Применение программы «Цифровые образовательные ресурсы» (ЦОР) в общеобразовательной школе

Введение

Процесс информатизации, охватывающий все стороны жизни современного общества, имеет несколько приоритетных направлений, к которым, безусловно, следует отнести информатизацию образования. Информатизация образования — процесс обеспечения сферы образования методологией, технологией, практикой разработки и оптимальным использованием современных ЦОР, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения и воспитания.

В связи с этим возрастает значимость приобщения подрастающего поколения к современным методам осуществления информационной деятельности при изучении и исследовании математических объектов, явлений и закономерностей.

Применение компьютерных технологий в обучении математики волнует сейчас многих учителей. Перед нами открываются как перспективы при применении компьютерных технологий, так и трудности связанные с этим вопросом. Трудности, связанные с техническим обеспечением, методическим оснащением, а так же с обученными учительскими кадрами, которые свободно владеют общими навыками работы за компьютером, а так же которые хотят и умеют внедрять цифровые образовательные ресурсы (ЦОР) в свою педагогическую деятельность и в процессе обучения.

Круг методических и педагогических задач, которые можно решить с помощью компьютера, разнообразен.

Компьютерные динамические системы способны изменить преподавание геометрии и научить школьников воспринимать геометрические конфигурации, как потенциально изменяющие объекты, как одно звено в цепи их непрерывных изменений. В мире созданы и успешно развиваются достаточно много программ динамической геометрии. В качестве одного из основных программных средств, вовлекающих учащихся в учебные исследования, мы выбрали программу «Живая геометрия».

Конструктивно программа основана на двух основных операциях — построениях циркулем и линейкой. Следует отметить, что сама среда не является обучающей и «сама ничего не делает», — все чертежи в ней создаются пользователем, а программа лишь предоставляет для этого необходимые средства, так же как и возможности для усовершенствования чертежей и их исследования.

Нами была выбрана тема Применение программы «Цифровые образовательные ресурсы» (ЦОР) в общеобразовательной школе. Проблема исследования: эффективность применения ЦОР на уроках геометрии в 7 классе.

Актуальность темы

: без использования современных средств информационно-коммуникационных технологий невозможно представить образовательный процесс, отвечающий требованиям современного информационного общества.

ЦОР — одна из составляющих всех направлений деятельности современного учителя, способствующая оптимизации и интеграции учебной и внеучебной деятельности.

Объект исследования: процесс обучения учащихся 7 классов геометрии с использованием ЦОР.

Предмет исследования: использование компьютерной среды «Живая геометрия» в процессе обучения геометрии.

Цель исследования: разработать методические рекомендации по использованию ЦОР на уроках геометрии в 7 классе.

Гипотеза: если в процессе обучения геометрии использовать ЦОР, то это будет способствовать:

· повышению уровня успеваемости учащихся по геометрии;

· повышению интереса учащихся к изучаемому материалу.

Для проверки гипотезы необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить психолого-педагогическую литературу по проблеме исследования.

2. Изучит особенности использования ЦОРов на уроках геометрии.

3. Изучить возможности компьютерной среды «Живая геометрия».

4. Разработать методические рекомендации по использованию компьютерной среды «Живая геометрия» на уроках.

Структура работы: работа состоит из введения, двух глав, заключения и библиографического списка.

Глава 1. Психолого-педагогические основания использования ЦОР на уроках геометрии компьютерный программа образовательный обучение

1.1 ЦОР в образовательном процессе Герберт Маршал Маклюэн сказал: «Смена исторических эпох определяется сменой коммуникационных технологий».

В конце 20-го века человечество вступило в стадию развития, получившую название постиндустриальное или информационное общество.

Постиндустриальное общество уникально тем, что его характеризует исключительно быстрое развитие информационных и коммуникационных технологий, их возможности становятся беспредельными для развития человека, для эффективного решения многих профессиональных, социальных и бытовых проблем, смогут изменить содержание образования. Информационная культура — высшее проявление образованности, включая личностные качества и его профессиональную компетентность.

В контексте такого понимания культуры для становления учителя как личности просто необходимо его приобщение к информативно — коммуникативным возможностям современных технологий, овладение подлинной информационной культурой. Она открывает ему и его ученикам путь к достижению одной из главных целей образования: от диалога людей и культур через выявление и развитие творческого потенциала личности прийти к взаимообогащению и продуктивному взаимодействию человеческих сообществ 1, с. 3.

Современные информационные и коммуникационные технологии, созданные отнюдь не для нужд системы образования, ведут к подлинной революции в образовании. Мы стали свидетелями того, как система образования встраивается в сетевой мир. Первенство в практическом внедрении сетевых технологий принадлежит высшему образованию 1, с. 4.

Решение проблем образования начинается с профессиональной подготовки педагога. Без качественного роста педагогического профессионализма новое поколение обречено остаться в прошлом. В связи с этим очень актуальным становится такое обучение учителей школ, которое основано не только на фундаментальных знаниях, но и на общей культуре, включающей информационную. Необходима основательная подготовка в сфере современных информационных и коммуникационных технологий. Педагоги нового поколения должны уметь квалифицированно выбирать и применять именно те технологии, которые в полной мере соответствуют содержанию и целям изучения конкретной дисциплины, способствуют достижению целей гармоничного развития учащихся с учетом их индивидуальных особенностей.

Одной из первоочередных задач современного преподавания математики в школе является внедрение цифровых образовательных ресурсов в учительскую практику. Компьютерное моделирование вычислений, построений геометрических фигур создает благоприятную среду для визуализации алгебры и геометрии, что способствует лучшему усвоению материала, обеспечивает самостоятельность и творчество при овладении учебным материалом 1, с. 5.

