Проблемы внедрения ИКТ

Использование информационно-комуникационных технологий на уроках в школе имеет как положительные моменты, так и отрицательные.

Пример 1. Наиболее используемый ресурс на уроках в школе — это презентации. Однако, даже если создана хорошая презентация по теме урока (слайды с хорошим оформлением, рисунки хорошего качества, слайды не перегружены текстом, на слайде ничего лишнего, вся информация наглядная и красочная), даже с такими хорошими презентациями возникают проблемы. Вот некоторые:

• 1. Чтобы презентацию хорошо было видно, используют затемнение. И все семь уроков учащиеся и учитель вынуждены находиться при искусственном освещении, без дневного света.
• 2. Читая информацию на слайде, напрягается зрение. А если презентаций несколько, то устают глаза от напряжения. С медицинской точки зрения это неоправданно.
• 3. Иногда, если есть проблема с дисциплиной в классе, новый учебный материал не объясняет учитель, а заставляет переписывать учеников информацию со слайда.
• 4. Переписывая всю информацию со слайда, учащиеся зачастую прослушивают объяснения учителя.

Пример 2, который касается использования учениками ресурсов Интернет. Ученику задают заданию подготовить реферат, доклад, или какой-либо другой вид работы, связанный с нахождением информации в сети интернет. Найдя то, что нужно, ученик должен осмыслить, проанализировать, отобрать интересную и действительно нужную информацию и составить свой вариант сообщения. Но, как правило, это не происходит. Потратив много времени на нахождение нужной информации, ученик не считает нужным обработать найденный материал.

Пример 3. Допустим, ученик на уроке использовал различные учебные программные продукты (контролирующие, тренирующие, демонстрационные, обучающие), выполняет задания и применяет текстовый и графический редактор, проводит вычисления и создает диаграммы в электронной таблице, работает с данными в СУБД, читает электронные учебники и пособия. Тогда этот ученик прекрасно работает на уроке в своем темпе, а учитель подбирает индивидуальное и дифференцируемое обучение. Все хорошо, если не учитывать, что тогда ученик каждый урок вынужденно много работает за компьютером, а это плохо отражается на здоровье.

Усилия, затраченные на разработку уроков с применением ИКТ компенсируются, если применение ИТ методически оправдано, продуктивно. К тому же, если учитель систематически готовит материал в электронном виде, то через определенное время накапливается обширная база данных.

Но использование информационно-коммуникационных технологий в преподавании различных предметов школьного курса невозможно без достаточной технической базы, соответствующего программного обеспечения и подключения к сети Интернет и достаточных умений работы с компьютером самого учителя.

Наши педагоги стали чаще использовать компьютер в образовательно-воспитательном процессе. На сегодняшний день медиа-оборудование становится всё более востребованным. Учителя постепенно оценивают преимущества компьютера для совершенствования методики урока.

Итак, использование компьютера — мощное средство для создания оптимальных условий работы на уроке, но оно должно быть целесообразно и методически обосновано. ИТ следует использовать только тогда, когда это использование дает неоспоримый педагогический эффект и ни в коем случае нельзя считать применение компьютера данью времени или превращать его в модное увлечение Решение:

• 1. Максимально использовать преимущества ИКТ для повышения качества образования учащихся.
• 2. Повышать квалификацию через самообразование, участие в профессиональных объединениях учителей и семинарах, мастер-классах
• 3. Внедрять информационные технологии в различные этапы традиционного урока
• 4. Разрабатывать и использовать собственное программное обеспечение и цифровые образовательные ресурсы, формировать и использовать медиатеку.

Если брать первые революционные этапы развития образования, то можно провести аналогии и предсказать, какие возможны трудности. Учащиеся получают широчайшие возможности в выборе способа изучения того или иного предмета или предметов, но рядом нет учителя. И тут происходят предполагаемые негативные последствия: пассивность учащихся, низкий уровень коммуникативных навыков, отсутствие самостоятельности, введение учителя в заблуждение по поводу понимания материала. Поэтому необходимо искать новые формы работы для решения этой проблемы. Это может быть создание творческого коллективного проекта, при оценке которого оговаривается (очно или виртуально) и оцениванию подлежит каждый участник проекта.

