 Т.Ю. горюнова (к.п.н.) Изучение математических понятий В ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ в условиях уровневой дифференциации с использованием компьютерных технологий
г. Пенза, ПРЦВШ – РГУИТП, Пензенский филиал
В качестве важнейшего фактора модернизации высшего образования обычно рассматривается компьютеризация обучения. Соответственно, объектом педагогического воздействия становится не только студент, но и его компьютер, как средство обучения.
Постановка и реализация целей обучения в данном случае предполагает решение следующих дидактических проблем:
определение начального уровня подготовки;
переосмысление и развитие известных дидактических принципов применительно к обучению;
определение того, что делает на каждом этапе обучения студент и какие функции выполняет компьютер;
разработка методики контроля успешности достижения учебных целей студентом и контроля эффективности взаимодействия обучающегося и компьютера.
Технология обучения представляет собой конкретную программу по реализации целей и задач обучения, являющуюся организационно-методическим инструментарием учебного процесса, теоретическую основу которого составляет методика обучения. Разработка технологии обучения проходит три основных этапа: подготовительный (анализ содержания обучения в соответствии с учебной программой; определение целей и задач обучения, на реализацию которых направлена данная технология), основной (разработка технологии, включающая: а) отбор и структурирование учебного материала; отбор примеров, заданий, направленных на формирование умений и навыков; б) определение форм организации учебного процесса; в) выбор методов обучения; г) выбор средств обучения; д) выбор видов и форм контроля), завершающий (установление обратной связи преподавателя со студентом, диагностика результатов обучения, корректировка технологии обучения).
В качестве основополагающих принципов, положенных в основу технологии обучения, выбраны принципы уровневой дифференциации и создания благоприятной среды обучения. А так как информатика и информационные технологии представляют новый для математика предмет, а персональный компьютер является принципиально новым для математика элементом среды обучения, определены факторы, которые влияют на процесс обучения, а, следовательно, и на разработку технологии обучения, как-то: психолого-педагогические, личностные (преподавателя и студента), организационно-методические.
Чтобы каждый обучающийся раскрыл и проявил свои способности, свой личностный потенциал, при разработке технологии учитывается уровень компьютерной подготовки студента, индивидуальные способности, стили учебно-познавательной деятельности, черты характера, темперамент, интересы, и т.п. каждого из обучаемых студентов. Достичь этого позволит уровневая дифференциация - педагогический прием, когда в рамках одной группы обучаемых обучение идет на разных уровнях, - отражающая идеи личностно-ориентированного обучения. Все это позволит выявить и сгруппировать студентов по следующим критериям: уровень подготовки в области математики, информатики и информационных технологий, умений работать на компьютере (высокий, средний, низкий); по психологической направленности (наличие интереса, трудностей в изучении предмета, черт характера).
После определения принципов построения технологии обучения и факторов, влияющих на ее составление, необходимо приступить к отбору содержания обучения, выбору форм организации учебного процесса, методов и средств обучения, форм и способов контроля.
В своей деятельности преподаватель использует различные методы обучения, выбор которых зависит от индивидуального мастерства педагога, изучаемой дисциплины, темы, количества отводимых часов и т.п. Поэтому для проведения занятий по курсу математики-информатики могут применяться разнообразные методы обучения, которые преломляются сквозь призму специфики предмета.
При прочтении лекционного курса используются конспект-формы, содержащие, с одной стороны, кадры строго структурированной информации (материал лекции подготовленный преподавателем), а с другой - кадры комментария (место для занесения информации студентом по ходу прочтения лекции).
Такую форму удобно подготовить с помощью приложения MS PowerPoint, позволяющего создавать и демонстрировать слайд-фильмы учебного и справочного характера (презентации). Имея же специальное дополнительное устройство к компьютеру (компьютерный мультимедийный проектор), можно управлять демонстрацией прямо с клавиатуры. В этом случае имеется возможность менять слайды в прямом и обратном направлениях, комментируя каждый кадр информации, запускать автоматический показ всего учебного слайд-фильма, причем для каждого слайда можно зафиксировать время показа в зависимости от его учебной значимости. Используя эту возможность, преподаватель высшей математики получает и лекцию в виде слайд-фильма, и лекцию-копию на бумаге в виде упомянутых кадров структурированной информации и кадров комментария студента.
Постоянное обновление программных продуктов, смена аппаратных платформ, выход на новые рубежи технологий обработки информации затрудняли создание пособий на длительный срок. Поэтому некоторые преподаватели считают целесообразным проводить практические занятия по математике с использованием компьютерных технологий на основе кратких инструкций, раздаточного материала. Однако в последнее время, основные подходы к компьютерной технологии в основном стабилизировались. Это дало возможность создавать учебно-методические пособия для проведения практических занятий по математической информатике.
Все задания и упражнения разбиты на три группы с учетом уровня компьютерной подготовки учащихся: упражнения и задания с подробным описанием выполнения всех действий и операций. Степень подробности постепенно уменьшается; упражнения и задания, которые выполняются практически без опоры на описание, а также дополнительные усложненные задания; задания исследовательского характера по той же тематике, требующие более глубоких знаний, стойких умений и навыков работы на компьютере и с данным программным обеспечением. Имеется и комплекс дополнительных заданий с опорой на встроенную справочную систему.
