жумаханова)
2 Методика преподавания графических и издательских систем // Труды
Второй Международной конференции«New Trends in the Computer Science
Master’s Curriculum». – Алматы. – 2004. – C.123-126 (в соавторстве
Д.Т.Беккасимова, Б.А.Кабланбекова)
3 Оқу процессінде жана ақпараттық технологиялар құралдарын
пайдалану// Труды Второй Международной конференции «New Trends in the
Computer Science Master’s Curriculum». – Алматы, 2004. – C.119-121. (в
соавторстве Д.Т.Беккасимова, Д.А.Жумаханова)
4 К вопросу о формировании математической компетентности учащихся. //
Ұлт тағылымы/Достояние нации. – Алматы, 2006. – №2. – C.142-146 (в
соавторстве С.Е. Чакликова)
5 Подготовка
будущих учителей математики к использованию
информационных технологий
в педагогической деятельности // Вестник
Семипалатинского государственного педагогического института. – 2005. –
№2(3). – C.70-73. (в соавторстве М.Б.Макамбаев)
6 Использование компьютерных технологий при обучении геометрии //
Сборник научных статей IV Международного форума «Информатизация
образования Казахстана и стран СНГ». – Алматы, 2006. – C.327-330.
7 Внедрение информационно-коммуникационных технологий в учебный
процесс для формирования геометрической грамотности учащихся //
«Ізденіс/Поиск». – Алматы, 2006. – №4(2). – C.292-296 (в соавторстве
Ш.Ж.Болсынбекова)
8 Геометрия оқыту тиімділігін арттыру құралы. // «Математика және
физика». – 2006. - №6. – C.10-11(в соавторстве Ш.Ж.Болсынбекова,
А.А.Абишова)
9 Пути формирования геометрических умений учащихся. // Средняя школа
Казахстана. – Алматы, 2006. – № 12. – C.4-10 (в соавторстве С.Е.Чакликова).
10 Графические возможности компьютера – эффективное средство
обучения учащихся построениям по геометрии // Материалы Международной
научно-практической конференции «Современные проблемы математики,
механики и информационных технологий». – Талдыкорган, 2007. – C.59-62.
11 Образовательные
средства
информационно-коммуникационных
технологий в совершенствовании обучения геометрии // Вестник КазНПУ им.
Абая. – Алматы, 2007. – №4(20). – C.176-180
12 Роль компьютерной поддержки
при изучении стереометрии //
Международная научно-практическая конференция «Формирование единого
21
образовательного пространства: проблемы и перспективы». – Павлодар, 2007. C. 239-243
13
Методические особенности разработки компьютерных средств для
обучения
геометрии // Материалы Международной научно-практической
конференции «Проблемы формирования профессиональной компетентности
педагогов в условиях перехода к 12-летнему образованию» II том. – Семей,
2008. - C.221-224.
14
Урок геометрии в компьютерном классе // Информатика и
образование. – Москва, 2008. – №1. – C.85-88
15 Роль учителя в процессе использования ИКТ для формирования
компетентности учащихся // Материалы Международной научно-практической
конференции «Образование и наука: опыт и перспективы сотрудничества
Казахстана и России» I том. – СГПИ, 29-30 мая 2008г. – Семей, 2008. – C.341344 (в соавторстве А.А.Абишова)
16 Формирование ИКТ-компетентности учащихся на основе
их
творческой деятельности // Материалы Международной научно-практической
конференции «Образование и наука: опыт и перспективы сотрудничества
Казахстана и России». I том. – СГПИ, 29-30 мая 2008г.- Семей, 2008. – C. 228230 (в соавторстве Д.Т.Беккасимова)
17 Исследование уровня знаний учащихся по геометрии // Вестник
КазНПУ им. Абая. Серия «Физико-математические науки». – Алматы, 2008. №1(21). – C.212-214
18 Применение компьютерных моделей в процессе преподавания
геометрии // «Математическое моделирование и информационные технологии в
образовании и науке» (ММ ИТОН): Материалы IV международной научнометодической конференции, посвященной 80-летию КазНПУ имени Абая. –
Алматы, 2008. - Т1. – C.185-187 (в соавторстве с Э.Т.Бахтинова,
Ж.Н.Кайракбаева)
19
ИКТ для формирования геометрической компетентности учащихся //
Материалы
Международной
научно-практической
конференции
«Инновационные технологии в образовании одаренных детей: состояние и
перспективы развития», II часть, 23-24 октября 2008 г. – Астана; «Дарын», 2008.
– C.85-88
20 Геометрический калейдоскоп на персональном компьютере: Учебнометодическое пособие. – Семей: СГПИ, – 2009. – 52 с.