Процесс информатизации современного общества обусловил необходимость разработки новой модели системы образования, основанной применении современных информационно-коммуникационных технологий. Внедрение ИКТ в профессиональную деятельность педагогов является на сегодняшний день требованием времени, позволяющий активизировать учебный процесс. Для человека, живущего в рамках современной цивилизации, характерно стремление визуальному восприятию информации. Данное культурное явление приводит к тому, что в процессе информационной коммуникации зрительный знак преобладает над текстовым. Предмет математики не является исключением. Применение в процессе обучения мультимедийных технологий, способствует частичному решению данной проблемы. Электронные учебные пособия, созданные на базе мутьтимедиа, оказывают сильное воздействие на память и воображение, облегчают процесс запоминания, позволяют сделать урок более интересным и динамичным. Применение ИКТ позволяет реализовать идеи индивидуализации и дифференциации обучения. Современные учебные пособия, созданные на основе ИКТ, обладают интерактивностью (способностью взаимодействовать с учеником), а так же позволяют учащимся самостоятельно выбрать свой вектор процесса познания.

Задача учителя заключается в том, чтобы использовать на практике современные методы, которые обеспечат заинтересованность и высокий уровень мотивации школьников в изучении математики, на основе возможностей ИКТ и коллекции ЦОР 17, с. 4.

Цифровые образовательные ресурсы — это представленные в цифровой форме фотографии, видеофрагменты, статистические и динамические модели, объекты виртуальной реальности и интерактивного моделирования, картографические материалы, звукозаписи, символьные объекты и деловая графика, текстовые документы и иные учебные материалы, необходимые для организации учебного процесса.

Организация обучаемой деятельности обучаемых с использованием цифровых образовательных ресурсов предполагает использование новейших педагогических технологий, стимулирующих развитие внутренних резервов каждого ученика и одновременно способствующих формированию социальных качеств личности. Здесь имеется в виду использование новых информационных технологий обучения — информационно — коммуникативных (ИКТ), позволяющих решать дидактические проблемы, управляя процессом обучения.

Придерживаются той точки зрения, что в центре процесса обучения находится самостоятельная познавательная деятельность обучаемого. Отсюда важно, чтобы ученик овладел не только определенной суммой знаний, но и научился самостоятельно приобретать знания, овладел способами познавательной деятельности.

Поэтому стоит вопрос о вовлечении учащихся в активную познавательную деятельность, предусматривающую применение знаний для решения проблем окружающей действительности и решающую роль в этом будет иметь использование цифровых образовательных ресурсов в образовательном процессе школы.

Главная задача учителя — обучая развивать, то есть не только дать знания по своему предмету, но и научить ребенка мыслить логически, ставить проблему, находить пути ее решения. Из носителя готовых знаний учитель превращается в организатора познавательной, исследовательской деятельности учащихся. Как это сделать? Традиционный способ, обучение — это передача информации напрямую: учитель — ученик. Использование цифровых образовательных ресурсов имеет ряд преимуществ:

1. Информационные технологии значительно расширяют возможности предъявления учебной информации. Применение цвета, графика, звука, всех современных средств видеотехники позволяет воссоздавать реальную обстановку деятельности.

2. Компьютер позволяет существенно повысить мотивацию учащихся к обучению. Мотивация повышается за счет применения адекватного поощрения правильных решений задач.

3. ИКТ вовлекают учащихся в учебный процесс, способствуя наиболее широкому раскрытию их способностей, активизации умственной деятельности.

4. Использование ИКТ в учебном процессе увеличивает возможности постановки учебных задач и управления процессом их решения. Компьютеры позволяют строить и анализировать модели различных предметов, ситуаций, явлений.

5. ИКТ позволяют качественно изменять контроль деятельности учащихся, обеспечивая при этом гибкость управления учебным процессом.

6. Компьютер способствует формированию у учащихся рефлексии 18.

Можно предложить следующие модели уроков с использованием информационных технологий:

1 модель — урок с использованием мультимедиа курсов на сиди-ром — демонстрирует реальные возможности проведения урока с применением мультимедиа технологий (учебных мультимедиа курсов).

2 модель — урок с применением Интернет технологий — позволяет привлечь для участия в проведении урока в режиме реального времени специалистов в предметной области или вузовских преподавателей, обеспечить непосредственный диалог учащихся с этими специалистами. Данная модель особенно эффективна для проведения интегрированных уроков, построенных на пересечении или совмещении различных предметных зон. К он-лайн урокам относятся музейные уроки, уроки с динамическими иллюстрациями, уроки с применением экспериментальных установок.

3 модель — урок — диалог — позволяет организовать проектную деятельность учащихся и обеспечить учебный диалог между удаленными группами учащихся;

4 модель — урок с использованием баз данных удаленного доступа — позволяет использовать удаленные ресурсы (вычислительные, имитационные модели, виртуальные лаборатории и т. п.).

5 модель — урок с применением лабораторных комплексов удаленного доступа — позволяет проводить лабораторные работы с уникальным оборудованием;

6 модель — урок с использованием демонстрационного эксперимента в режиме он-лайн — дает возможность использовать ресурсы университета: физических и химических кабинетов, биологических лабораторий, где можно в режиме он — лайн проводит натуральные эксперименты;

7 модель — урок с применением информационных ресурсов музеев. Музейные коллекции используются для проведения уроков по различным темам.

