Методика использования интерактивной доски mimio Studio на уроках математики. Работа в программе «Живая математика».
статья по теме

Методика использования интерактивной доски mimio Studio на уроках математики. Работа в программе «Живая математика».

Рузанова И.М.,

Учитель математики

МБОУ СОШ № 35 г.о. Самара

Учитель школы востребован временем только тогда, когда он сам на острие этого времени.

Новые информационные развивающие педагогические технологии

1. С их помощью на уроках должны реализоваться такие педагогические ситуации, деятельность учителя и учащихся в которых основана на использовании современных информационных технологий, и носит исследовательский, эвристический характер.
2. Для успешного внедрения этих технологий учитель

1. должен иметь навыки пользователя ПК,
2. владеть умениями планировать структуру действий для достижения цели исходя из фиксированного набора средств;
3. описывать объекты и явления путем построения информационных структур;
4. проводить и организовывать поиск электронной информации;
5.  четко и однозначно формулировать проблему, задачу, мысль и др.

3. Суть новых информационных технологий:
4. обеспечение доступа учителя и учеников к современным электронным источникам информации,
5. создание условий для развития способности к самообучению путем организации исследовательской творческой учебной работы учащихся направленной на интеграцию и актуализацию знаний, полученных по различным предметам.
6. Реформа современного образования может состояться лишь при условии создания электронных источников образовательной информации

Главная задача российской образовательной политики – обеспечение современного качества образования на основе сохранения его фундаментальности и соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества, государства. Качество образования - это его результативность. Результаты проявляются в знаниях, умениях, навыках обучающихся, на их основе формируются ключевые компетенции выпускников.

Как повысить качество образования, развить познавательный интерес учащихся, способствовать формированию основных компетентностей?

    По моему мнению, одним из вариантов решения данных вопросов является использование информационных и коммуникационных технологий в образовательном процессе.

    При изучении математики учащиеся осваивают инструмент для познания мира и человека, умение применять ИКТ для обработки, передачи, хранения информации, а получаемый учебный проект и есть цель образования: научить детей получать знания, научить работать и зарабатывать на жизнь (компетенции), научить жить (бытие), научить жить вместе.

     Каждая школа работает над повышением качества обучения детей. Для этого необходимо использовать новые технологии обучения, в том числе ИКТ. Увеличение умственной нагрузки на уроках математики заставляет задуматься над тем, как поддержать у учащихся интерес  к изучаемому предмету, их активности на протяжении всего урока. Использование компьютера на уроке позволяет учителю создать информационную  обстановку, стимулирующую интерес и пытливость учащихся.

     Компьютер можно использовать в различных режимах обучения, а самое главное – в режиме графической иллюстрации изучаемого материала, т. к. возможности компьютера при иллюстрировании намного превосходят возможности любого бумажного учебника, рисунков на школьной доске. Компьютер как чертежный прибор имеет ряд преимуществ по сравнению с циркулем и линейкой. Так  для изображения тел вращения требуется построить изображение окружности являющееся эллипсом. Однако циркулем и линейкой можно построить приближенное изображение эллипса, не всегда отличающегося хорошим качеством. С помощью компьютера можно создать большое количество разнообразных моделей геометрических фигур, что затруднено в случае с материальными моделями, как в техническом, так и в материальном плане.

       Необходимость включения информационных технологий в процесс обучения геометрии обусловлена несколькими причинами.

     Одна из них состоит в том, что применение информационных технологий во всех сферах человеческой жизнедеятельности на сегодняшний день стало необходимым условием успешного функционирования в современном информационном обществе и значит, должно касаться и школьного образования.

      Вторая обусловлена предметным содержанием. На уроках геометрии учащиеся много работают с графическим изображением пространственных геометрических фигур, которые не всегда наглядно отражают их свойства. Поэтому особый интерес представляют графические редакторы, позволяющие создавать и изменять компьютерные модели геометрических объектов.

      И наконец, возможности информационных технологий в проведении компьютерного эксперимента с целью самостоятельного получения нового знания о геометрическом объекте на основе изучения компьютерной модели, делает эти технологии в процессе обучения одним из инструментов познания.

       Рассмотрим  некоторые преимущества компьютерных моделей пространственных геометрических фигур, по сравнению с традиционными моделями (развертки, модели из дерева или металла, пластмасса), а также чертежами и рисунками, выполненными на доске или на бумаге учебника.

1. Возможность быстрого создания большого количества разнообразных компьютерных моделей геометрических фигур, что затруднено в случае с материальными моделями, как в техническом, так и материальном плане.
2. Неоднократное обращение к компьютерной модели с целью ее демонстрации, что вызывает трудности с традиционными моделями.
3. Моментальное копирование компьютерных моделей для индивидуальной работы в классе, что невозможно при работе с материальными моделями и затруднено с чертежами и рисунками.
4. Возможность динамического изменения количественных характеристик модели объекта, которая полностью исключена в случае с традиционными моделями.