21
Использование информационно-коммуникационных средств для
формирования геометрической компетентности учащихся // Материалы
Международной научно-практической конференции «Стратегические
ориентиры образовательной политики Республики Казахстан» (в свете
долгосрочной программы развития образования до 2020 года)». СГПИ,
26-27 февраля 2009г. – Семей, 2009. – С.370-372 (в соавторстве С.Е.Чакликова)
22
ТҮЙІН
Мұсатаева Июнгүль Сулжанқызы
Негізгі мектеп оқушыларының геометриялық құзіреттілігін
қалыптастыруда ақпараттық- коммуникациялық технологияларды
пайдалану әдістемесі
13.00.02 – оқыту және тәрбиелеу теориясы мен әдістемесі
(бастауыш, орта және жоғары білім беру жүйесіндегі ақпараттандыру)
Білім беруді ақпараттандыру жалпы білім беретін орта мектеп пәндерін,
атап
айтқанда
геометрияны
оқытуда
ақпараттық-коммуникациялық
технологияны пайдаланудың жаңа әдістемелік жүйесін даярлауды ұсынады.
Диссертациялық жұмыс болашақ бейінді оқытуда және негізгі мектеп
оқушыларын кәсіби бағдарлауда, оқушылардың тұлғасын дамытуда қажетті
аспект болып саналатын оқушылардың геометриялық құзіреттілігін
қалыптастыруда ақпараттық-коммуникациялық технологияны пайдаланудың
өзекті, әрі аз зерттелген мәселелеріне арналған.
Зерттеудің нысаны – негізгі мектептерде математикалық білім беруді
ақпараттандыру.
Зерттеу пәні – негізгі мектепте геометрияны оқыту үрдісінде
оқушылардың геометриялық құзіреттілігін қалыптастыруда АКТ-ны қолдану
әдістемесі.
Зерттеудің мақсаты – негізгі мектеп оқушыларының геометриялық
құзіреттілігін қалыптастыруда ақпараттық-коммуникациялық технологияны
қолдану әдістемесін негіздеу және даярлау.
Мақсаттарға сәйкес мынандай зерттеу әдістері қолданылды: психологияпедагогикалық, оқу-бағдарламалық құжаттарды, зерттелетін тақырып бойынша
ғылыми және әдістемелік әдебиеттерді теориялық талдау; мектеп
оқушыларымен, ұстаздармен, мектеп басшыларымен әңгімелесу және
сауалнама жүргізу, біріктірілген педагогикалық бақылау, оқушыларды тестілеу,
сараптау; модельдеу; педагогикалық тәжірибе; мәліметтерді статистикалық
өңдеу әдістері.
Зерттеу нәтижелері:
- Білім беруде ақпараттық-коммуникациялық технологияны енгізудің істәжірибесі және ғылыми-педагогикалық зерттеуді аналитикалық шолу
жүргізу негізінде негізгі мектепте геометрияны оқыту барысында
оқушылардың геометриялық құзіреттілігін қалыптастыруда АКТ-ның
орны мен ролі анықталды.
- Зерттеу барысында «геометриялық құзіреттілік», «негізгі мектеп
оқушыларының геометриялық құзіреттілігін» ұғымдары нақтыланды.
- Оқушылардың
геометриялық
құзіреттілігін
қалыптастыруда
ақпараттық-коммуникациялық технологияны пайдаланудың құрылымдықмазмұнды моделі құрастырылды.
23
Ұсынылған модель негізінде оқушылардың геометриялық құзіреттілігін
қалыптастыруда ақпараттық-коммуникациялық технологияны пайдалану
әдістемесі даярланды.
- АКТ-ны пайдалану әдістемесін іс жүзінде тексеру барысында
геометриядан цифрлық білім беру қорын құруға қойылатын әдістемелік
талаптар анықталды.
Зерттеудің нәтижелерін енгізу және тәжірибе жүзінде тексеру.
Зерттеудің
нәтижелері
Халықаралық
ғылыми-практикалық
конференцияларда (2003-2007), «Қазақстан және ТМД елдеріндегі білім беруді
ақпараттандыру» IV Халықаралық форумда (2006),
Ақпараттандырудың
ұлттық орталығының «Білім беруді ақпараттандырудың методологиясы мен
технологиясы» зертханалық отырыстарында баяндалды және талқыланды.
Негізгі нәтижелер мен ұсыныстар Семей қаласындағы №1
Н.Чернышевский атындағы орта мектептің іс тәжірибесіне енгізілді.
Ізденушінің даярлаған материалдарын қамтитын АҰО АҚ жасалған
«Математика, 9 класс» электрондық оқулығы қазіргі уақытта Қазақстан
Республикасының барлық өңірінде оқушыларды оқытудың қосымша құралы
ретінде қолданылуда.
Жұмыстың теориялық маңыздылығы геометрияны оқыту үрдісінде
ақпараттық-коммуникациялық технологияның орны мен ролінің негізделуінен,
«геометриялық құзіреттілік», «негізгі мектеп оқушыларының геометриялық
құзіреттілігі» ұғымдарының мазмұнының нақтылануы және олардың
көрсеткіштері
мен
критерийлерінің
анықталуынан,
негізгі
мектеп
оқушыларының геометриялық құзіреттілігін қалыптастыруда АКТ-ны
қолданудың қажеттілігі мен мақсатқа сәйкестілігінің негізделуінен тұрады.
Зерттеудің практикалық маңыздылығы.