Компьютеры в рамках одной программы позволяют интегрировать тексты, графику, звук, анимацию, видео клипы, высококачественные фотоизображения. Ученик может по своему усмотрению иллюстрировать изучаемый текст, делая его личностным. Он имеет возможность самостоятельно преобразовать любой текст, полученный из сети, отбирая нужные аргументы, встраивая их в определенную логическую цепь, отражающую его собственную точку зрения.

Мультимедийные учебники, созданные дл автоматизации традиционного обучения, позволяют оказать существенную поддержку учебным курсам. Учебник, печатный текст по-прежнему остаются основным учебным пособием, но средства мультимедиа могут существенно помочь в усвоении материала. Как известно, «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать».

Мультимедийность также создает психологические моменты, способствующие восприятию и запоминанию материала с включением подсознательных реакций учащегося: например, подведение итогов или выдача задания могут предваряться какимлибо звуком или мелодией, настраивающей на определенный вид работы.

Эффективность усвоения учебной информации возрастает, если подача материала происходит в игровой форме и сопровождается дополнительными стимулами. Во время игры могут повторяться одни и те же действия, которые, с одной стороны, ведут к успеху в игре, а с другой стороны, являются закреплением формируемых при обучении навыков.

Во время игры могут задаваться вопросы, ответы на которые показывают уровень знаний по изучаемому предмету. Наиболее эффективное применение деловых игр в обучении — это моделирование в играх изучаемой предметной области.

Для контроля над качеством обучения и самоконтроля широкое распространение получили методы компьютерного тестирования. На сегодняшний день наиболее распространена «классическая» схема тестирования с вопросами и несколькими вариантами ответов. Технология компьютерного тестирования в отличие от традиционных способов оценки качеств образования, позволяет:

— значительно сократить временные рамки, необходимые на обработку результатов контрольной проверки знаний;

— автоматизировать процесс проверки ответов;

— свести к минимуму субъективное влияние учителя на результат измерения.

Очевидно, что тесты — не единственная форма контроля знаний. Однако сочетание возможностей компьютерных технологий и достоинств тестирования вызывает интерес их применения в учебном процессе.

Изучение каждой темы по учебной дисциплине можно заканчивать контрольным тестированием, которое позволяет ученику выяснить, насколько глубоко он усвоил учебный материал. Таким образом, промежуточное тестирование фиксирует переход от одной темы к другой. В результате осуществляется постоянная обратная связь обучаемого с преподавателем, позволяющая выяснить эффективность процесса усвоения знаний.

Учитывая вышесказанное, организацию учебного процесса с использованием ЦОРов можно производить:

— в классе в поддержку основного курса обучения;

— в виде самообразования школьников.

В классе цифровые образовательные ресурсы возможно применять на различных этапах урока:

1) При изложении нового материала — визуализация знаний (демонстрационно-энциклопедические программы, программы презентации повер пойнт);

2) Проведение виртуальных лабораторных работ с использованием обучающих программ типа «Физикон», «Живая геометрия»;

3) Закрепление изложенного материала (тренинг — разнообразные обучающие программы, лабораторные работы);

4) Система контроля и проверки (тестирование с оцениванием, контролирующие программы);

5) При проведении интегрированных уроков по методу проектов, результатом которых будет создание веб — страниц, проведение телеконференций.

Формы проведения уроков могут быть разнообразными:

1) С использованием ПК. В этом случае одна из составляющих урока — работа на ЭВМ (10−12 минут). Учащиеся из предложенной на слайдах новой информации выбирают нужную, опираясь на вопросы, зафиксированные на маршрутном листе;

2) Использование ПК и проектора. Используя мультимедиа проектор учитель показывает презентацию, которая позволяет учащимся вспомнить ранее изученный материал, получить новую информацию по изучаемой теме. В качестве закрепления и самостоятельной работы учащиеся на ЭВМ выполняют определенные задания с последующей проверкой;

3) Использование проектора. На заключительном уроке по изучаемой теме старшеклассники представляют и защищают свои проектные работы, проявляя творческость и индивидуальность.

4) Во внеурочное время ЦОРы можно применять при самостоятельной работе учащихся (обучающие программы типа «Репетитор», энциклопедии, развивающие программы), для тренировки конкретных способностей учащихся (внимание, память, мышление и т. п.).

1.2 ЦОР: типы, требования, их разработка Наборы цифровых образовательных ресурсов (ЦОР), расширяющие учебники УМК (это представленные в цифровой форме фотографии, видеофрагменты, статические и динамические модели, объекты виртуальной реальности и интерактивного моделирования, картографические материалы, звукозаписи, символьные объекты и деловая графика, текстовые документы и иные учебные материалы, необходимые для организации учебного процесса).

* Информационные источники сложной структуры (ИИСС). (ИИСС — это цифровой образовательный ресурс, основанный на структурированных цифровых материалах (текстах, видеоизображениях, аудиозаписях, фотоизображениях, интерактивных моделях и т. п.) с соответствующим учебно-методическим сопровождением, поддерживающий деятельность учащихся и учителя по одной или нескольким темам (разделам) предметной области или обеспечивающий один или несколько видов учебной деятельности в рамках некоторой предметной области)/

* Инновационные учебно-методические комплексы (ИУМК). ИУМК — полный набор средств обучения, необходимых для организации и проведения учебного процесса, который за счет активного использования современных педагогических и информационно-коммуникационных технологий должен обеспечивать достижение образовательных результатов, необходимых для подготовки учащихся к жизни в информационном обществе, включая:

Ш фундаментальность общеобразовательной подготовки;

Ш способность учиться;

Ш коммуникабельность, умение работать в коллективе;

Ш способность самостоятельно мыслить и действовать;

Ш способность решать нетрадиционные задачи, используя приобретенные предметные, интеллектуальные и общие знания, умения и навыки.