Дополнительные задания студенты выбирают сами. Поэтому характер таких заданий разнообразный: "сделай по образцу" (задание-описание, задание-образец), "сделай так, чтобы..." (задание-преобразование), "составь алгоритм выполнения операции", "найди несколько способов выполнения задания" (задание-исследование).
Исходя из того, что прочность усвоения знаний зависит не только от последующей специальной работы по их закреплению, но и от первичного восприятия материала (С.Л. Рубинштейн), весьма полезным оказывается включение в пособие упражнений, которые демонстрируют большие возможности компьютера (программного обеспечения), чем ожидает студент-первокурстник. К упражнениям такого рода можно отнести установку анимационных эффектов шрифта, создание собственного фонового узора для экрана или пиктограммы для собственной папки. Естественно, что степень "неопытности" определяется уровнем знаний обучаемого в области информационных технологий.
Все упражнения, включенные в учебно-методические пособия по курсу математической информатики, отвечают следующим требованиям: соответствие определенной цели практического занятия; знание последовательности и техники выполнения действий; многократное выполнение действий; наличие критериев правильности, точности и быстроты действий; постоянный самоконтроль над ходом и результатами действий; контроль за ходом и результатом действий со стороны преподавателя.
Учебно-методические пособия по математической информатике обеспечивают сознательное и активное участие обучаемых в учебном процессе, полное освоение материала. В связи с решением этих задач разрабатываемее пособия, как средство обучения, выполняют следующие дидактические функции: потребностно-мотивационную, заключающуюся в создании условий, при которых формируется интерес и положительное отношение к изучаемому предмету; обучающую, позволяющую расширить объем знаний, умений и навыков по предмету у обучаемых посредством множественного описания учебной информации (объекта изучения); контрольно-корректировочную, предлагающую возможность проверки, самоконтроля и коррекции хода обучения; коммуникативную, способствующую формированию коммуникативных навыков, культуры общения между преподавателем, студентом и персональным компьютером; развивающую, так как способствует развитию внимания, четкости мышления, самодисциплины и т.д.
Можно предположить, что наличие таких пособий дает возможность:
1. Каждому студенту в группе работать самостоятельно на основе имеющихся знаний по предмету и своих индивидуальных познавательных способностях, учитывая характер, темперамент и т.д. Проводить практические занятия на основе уровневой дифференциации.
2. Преподавателю высшей математики контролировать работу всех обучаемых одновременно, давать консультации каждому студенту индивидуально в течение всего времени проведения практических занятий.
3. С одной стороны, эффективно управлять самостоятельной работой студентов вне основных занятий в компьютерном классе, в тех случаях, когда это необходимо (отработка пропущенных занятий, самостоятельная работа по желанию и т.д.), с другой - формировать умение самостоятельно работать. Все это вместе способствует повышению эффективности организации учебного процесса, увеличению удельного веса самостоятельной работы.
4. Ликвидировать психологические затруднения при общении с персональным компьютером при изучении конкретного программного обеспечения (общение с интерфейсом).
5. Создавать благоприятную среду обучения, комфортные условия для творческой учебной работы, так необходимые для изучения математики с использованием компьютерных технологий при реализации уровневой дифференциации.
6. Учесть индивидуальные особенности развития личности обучаемого (характер, темперамент, память, мышление, восприятие и т.п.).
7. Стимулировать студента к дальнейшему изучению, к творческой деятельности, развитию познавательных способностей.
Контроль знаний, умений и навыков является неотъемлемой частью педагогического процесса и при определенных условиях обеспечивает запланированное достижение поставленной цели. Известно, что контроль стимулирует обучение и влияет на интерес студентов к занятиям. Поэтому, с целью реализации основных функций контроля (диагностическая, обучающая и воспитательная), необходимо умело сочетать все виды и формы контроля. Особенно это касается курса математики для студентов с недостаточным уровнем обученности, где контроль является основой для создания комфортной среды обучения, способствующей качественному усвоению материала.
Учебный комплекс контроля знаний может быть рассчитан на разный уровень подготовки обучаемых и на разных этапах процесса обучения включает следующие формы контроля: традиционные контрольные работы во время текущих занятий (выполнение конкретных заданий на компьютере); устный выборочный мини-опрос перед лабораторной работой (как своеобразный допуск к занятию); фронтальный письменный мини-опрос на лекции; компьютерные тренинг и тестирование; контроль за внеаудиторной самостоятельной работой студентов осуществляется в традиционной форме, проверяемой педагогом, и компьютерной, осуществляемой и проверяемой компьютерной обучающей программой; подготовка тематических и итоговых отчетов; проверка рефератов по теоретической части курса.
Одной из активных и технологичных форм контроля является компьютерный тест.
Тест по математике может быть разработан на основе структурно-логической схемы дисциплины (курсы: вводный, базовый, продвинутые и специализированные).
С целью ликвидации состояния дискомфорта во время тестирования студенты заранее имеют возможность ознакомиться и поработать со всем банком тестовых заданий (как в электронном, так и бумажном варианте). По работе со всеми видами компьютерной поддержки контроля, в том числе и с тестом, разработаны методические пособия и инструкции. |