Зерттеу барысында ізденуші мынандай АКТ түрлерін даярлады:
«Көлемдік фигуралар» бейнедемонстрациясы, «Стереометрия элементтері»,
«Фигураларды түрлендіру», «Гомотетия және фигуралардың ұқсастығы»
тақырыптары бойынша презентация, «Фигураларды түрлендіру» тақырыбы
бойынша тестілеуші бағдарлама. Аталған материалдар Білім берудің
педагогикалық технологиясы орталығы құрастырған «Математика, 9 класс»
электрондық оқулығының құрамына енгізілді.
Алдағы зерттеулер математика мұғалімдерін дайындау барысында АКТ
негізінде кәсіби қабілеттілігін дамыту мәселелерін (АКТ қалыптастырумұғалімдердің жете білушілігі), АКТ-ны пайдалану жолдары- әр түрлі білім
беру құзырлылығын қалыптастыру мақсатында оқушының құзіреттілігін
қамтамасыз ету, АКТ-ны пайдаланудың жаңа әдістемелік тәсілдерін іздеп
табуды талап етеді.
-
24
Resume
Iyungul S.Musatayeva
Methods of use of information-communication technologies for formation of
geometric competency of students of the basic school
13.00.02 – The theory and methods of teaching and upbringing
(informatization in the system of primary, secondary and higher education)
Information education involves the development of a new methodology of
using information and communication technologies in teaching subjects of secondary
schools, in particular the geometry. The Dissertation work is devoted to topical and
scantily investigated the use of information and communication technologies in
shaping the geometric competencies of students, which is important aspect of
personal development of students and of particular importance to the future profile of
training and vocational guidance primary school students.
The object of research - informatization of the Mathematics education of the
basic school.
The subject of research - usage of means of informational and communication
technologies for formation of geometrical competence of pupils of the basic school.
The purpose of research - substation and groundwork of teaching mythology
of the usage of means of information-communication technologies at teaching of
geometry for formation of geometrical competence of pupils of the basic school.
According to the problems the following research methods were applied:
theoretical analysis of psychological and pedagogical, scientific and methodical
literatures; questionnaire and conversations with pupils, teachers and heads of
schools, pedagogical supervision, testing of pupils, the analysis of academic-program
documentation; modeling; pedagogical experiment, methods of mathematical data
processing.
The results of research:
- at the basis of the analytical review of scientific and educational research and
practical experience to introduce information and communication technologies in
education have been defined the role and place of ICT in the formation of geometric
competence of elementary school students in the study of geometry;
- in the course of the study were to clarify the concept «geometric competence»,
«geometrical core competency of students of basic school»;
- structurally content model for the use of information and communication
technologies in the formation of geometric competence of students;
- based on the model, a methods has been devised for the use information and
communication technologies in the formation of geometric competence of basic
school students;
- in the testing methodology of ICT use identified training requirements for the
creation of digital educational resources to geometry.
Approbation and introduction of research results
25
The results of the studies presented and discussed at the International scientific
conferences (2003-2007), IV International Forum «Informatization of education in
Kazakhstan and CIS countries» (Almaty, 2006.) at meetings of the laboratory
«Methodology and technology education informatization» National Centre of
Informatization and others.
The main results and recommendations have been implemented into practical
work in the Secondary School No. 1 “N. Chernyshevskovo”, in the city of Semey.
E-book «Mathematics, 9th Grade » NCI, which includes materials developed by
the competitor, now being used as an additional means of learning students from all
regions of the Republic of Kazakhstan
Theoretical significance of this work
In the fact that substantiated the role and state of information and
communication technologies in the learning geometry, refined the concept of
«geometric competence», «geometric competence» students of basic school,
identifies their criteria and indicators, justified the need for and appropriateness of the
use of ICTs in the formation of geometric competence students in primary schools.
The practical significance of research is that usage of developed means ICT
allows to raise quality of process of training of geometry, forms abilities of
independent informative activity of pupils, creative interrelation of the teacher with
the pupil and optimum control of training. Approved means ICT of educational
appointment and methodical workings out of lessons of geometry with use of means
ICT for the purpose of formation of geometrical competence of pupils can find wide
usage for mathematics teachers of the basic school.
Further research and problem solutions require the preparation of mathematics
teachers in the implementation of professional activities ICT-based (the formation of
ICT competence of teachers), the use of ICT competence of students to form different
educational skills; need to search new methods of acquiring skills in the use of ICT.
26
Мусатаева Июнгуль Сулжановна
Методика использования
информационно-коммуникационных технологий
в формировании геометрической компетентности
учащихся основной школы
13.00.02 – Теория и методика обучения и воспитания
(информатизация в системе начального, среднего и высшего образования)
АВТОРЕФЕРАТ
Диссертации на соискание ученой степени
кандидата педагогических наук
ИБ № 4413. Подписано в печать 27.02.09 .Формат 60х84 1/16.Бумага офсетная.
Печать RISO. Объем 1,375 п.л. Тираж 100 экз. Заказ№ 112.
Издательство “Қазақ университетi”
Казахского национального университета им. аль-Фараби
050040., г. Алматы, пр. аль-Фараби 71. КазНУ
Отпечатано в типографии издательства “Қазақ университетi”.
27