Ш Использование интерактивных моделей существенно ускоряет процесс объяснения учебного материала и повышает его качество. Образы явлений и понятий, которые формируются с помощью моделей и анимаций, запоминаются надолго.

Интерактивные модели легко вписываются в урок и позволяют учителю организовать новые нетрадиционные виды учебной деятельности учащихся. В процессе работы с ними предлагаются следующие виды заданий:

— расчетные задачи с последующей компьютерной проверкой — задачи, которые вначале необходимо решить без использования компьютера, а затем проверить полученный ответ;

— дидактические игры — учебный материал используется в качестве средства игры; при помощи игровых ситуаций и приемов учитель может стимулировать учащихся к математической деятельности. В процессе игры развиваются внимание, наблюдательность, сообразительность.

В настоящий момент, разработано много учебно-методических комплексов по математике, однако непосредственное создание сценариев уроков с ЦОР, каждый учитель решает по-своему. Автор курса определяет то, в какой последовательности изучается теоретический материал, выполняются практические задания и поисково-исследовательские работы, приводится тестирование и т. д. Педагог может предложить определить эту последовательность самому ученику.

Наборы ЦОР нацелены на наилучшую встраиваемость в существующую систему образования и минимальные требования к инновационности. ИИСС ориентированы на частные решения, основанные на использовании ИКТ и нацеленные на внесение локальных изменений в образовательный процесс. В ИУМК заявлены инновационные решения на уровне учебных курсов, претендующие на кардинальные изменения в содержании и организации учебного процесса. 3.

По содержанию цифровые образовательные ресурсы должны отвечать требованиям Государственных образовательных стандартов Российской Федерации по соответствующим направлениям подготовки специалистов, примерным программам дисциплин федерального компонента государственных образовательных стандартов профессионального образования, перечню обязательных учебных изданий по дисциплинам федерального компонента государственных образовательных стандартов профессионального образования.

Образовательные ЦОР должны включать в себя полную совокупность образовательных ресурсов, отвечающих избранной тематике, средства для изучения теоретических материалов, регистрация учащихся, компьютерного моделирования и экспериментального исследования изучаемых математических объектов, включая средства обработки и от отображения результатов моделирования и экспериментов, а также интерактивные учебные задания для тренинга и средства контроля знаний и умений.

Дидактическая экспертиза ЦОР имеет своей целью проверку на соответствие стандартным дидактическим требованиям, предъявляемым к учебным изданиям, таким как учебники, учебные и методические пособия. Дидактические требования соответствуют специфическим закономерностям обучения и дидактическим принципам.

Основные дидактические требования к ЦОР:

1) требование научности обучения с использованием ЦОР означает необходимость обеспечения достаточной глубины, корректности и научной достоверности изложения содержания учебного материала, предоставляемого ЦОР.

2) требование доступности изложения материала означает необходимость соответствия стиля изложения возрастным и индивидуальным особенностям учащихся.

3) обеспечение требования проблемности обучения в соответствии с характером учебно-познавательной деятельности. Создание учебной проблемной ситуации существенно повышает мыслительную активность обучаемого, а использование ЦОР значительно увеличивает возможности в проведении эксперимента по поиску истины.

4) ЦОР должны соответствовать принципу наглядности обучения. Использование мультимедийных средств в обучении содействует активизации практически всех каналов восприятия информации учащимся.

5) требование обеспечения активизации познавательной деятельности учащегося при использовании ЦОР. Уже само использование ЦОР в преподавании создает эффект новизны и вызывает неподдельный интерес у учащихся.

6) требование системности и последовательности в обучении при использовании ЦОР налагает обязанности на создателей ЦОР выстраивания содержания, логических связей между частями в полном соответствии с выбранной концепцией изложения материала. При этом важна не только логика изложения материала, но и логика деятельности овладения им.

Для этого необходимо:

— предъявлять учебный материал в систематизированном и структурированном виде;

— учитывать ретроспективы и перспективы формируемых знаний, умений и навыков при организации каждой порции учебной информации;

— учитывать межпредметные связи изучаемого материала, соответствующие особенностям вида деятельности;

— тщательно продумывать последовательность подачи учебного материала и обучающих воздействий, аргументировать каждый шаг по отношению к обучающемуся;

— строить процесс изложения, обеспечивая возможность профессионального использования ЦОР учителем математики;

— обеспечивать связь информации, предъявляемой ЦОР, с практикой путем увязывания содержания и методики обучения с личным опытом обучающегося путем подбора примеров, создания содержательных игровых моментов, предъявления заданий практического характера, экспериментов, моделей реальных процессов и явлений.

7) Требования обеспечения прочности усвоения знаний при использовании ЦОР путем создания условий для глубокого осмысления учебного материала, отработки навыков использования полученных навыков.

8) Требование единства образовательных, развивающих и воспитательных функций обучения с использованием ЦОР.

Кроме традиционных дидактических требований к ЦОР предъявляются так же специфические дидактические требования, обусловленные использованием преимуществ современных информационных и телекоммуникационных технологий в создании и функционировании ЦОР:

1. Требование адаптивности подразумевает приспособляемость ЦОР к индивидуальным возможностям обучающегося.

2. Требование интерактивности обучения означает создание условий для сотрудничества, беспрепятственного общения в процессе обучения с используемым ЦОР.

3. Требование полной реализации возможностей компьютера при постановке эксперимента, визуализации учебной информации с использованием ЦОР.

4. Требование системности и структурно-функциональной связанности представления учебного материала в ЦОР.