Другой проблемой является увеличение ответственности ученика за результаты обучения в такой ситуации, когда он имеет выбор между различными формами обучения, между дефицитом времени необходимо выбрать полезную и нужную информацию из массы ненужной. Именно здесь учителям необходимо помочь учащимся, чтобы правильно организовать свою учебную деятельность, учитывая их индивидуальные способности и возможности.

1. 3 Анализ информационных ресурсов и средств, применяемых учителями математики в школе Сегодня в системе общего среднего образования имеется большое количество различных технических и программных средств ИКТ.

Как отмечается учеными, «для практического использования средств ИКТ в общем среднем образовании педагогам должны быть присущи общие педагогические навыки, навыки владения средствами информационных и телекоммуникационных технологий, навыки применения информационных и телекоммуникационных технологий в ходе обучения и воспитания школьников»; «…педагоги, работающие в системе общего среднего образования, должны знать, где и как найти требуемые учебные материалы в телекоммуникационных сетях, уметь использовать подобные сети в различных аспектах обучения, знать, как представить содержание учебных предметов посредством мультимедиа-технологий, как применять мультимедийные средства обучения».

Поэтому в настоящее время актуальными являются вопросы, связанные с определением содержания подготовки бакалавров педагогического направления по применению средств ИКТ в профессиональной деятельности. Для того чтобы определить круг информационных технологий и технических средств их поддержки, с которыми должны быть знакомы выпускники, необходимо опираться на существующие примеры использования ИКТ на уроках в школе. Это позволит определить уровень требований к знаниям и умениям современного учителя в области использования ИКТ в учебном процессе, а также тенденции развития этой сферы его деятельности.

В многочисленных публикациях на эту тему отмечается, что «компьютер может представлять: источник учебной информации; наглядное пособие (качественно нового уровня с возможностями мультимедиа и телекоммуникаций); тренажер; средство диагностики и контроля». Классифицируем имеющиеся примеры по типу информационных технологий. Таким образом мы получим перечень классов ИКТ, знание которых необходимо для направления профиля «Математика».

Сейчас в сети Интернет существует множество сайтов, на которых можно найти различные электронные образовательные ресурсы, рекомендации по их использованию, а также обсудить с коллегами свои педагогические достижения и проблемы. В качестве примера можно назвать: «Образовательный математический сайт Exponenta.ru», «Сообщество взаимопомощи учителей», «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов», «Государство учителей», «Сеть творческих учителей», «Математические этюды», «Социальная сеть работников образования», различные региональные порталы сообществ учителей и др.

Специализированные программно-педагогические средства называются учеными и учителями-практиками одними из наиболее перспективных применений новых информационных технологий в преподавании математики. Данный программный инструментарий позволяет учителю давать важнейшие понятия курса математики на более высоком уровне по сравнению с традиционными методами. В настоящее время таких программных средств выпущено большое количество. Вот лишь некоторые.

Издательство 1С: серия «Школа».

• * Математика 5−11 классы: практикум (комплекс лабораторных работ для поддержки курсов геометрии, алгебры, алгоритмики и теории вероятностей с практическими заданиями творческого характера на конструирование, моделирование, математический эксперимент);
• * Репетитор. Математика (учебник, задачник и справочник, полный курс средней школы, подготовка в вуз);
• * Алгебра 7−11 (учебник, тестовые задачи, интерактивные чертежи, примеры и решения, рабочая тетрадь).

Издательство «Дрофа» [Сайт издательства «Дрофа» 2012]:

• * Интерактивная математика 5−9: электронное учебное пособие к учебным комплектам 5−6 кл. под редакцией Г. В. Дорофеева, И. Ф. Шарыгина; 7−9 кл. под редакцией Г. В. Дорофеева; состоит из 12 виртуальных лабораторий, в каждой из которых есть примеры задач, решаемых с использованием инструментария этих лабораторий; обеспечен контроль за действиями учащихся и возможность самоконтроля;
• * Математика 5−11. Практикум (виртуальные лаборатории, методические рекомендации, классный журнал).