5. Требование обеспечения полноты (целостности) и непрерывности дидактического цикла обучения. Означает, что ЦОР должны предоставлять возможность выполнения всех звеньев дидактического цикла в пределах одного сеанса работы с информационной и коммуникационной техникой (на это и нацелены ЦОР (электронные учебники и электронные учебные пособия, комплексно реализующие сразу несколько дидактических функций)).

С дидактическими требованиями к ЦОР тесно связаны методические требования, которые предполагают учет своеобразия и особенности конкретной предметной области, на которую направлены ЦОР, специфики соответствующей науки, ее понятийного аппарата, особенности методов исследования ее закономерностей; возможностей реализации современных методов обработки информации и методологии реализации образовательной деятельности.

ЦОР должны удовлетворять следующим методическим требованиям.

1. В связи с многообразием реальных технических систем и устройств и сложностью их функционирования предъявление учебного материала в ЦОР должно строиться с опорой на взаимосвязь и взаимодействие понятийных, образных и действенных компонентов мышления.

2. ЦОР должен обеспечить отражение системы научных понятий учебной дисциплины в виде иерархической структуры высокого порядка, каждый уровень которой соответствует определенному внутридисциплинарному уровню абстракции, а так же обеспечить учет как одноуровневых, так и межуровневых логических связей.

3. ЦОР должен предоставлять обучаемому возможность разнообразных контролируемых тренировочных действий с целью поэтапного повышения уровня усвоения знаний, достаточном для осуществления алгоритмической и эвристической деятельности.

В ходе экспертизы по дидактическим и методическим свойствам ЦОР приводится оценка качеств ЦОР, способствующих повышению результативности образования, достижению запланированного педагогического эффекта, оценка соответствия компонентов ЦОР психологическим принципам и требованиям возрастных особенностей и интересов обучаемого, использования развивающих компонентов в обучении, способов активизации познавательной деятельности, оценка соответствия принципам вариативности образования.

Задачи комплекта ЦОР:

1. Помощь учителю при подготовке к уроку

— компоновка и моделирование урока из отдельных цифровых объектов;

— большое количество дополнительной и справочной информации — для углубления знаний о предмете;

— эффективный поиск информации в комплекте цифровых образовательных ресурсов;

— подготовка контрольных и самостоятельных работ, возможно по вариантам;

— подготовка творческих заданий;

— подготовка поурочных планов, связанных с цифровыми объектами;

— обмен результатами деятельности с другими учителями через интернет и переносимую внешнюю память).

2. Помощь при проведении урока:

— демонстрация подготовленных цифровых объектов через мультимедийный проектор;

— использование виртуальных лабораторий и интерактивных моделей набора в режиме фронтальных лабораторных работ;

— компьютерное тестирование учащихся и помощь в оценивании знаний;

— индивидуальная исследовательская и творческая работа учащихся с цифровыми образовательными ресурсами на уроке.

3. Помощь учащемуся при подготовке домашних заданий:

— повышение интереса у учащихся к предмету за счет новой формы представления материала;

— автоматизированный самоконтроль у учащихся в любое удобное время;

— развитие творческого потенциала учащихся в предметной, виртуальной среде;

— помощь ученику в организации изучения предмета в удобном для него темпе и на выбранном им уровне усвоения материала в зависимости от его индивидуальных особенностей восприятия;

— приобщение школьников к современным информационным технологиям, формирование потребности в овладении информационными технологиями и постоянной работе с ними.

Учебно-познавательная деятельность осуществляется в двух формах:

1. Педагогического общения учителя с учащимися в аудитории или с использованием электронных средств связи;

2. Самостоятельной работы учащихся с учебными материалами.

Деятельность учащихся при электронном обучении проявляется:

· Во взаимодействии с учебным материалом (чтение, просмотр, прослушивание);

· В поиске и отборе дополнительной информации в открытых источниках;

· В общении с преподавателем, куратором, другими участниками учебного процесса;

· Во взаимодействии с интерактивными элементами.

Оценивание успехов учащихся в ходе электронного обучения должно носить комплексный характер и учитывать:

· Изученные электронные курсы, уроки и учебные объекты;

· Время, затраченное учащимися;

· Активность и результативность учащихся в электронных учебных коммуникациях;

· Пополнение электронного портфолио творческими работами;

· Выполнение текстовых заданий.

Какие изменения вносит ЦОР в учебный процесс.

· Повышает эффективность учебного процесса за счёт внесения разнообразия на разных этапах урока.

· Даёт богатый дополнительный материал для подготовки к уроку учителю и учащимся

· Позволяет показать некоторые процессы в динамике (видеофрагменты, анимация).

· Усиливает наглядность

· Вместо старых таблиц — «культурное» изображение

· Показ объектов, которые другим способом показать нельзя.

· Качественное закрепление и отработка навыков у большого числа учащихся при использовании локальной сети.

· Повышает интерес учащихся, особенно интерактивные объекты.

Если трактовать термин «ЦОР» именно в широком смысле, то, как уже было сказано выше, под ЦОРами можно понимать не только ресурсы, профессионально разработанные фирмами в рамках тендеров НФПК, но и любые реализованные на компьютере объекты, создаваемые для собственных нужд учителем, а также творческие работы учащихся. Нередко именно так учителя и решают насущный вопрос компьютерной поддержки преподавания своего предмета (не только информатики!) — либо (при наличии соответствующих умений) что-то создают на компьютере сами, либо (часто — в «содружестве» с учителем информатики) поручают ученикам выполнить эту работу, раздавая им соответствующие темы творческих работ. И, нужно сказать, далеко не всегда такие «самодельные» ЦОРы проигрывают в исполнении, а тем более — в заложенных в них содержательном материале и методической идее, — «профессиональным» разработкам! Конечно, чаще всего ассортимент технологических средств при реализации этих «учительско-ученических» ЦОРов ограничивается приложениями из пакета Microsoft Office (прежде всего — программой Power Point) или, в лучшем случае, разработкой web-документов, но нередко современные наиболее «продвинутые» учителя и ученики способны удивлять своим владением навыками программирования в Macromedia Flash или на скриптовых языках Javaи VBScript. Но единственным, чаще всего невосполнимым, недостатком таких разработок обычно является их «разношерстность» — отсутствие некоего единого для всех «самодеятельных» разработчиков стандарта (или, скорее, принципа) реализации цифровых объектов и отсутствие такого важного информационного модуля (обязательного для «профессиональных» ЦОР), как метаописание объектов в соответствии с неким общепринятым шаблоном (включая «привязку» цифрового объекта к конкретной теме единого рубрикатора, однозначно определяющего роль и место данного объекта в учебном процессе по данному предмету.

Создание ЦОР зависит от таких факторов, как источник финансирования, дидактическая цель, опыт команды, знание предмета, тип тематики, существующие средства и т. п.

При создании ЦОР приходится сталкиваться с двумя мнениями по методологии их создания. Первое из них заключается в том, что автору достаточно правильно подготовить необходимые материалы, а перевести их в компьютерную форму не составит особой проблемы. Согласно второму мнению, квалифицированный программист может взять любой традиционный учебник и без помощи его автора сделать из него эффективное учебное средство. В первом случае абсолютизируется содержательная часть, во втором ее программная реализация.

Создание компьютерного электронного учебного пособия — это интерационный процесс взаимодействия авторов учебных материалов и разработчиков, а связующим звеном и организаторами этого процесса должны быть специалисты по методике подготовки средств ДО методисты.

Упрощенная схема производства электронного учебного пособия представлена в таблице 1.

Рассмотрим подробнее представленную схему.

1. Предварительная работа.

Для разработки каждого конкретного ЦОР необходимо, прежде всего, разработать документы, регламентирующие процесс их разработки, и выбрать инструментарий для практической подготовки необходимых учебно-методических материалов.

Таблица 1.

Предварительная подготовка включает следующие основные этапы:

— разработка дидактических требований к ЦОР; для этого проводится анализ потребностей, который включает специфику данного направления, данной группы потенциальных учащихся и цели курса; - по результатам данного анализа принимается решение о форме ЦОР (СВ, сетевой курс).

— разработка технических требований к ЦОР; необходимо убедиться в том, что выбранную технологию можно реализовать, что для этого есть средства и кадры (внутри учебного заведения или вне его). В противном случае нужно изменять или техническое задание или подумать над другой формой курса;

— разработка структуры ЦОР;разработка методики использования ЦОР в учебном процессе (для преподавателей);

— разработка методики работы с ЦОР (для учеников).

Время, затраченное на рефлексию на этапе подготовки (предварительный анализ) и производства ЦОР оказывается рентабельным.

2. Подготовка содержания.

На стадии подготовки содержания в первую очередь создается сценарий. Иногда он снабжается иллюстрациями, разъясняющими инструкции. Сценарий подразумевает продумывание организации интерактивности, то есть взаимодействия между учеником и компьютером, учеником и учителем, другими учащимися.

Возможный функциональный состав программной подсистемы ЦОР может выглядеть следующим образом:

— модули учебного материала (куда входят задания для самоконтроля и зачетные задания разных видов);

— дополнительные материалы (от контекстной расшифровки терминов до нормативной базы и электронной библиотеки);

— сервисные средства (справка по работе с учебником, словарь, глоссарий, электронный ежедневник, система поиска и т. п.);

— коммуникационная система (обеспечение взаимодействия ученика и учителя);

— защитная система.

ЦОР как программное средство учебного назначения можно представить в качестве системы, состоящей из двух подсистем:

информационной (содержательная часть);

программной (программная часть).

В информационную часть электронного учебного пособия входят:

— представление автора курса;

— методические рекомендации по изучению курса;

— четко структурированные учебные материалы;

— иллюстрации, представленные всем спектром мультимедиа (графика, анимация, звук, видео);

— практикум для выработки умений и навыков применения теоретических знаний с примерами выполнения задания и анализом наиболее часто встречающихся ошибок;

— система диагностики и контроля (тестовые задания, задания для работы в группе и т. п.).

— дополнительные материалы (от контекстной расшифровки терминов до нормативной базы и электронной библиотеки);

— сервисные средства (справка по работе с учебником, словарь, глоссарий и т. п.).

3. На стадии подготовки содержания в первую очередь создается сценарий. Иногда он снабжается иллюстрациями, разъясняющими инструкциями. В этот период автор, методист и разработчик вместе. Это сотрудничество позволяет использовать потенциал технических средств и избежать использования экрана компьютера как средства для перелистывания страниц. Сценарий подразумевает продумывание организации интерактивности, то есть взаимодействия между учеником и компьютером, учеником и преподавателем, другими учениками.

Фазы подготовки и содержания и программирования как правило, чередуются. Автор может подать идею, которую разработчик может реализовать технически или это невозможно. Методист может показать автору, как содержание может быть разбито на интерактивные составляющие.

4.При дизайне ЦОР уточняется общая структура ЦОР и создается детальный сценарий. Данный процесс состоит из двух этапов: создание общей концепции и дизайна каждой отдельной части.

Общая концепция определяет общий стиль, атмосферы курса, структуры навигации, обратной связи с учениками, выбор кнопок для навигации и т. п. Важно, чтобы исходно заданный внешний вид и структура не претерпевали значительных изменений в ходе разработки. Изменения, вносимые на более поздних этапах, являются источниками ошибок программы, что порождает дополнительные часы работы.