Издательство «Физикон» (ЗАО «Новый диск») [Сайт издательства «Физикон».

• * «Геометрия не для отличников» (теоретические материалы по всем разделам курса, видеоуроки учителя с объяснением задач и разбором решений, задачи с подсказками, ответами и полными решениями, контрольные работы);
• * «Открытая математика. Стереометрия» и др. (иллюстрированный учебник, трёхмерные чертежи фигур и их сечений, интерактивные учебные модели, справочные таблицы, поисковая система, биографии учёных-математиков, методическая поддержка курса, журнал учёта работы ученика, система составления контрольных работ).

В литературе и сети Интернет можно найти массу примеров использования подобных программных средств учебного назначения в школьной практической работе.

Учитель математики может применять программу из учебно-методического комплекта «Живая математика». Ученики могут работать над творческими проектами («Компьютерное моделирование правильных многогранников», «Построим циркулем узор «, «Секреты геометрии замка»). В ходе работы активно применять «Живую математику». Она помогает решать поставленные задачи на современном уровне — доступном, ярком, наглядном, делает проекты исследовательскими. Пакет «Живая геометрия» рекомендован Институтом информатизации образования Российской академии образования для использования на уроках математики в 6 классе. Рассмотрены примеры применения пакета при изучении тем «Площади», «Построение треугольника», «Прямоугольные координаты на плоскости», «Зеркальная симметрия» и т. д.

Из программных средств, входящих в состав офисных пакетов прикладных программ, в преподавании математики наиболее часто применяются средство для создания презентаций MS PowerPoint и табличный процессор MS Excel.

Презентации, разработанные учителями и накопленные в различных интернет-коллекциях и сайтах, — наиболее доступная для учителя технология, так как соответствующие программные продукты входят в состав офисных пакетов, в том числе и свободно распространяемых. Часто презентация является как бы «планом» урока, задает его логическую структуру. Это означает, что презентации могут использоваться на любом этапе и на любом виде урока. В сети Интернет можно найти множество примеров из личного опыта учителей математики, а также и сами разработки занятий с применением презентаций. При этом заметна тенденция: каждый учитель стремится создать свою «копилку» выверенных и удачных презентаций, старается поделиться ими с коллегами и повысить свою профессиональную компетенцию, используя личные сайты, сайты профессиональных содружеств и т. п.

Что же касается MS Excel, то функциональная линия школьного курса математики является наиболее благоприятной для его применения. Учащиеся строят и исследуют графики функций, решают системы уравнений. Также имеется тема, связанная со знакомством учеников с табличным способом представления информации и диаграммами, которой табличный процессор идеально соответствует. Другой вариант его применения — это контроль знаний в форме тестирования с помощью созданных заранее табличных документов.

В методических рекомендациях по применению информационных технологий на уроках математики в 6 классе, выпущенных Институтом информатизации образования РАО, даны конкретные примеры использования MS Excel по темам «Таблицы и диаграммы», «Чтение и составление таблиц», «Столбчатые и круговые диаграммы».

Достаточно новым направлением применения информационных технологий на уроках математики является использование on-line документов и сервисов: тестов, созданных в программе Hot Potatoes, социальных сервисов Web 2.0, например приложение Wikimapia, а также различных ресурсов, расположенных на сервисе YouTube. Учителя могут общаться с коллегами и учениками, обмениваться важной информацией, создавать документы, хранимые в сети, над которыми будет происходить коллективная работа, на базе сервиса ВикиВики.

Анализ информационных ресурсов и средств, применяемых учителями математики в школьной практической работе организовывать проектную работу учащихся по созданию коллективного гипертекста.

Специализированные системы для автоматизации математических расчетов (MathCAD, MatLAB, Maple, Mathematica и т. д.) в основном применяются в вузах для обучения выполнению сложных математических и инженерных задач. Упоминания об использовании их в школьном математическом образовании встречаются значительно реже, в сети Интернет посвященные им сайты и порталы предназначены для преподавателей и студентов вузов. Тем не менее в методических рекомендациях по применению информационных технологий на уроках математики в 6 классе, выпущенных Институтом информатизации образования РАО, можно найти конкретные примеры применения MathCAD на уроках по темам «Две окружности на плоскости», «Шар, сфера», «Объемы», «Составление формул» (темы из учебника «Математика: 6 класс» под ред. Г. В. Дорофеева).

Рассматривая школьный практический опыт, можно констатировать, что применение данных систем идет в основном в рамках творческих исследовательских работ учащихся.

Для применения указанных информационных технологий в учебном процессе необходимы средства компьютерной поддержки. В настоящее время в школах уже имеется значительный парк современной вычислительной техники. Практически в каждом классе имеется компьютер, проектор, принтер, ксерокс. Реже встречается интерактивная доска. Всё это позволяет в полной мере применять возможности ИКТ в обучении и показывает то техническое оснащение, на которое нужно ориентировать будущих бакалавров при подготовке в вузе.

Возможны различные варианты применения компьютера на уроке. Например, в демонстрационном режиме компьютер, подключенный к проектору, используется учителем для повторения пройденного, когда ученикам демонстрируются различные задания; при объяснении нового материала, когда ученикам выдается новый материал; при проверке домашнего задания, когда через мультимедиа-проектор демонстрируются материалы, созданные детьми; при работе над ошибками и т. д. Практически все приведенные ранее примеры подразумевают именно такой способ использования ИКТ.

Использование компьютера в индивидуальном режиме обычно предполагает работу всех или части учеников за компьютерами. Такие занятия должны проходить в компьютерном классе. Компьютеры применяются для закрепления, тренировки и отработки знаний, умений и навыков, для повторения пройденного, для контроля знаний и т. п.

Третий вариант использования компьютера в процессе изучения математики — это индивидуальный дистанционный режим (при работе над творческими проектами, в исследовательской деятельности, при выполнении домашних заданий).

Современные средства ИКТ, применяемые в образовании, способствуют повышению эффективности обучения, обеспечению процессов творчества, помогают преподавателю создать такую обучающую среду, которая способствует формированию мышления учащихся. В этом плане наиболее интересны специализированные мультимедиа средства, основное назначение которых — повышение эффективности учебного процесса. Особо выделяются интерактивные мультимедиадоски (ИД).

«Программно-аппаратный комплект „Интерактивная доска“ — это современное мультимедиасредство, которое, обладая всеми качествами традиционной школьной доски, имеет более широкие возможности графического комментирования экранных изображений; позволяет контролировать и производить мониторинг работы всех учеников класса одновременно; естественным образом (за счет увеличения потока предъявляемой информации) увеличить учебную нагрузку учащегося в классе; обеспечить эргономичность обучения; создавать новые мотивационные предпосылки к обучению; вести об учение, построенное на диалоге; обучать по интенсивным методикам». Типовые средства для работы — это записная книжка, средство видеозаписи, видеоплеер, дополнительные (маркерные) инструменты, виртуальная клавиатура. Все эти инструменты могут быть использованы как отдельно, так и в совокупности в зависимости от решаемых учебных задач.

Чтобы эффективно применять на уроке все богатство возможностей интерактивной доски, учитель должен сам знать эти возможности. Для этого в сети Интернет создаются тематические сообщества педагогов; например, сайт interactiveboard.ru — это информационная площадка по теме «Интерактивная доска. Использование интерактивной доски учителем в школе». На нем сообщество учителей, которые используют в своей работе мультимедийные технологии, в частности интерактивную доску, могут познакомиться с опытом других педагогов, обсудить его и опубликовать свои разработки.

На основании вышесказанного можно сделать следующие выводы.