Детальный дизайн (дизайн каждой отдельной части) определяет детальную проработку содержания курса, внешнего вида каждого окна и контекстных меню. Проще вносить изменения на данном этапе, чем в общей концепции. В любом случае, каждое изменение должно быть зафиксировано в письменном виде.

Дизайн можно сравнить с постройкой дома. Возведение стен и крыши может быть аналогом общей концепции, а внутренняя отделка аналогом детального дизайна.

1) На этапе «производство» идет непосредственная разработка продукта. Материалы компонуются в модули, делаются перекрестные ссылки, организуется взаимодействие различных частей ЭУП. Оцифровываются графика и звук, оформляются все окна.

2) Тестирование ЦОР идет на каждой фазе производства, чтобы итоговый продукт совпадал с намеченными дидактическими целями. Также важно техническое тестирование программы, направленное на выявление программных ошибок.

Итоговое тестирование ЦОР должно проводиться в экспериментальных группах под непосредственным наблюдением разработчиков. Ее цели:

— проверить работу всех функциональных модулей обучающей программы в реальном режиме (не наблюдается ли зависаний программы, насколько быстро она работает и.т.п.);

— выявить не замеченные ранее неточности в изложении учебного материала и программной реализации;

— оценить эффективность организации интерфейса ЦОР, фиксируя, что именно вызывает затруднения у учащихся при работе с ней;

— накопить базу результатов выполнения тестовых заданий для осуществления проверки их валидности.

7. Регистрация и сертификация ЦОР.

Правовая и патентная защита подразумевает, что компьютерные обучающие программы и сетевые курсы попадают под действие закона Российской Федерации «О правовой охране программ для электронных вычислительных машин и баз данных», предусматривающих ответственность за несанкционированное распространение ЦОР и материалов из них. Товарный знак на программу также является средством ее защиты. Регистрация ЦР нужна для осуществления правовой защиты ЦОР.

Сертификация обучающих программ есть подтверждение их качества. Она проводится аккредитованными государственными или негосударственными организациями, которые устанавливают соответствие ЦОР требованиям, зафиксированным в нормативных документах. Федеральной системой сертификации программного обеспечения является РОСИНФОСЕРТ. Одной из форм сертификации ЦОР является присвоение рекомендательных грифов Минобразования РФ.

Техническая поддержка обучающих программ обычно предусматривает указание в документации телефона горячей линии (или адреса электронной почты) по связи с разработчиком. В принципе ЦОР создаются для достаточно долгой жизни. Необходимо предусмотреть обновление содержание и формы.

1.3 ЦОР на уроках геометрии Цифровые образовательные ресурсы должны удовлетворять следующим содержательным требованиям[2]:

— соответствовать документам Правительства Российской Федерации, Министерства образования и науки Российской Федерации, регламентирующим содержание образования (как определяющим задачи модернизации образования, так и действующим в настоящее время), и примерным программам;

— соответствовать содержанию и структуре конкретного учебника;

— обеспечивать новое качество образования, ориентироваться на современные формы обучения, высокую интерактивность, усиление учебной самостоятельности школьников;

— обеспечивать возможность уровневой дифференциации и индивидуализации обучения (это относится как к уровню формирования предметных умений и знаний, так и интеллектуальных и общих умений);

— учитывать возрастные психолого-педагогические особенности учащихся и существующие различия в культурном опыте учащихся;

— содержать материалы, ориентированные на работу с информацией, представленной в различных формах (графики, таблицы, составные и оригинальные тексты различных жанров, видеоряды и т. д.);

— содержать набор заданий (как обучающего, так и диагностического характера);

— предлагать виды учебной деятельности, ориентирующие ученика на приобретение опыта решения жизненных (в том числе бытовых) проблем на основе знаний и умений, освоенных в рамках данного предмета;

— обеспечивать организацию учебной деятельности, предполагающую широкое использование форм самостоятельной групповой и индивидуальной исследовательской деятельности, формы и методы проектной организации образовательного процесса;

— содержать варианты планирования учебного процесса, которые должны предполагать модульную структуру, позволяющую реализовать согласованное преподавание при делении на предметы, классы и темы. 2]

Рассмотрим некоторые типы уроков с использованием информационных технологий. Компьютер на уроке математике может применяться в демонстрационном режиме, в индивидуальном режиме и в дистанционном индивидуальном режиме.

Использование компьютера в демонстрационном режиме:

· При устном счете, когда в начале урока через мультимедиа-проектор проводится решение различных заданий;

· При объяснении нового материала, когда учителем демонстрируется через мультимедиа-проектор новый материал;

· При проверке домашнего задания, через мультимедиа-проектор;

· При работе над ошибками и т. д.

Использование компьютера в индивидуальном режиме:

· При устном, индивидуальном счете;

· При закреплении;

· При тренировке;

· При обработке ЗУН;

· При повторении;

· При контроле и т. д.

Использование компьютера в дистанционном индивидуально режиме:

· Тренажер для решения задач;

· В исследовательской деятельности;

· В проектной деятельности учащихся;

· При проверке домашней работы;

· При проверке контрольной работы и т. д.

Таким образом, мы видим, то практически на каждом этапе урока математики возможно применение обучающих цифровых ресурсов.

Программные средства, условно можно подразделить на средства учебного и контролирующего назначения.

Программные средства учебного назначения содержат теоретический, демонстрационный, моделирующий и информационно-справочный материал; к ним также относятся тренажеры, развивающие компьютерные игры, кроссворды и головоломки, а также инструментальные средства (текстовые и графические редакторы, генераторы вариантов заданий и т. д.), необходимые для разработки уроков и др.