• 1. Применение информационных технологий на уроках математики возможно на всех его этапах и происходит достаточно активно. Учителя совершенствуют свое профессиональное мастерство путем:
• 1) накопления электронных дидактических и наглядных материалов («методическая копилка»), которые показывают пути применения ИКТ в обучении, причем часто учителя выкладывают для всеобщего использования в социальных сетях и на личных сайтах наиболее удачные примеры подобных материалов с рекомендациями по их использованию;
• 2) оживленного диалога в сети Интернет с коллегами по проблемам применения ИКТ на уроках, обмена опытом и полезными ссылками на электронные дидактические материалы.
• 2. На уроках математики в школе применяются следующие виды информационных ресурсов и средств:
• 1) специализированные программно-педагогические средства — на всех этапах урока, так как обычно в пакете предусмотрены разные средства (обучающие, тренировочные задачи и задания, тестирующие программы);
• 2) мультимедийные презентации (чаще всего MS Power Point) — для демонстрации нового материала и отработки умений и навыков (тренировочные мини-тесты). Это самый популярный вид информационных технологий, который применяется учителями на уроках. Наибольшую методическую ценность представляют презентации, широко использующие анимацию, звук, спецэффекты;
• 3) табличный процессор (чаще всего MS Excel) — для демонстрации нового материала, тестирования, исследовательской работы. Наиболее благоприятные темы для его использования — это изучение графиков функций, решения уравнений и их систем графическим способом, знакомство с таблицами и диаграммами;
• 4) системы для автоматизации математических расчетов (MathCAD, MatLAB, Maple, Mathematica и т. д.), использующиеся реже и в основном для индивидуальных творческих проектов, хотя также могут применяться для наглядной демонстрации нового материала;
• 5) on-line документы, Web-страницы и социальные сервисы, которые только приобретают популярность среди учителей. Они применяются на уроках (показ демонстрационных материалов ЕГЭ, заданий, выполненных в технологии Web 2.0 и т. п.), а также для коллективной творческой работы, для разработки и обеспечения детей учебными материалами и ссылками на них, для обмена опытом.
• 3. Наибольший педагогический эффект дает комплексное применение информационных технологий в учебном процессе.
• 4. На уроках математики в демонстрационном режиме могут применяться мультимедийные системы, состоящие из компьютера, проектора и интерактивной доски; в режиме индивидуальной работы используется компьютерный класс.
• 5. Применение возможностей ИД позволяет повысить эффективность и качество процесса преподавания математики за счет того, что:
• 1) не накладывает ограничения на используемый комплекс программной поддержки учебного процесса, дополняя его набором инструментов, входящих в состав программного обеспечения информационной доски;
• 2) делает процесс обучения интересным и творческим, обеспечивает устойчивую мотивацию у обучаемых к получению знаний, ускоряет темп усвоения нового материала и проведения экспресс-тестирования за счет красочного, наглядного представления учебной информации, динамичного использования самых разнообразных ресурсов;
• 3) по сравнению с использованием только проектора и компьютера не ограничивает учителя во взаимодействии с аудиторией (учитель не сосредоточен на управлении компьютером с помощью мыши и клавиатуры и работает так, как с обычной доской);
• 4) позволяет сохранять проведенные уроки и использовать их для анализа, обмена опытом, а также для повторения и работы с отстающими учащимися;
• 5) стимулирует преподавателей на поиск новых форм обучения и профессиональный рост.
• 6. Школьная практическая работа показывает, что в преподавании любой темы по математике возможно применение ИД, которая делает доступным достаточно сложный материал более широкому кругу учащихся. Наибольший эффект достигается:
• 1) при работе с различным графическим материалом — схемами, чертежами, рисунками;
• 2) изучении различных тем по стереометрии, поскольку арсенал ИД п озволяет изучать объемное наглядное изображение различных фигур, вращать их, строить сечения и развертки;
• 3) изучении графиков функций и решении систем уравнений графическим способом;
• 4) изучении координатной плоскости, которая имеется в арсенале инструментов ИД, решении задач на построение точек, отрезков;
• 5) отработке навыков устного счёта;
• 6) отработке навыков работы с чертежными принадлежностями (циркуль, транспортир);
• 7) организации игровых форм учебного процесса (математические игры, решении головоломок, ребусов, кроссвордов);
• 8) работе с демоверсиями КИМ ИГА и ЕГЭ, имеющимися в сети Интернет в режиме фронтальной, групповой и индивидуальной работы, когда один учащийся работает у доски, выделяя ответы, а затем все вместе проверяют их правильность.