Программные средства контролирующего назначения позволяют учителю реализовать индивидуальный подход к контролю отдельных действий каждого ученика, оценивать возникающие у него при этом трудности, оперативно оказать индивидуальную помощь каждому учащемуся; автоматизировать сбор, хранение и анализ оценок, а так же типовых ошибок, допущенных отдельными учащимися и классом в целом и др.

Использованию программных средств на уроке должен предшествовать их отбор, при котором следует учитывать следующие основные требования:

· Соответствие принятой в школе программе обучения;

· Преемственность в формировании знаний, умений и навыков;

· Наглядность и простота изложения учебного материала;

· Диагностирование знаний, умений и навыков учащихся с последующим исправлением недостатков и восполнением обнаруженных пробелов в знаниях и др.

Дополнительные требования:

· Соответствие возрастным психофизиологическим закономерностям развития учащихся;

· Возможность регулирования индивидуального темпа работы;

· Эмоциональная привлекательность учебного материала, направленная на создание условий для дополнительной мотивации и стимулирование самостоятельного приобретения знаний;

· Качество звука и изображения (контрастность, угловые размеры символов изображения, продолжительность демонстрационные картинки) и др.

Сегодня учитель может выбирать среди широкого спектра программных средств учебного назначения по материалам:

· «Живая геометрия»;

· «Математика 5−11 классы. Практикум» («1С»);

· «Все задачи школьной математики» («Просвещение»);

· «Математика 5−11 классы. Новые возможности для усвоения курса математики («Дрофа»);

· «Интерактивная математика 5−9 классы» («Дрофа»);

· «Дракоша и занимательная геометрия» (МедиаСервис 2000″) и др.

· Открытая математика 2.5. Функции и графики (ООО «Физикон»)

· «Геометрический планшет для построений на плоскости» (ООО «ДОС»)

· «Геометрия 9. (Динамическая геометрия)» (ОАО «Просвещение»)

· Электронное издание «Вероятность и статистика в школьном курсе математики» (ООО «ДОС).

Перечисленные программные средства имеют свои достоинства и недостатки, которые следует учитывать при выборе конкретного средства, соответствующего целям, задачам, форме, типу урока, а также возрасту учащихся.

Анализ основных требований показал, что:

— некоторые программные средства соответствуют школьной программе не полностью, а лишь фрагментально, по отдельным темам;

— преемственность в формировании знаний, умений и навыков не всегда соблюдается — подача знаний эпизодическая, не связанная с предыдущим учебным материалом, изучаемый материал частично представляется сложным для понимания и непонятным по алгоритму действий; сильной стороной наглядного материала являются анимации и звуковые ролики; диагностирование знаний, умений и навыков обеспечивается практически во всех программных средствах.

Наиболее интересными и полными по содержанию являются «Математика 5−11 классы. Практикум», «Все задачи школьной математики», и др.

Анализируя дополнительные требования к программным средствам, можно сделать вывод, что:

Ш Большая часть программ ориентирована на старшеклассников;

Ш Возможность индивидуального темпа работы и мотивации обучения находят отражения практически во всех средствах;

Ш Качество звука и изображения оставляет желать лучшего.

Продукция компании «Физикон» (входящий в международную группу компетентум) известна многим учителям математики: компанией выпущены три хорошо зарекомендовавших себя в образовательной среде курса серии «Открытая математика», «Планиметрия», «Стереометрия» и «Функции и Графики», «Открытая математика — Алгбра». Их локальные версии были отобраны Министерством образования и науки РФ для поставки в учебные заведения России;

«Планиметрия» и «Стериометрия» являются обладателями дипломов Международного конгресса конференций «Информационные технологии в образовании» как лучшие программы по математике, они же были переведены на английский язык и пользуются спросом в США.

Основой программного продукта стал классический курс алгебры, в которой заложены самые разнообразные знания — от базовых по арифметике до изучаемых в выпускных классах методов решения сложных уравнений и неравенств. Кроме того, в курс входит тематический раздел по комбинаторике и теории вероятностей. Элементы курса могут использоваться в учебном процессе, начиная с пятого класса. Этому способствует большое количество интерактивных компьютерных моделей, что всегда было сильной стороной продуктов этой группы.

Использование курса становится наиболее эффективным для учащихся старших классов (начиная с девятого), а так же выпускников школ и абитуриентов.

Использование рассмотренных программных средств в обучении математике позволяет:

· Повышать мотивационную основу учащихся, развивать их творческую деятельность, формировать геометрическое и математическое мышление;

· Приобщать учащихся к исследовательской деятельности, развивая самостоятельный подход к личностно значимым знаниям;

· Проводить самокоррекцию и самоконтроль знаний;

· Развивать внимание и память, логическое и пространственное мышление 8.

Глава 2. Применение компьютерной среды «Живая геометрия» на уроках геометрии

«Живая геометрия» входит в состав пакета «1С: Математика, 5−11 классы. Практикум», разработанного в рамках проекта «Информатизация системы образования».

«Живая геометрия» — это русская версия популярной американской программы по геометрии (Geometer's SketchPad), разработанной фирмой Key Curriculum Press. Компьютерное средство для работы с геометрическими чертежами (виртуальная математическая лаборатория). «Живая геометрия» — это набор инструментов, который предоставляет все необходимые средства для построения чертежей и их исследования. Она дает возможность «открывать» и проверять геометрические факты. Программа позволяет «оживлять» чертежи, плавно изменяя положение исходных точек.