Учащиеся с интересом включаются в работу на основе моделирования и испытывают удовольствие от самостоятельного получения знаний по геометрии. Это не только положительно сказывается на мотивации обучения, но и вселяет уверенность в выполнении нового задания, обеспечивающую продуктивность учебно-познавательной деятельности.

        Применение ИКТ на уроках математики дает возможность учителю сократить время на изучение материала за счет наглядности.

Использование информационных технологий на уроке способствует повышению качества знаний, расширяет горизонты школьной математики. Кроме того, компьютер потенциально готовит учащихся к жизни в современных условиях, к анализу большого потока информации и принятию решений.

Вывод

Использование ИКТ на уроках математики позволяет:

1. сделать урок более интересным, наглядным;
2. вовлечь учащихся в активную познавательную и исследовательскую деятельность;
3. стремиться реализовывать себя, проявлять свои возможности.

     Сегодня использование ИКТ на уроке становится делом привычным. Формы и методы уроков будут совершенствоваться и изменяться. Разработка новых программных продуктов внесёт свои положительные коррективы в  образовательный процесс. Учителю  предстоит всё это освоить, изучить и внедрить в  школьное образование.

Система MIMIO не является интерактивной доской как таковой, но может превратить в нее любую другую доску, совершенно для этого не предназначенную. Устройство представляет собой сенсор, крепящийся с помощью липучек на поверхность доски, и маркер с источником ультразвука и отсеком для обычного маркера. Имеется ультразвуковая губка, которой можно стирать как тонкие линии, так и большие площади.

Неоспоримым достоинством такой системы видится великолепная транспортабельность и возможность получения интерактивных досок с большими диагоналями, а главная проблема состоит в том, что пластмассовый корпус недостаточно прочен, чтобы выдержать длительную эксплуатацию и многократное перевешивание с места на место.

1. Интерактивная доска – сенсорный экран, подсоединенный к компьютеру, изображение с которого передает на доску проектор. Достаточно только прикоснуться к поверхности доски, чтобы начать работу на компьютере. Специальное программное обеспечение позволяет работать с текстами и объектами, аудио- и видеоматериалами, Internet-ресурсами, делать записи от руки прямо поверх открытых документов и сохранять информацию. Интерактивная доска предоставляет уникальные возможности для работы и творчества учителя и ученика.

Интерактивные доски позволяют уйти от привнесенной компьютерной культурой чисто презентационной формы подачи материала, экономят время занятия за счет отказа от конспектирования. Учащиеся по окончании занятия могут получить файл с его записью, который можно дома просмотреть на ПК. Интерактивные доски повышают эффективность подачи материала.

Как показывает опыт, наибольшие трудности при внедрении интерактивной доски в образование возникают при обучении преподавателей эффективному владению этим оборудованием. Большинство из проблем, с которыми сталкиваются преподаватели при создании электронного варианта учебного материала, связано с отсутствием достаточных навыков проектирования информационного пространства и пользовательского интерфейса, обеспечивающих создание эффективных структур, соответствующих новым возможностям представления информации.

Поэтому самая важная задача сегодня - подготовка и переподготовка преподавательского состава, точнее даже, создание преподавателей новой формации. Надо не просто освоить новые технологии, а научиться эффективно, соединять их совсем наработанным опытом педагогики. Тогда и результат будет другого качества.

Первое, что необходимо сделать – это провести курсы повышения квалификации. В процессе обучения необходимо изучить возможности и преимущества подобных устройств, научиться манипулировать всеми инструментами интерактивной доски и использовать готовый интерактивный материал, получить навыки самостоятельной подготовки слайдов для занятий с интерактивной доской.

2. Методика разработки занятий с использования интерактивной доски.

Для того чтобы эффективно проводить занятия с использованием интерактивной доски можно использовать следующий алгоритм, следуя которому преподаватель может успешно подготовиться к занятию с использованием интерактивной доски.

1. Определить тему, цель и тип занятия;
2. Составить временную структуру урока, в соответствии с главной целью наметить задачи и необходимые этапы для их достижения.
3. Продумать этапы, на которых необходимы инструменты интерактивной доски;
4. Из резервов компьютерного обеспечения отбираются наиболее эффективные средства.
5. Рассматривается целесообразность их применения в сравнении с традиционными средствами.
6. Отобранные материалы оцениваются во времени: их продолжительность не должна превышать санитарных норм; рекомендуется просмотреть и прохронометрировать все материалы, учесть интерактивный характер материала.
7. Составляется временная развертка (поминутный план) урока.
8. При недостатке компьютерного иллюстрированного или программного материала проводится поиск в библиотеке или Интернете или составляется авторская программа.
9. Из найденного материала собирается презентационная программа. Для этого пишется ее сценарий.
10. Заранее подготовить учащихся к восприятию занятия с использованием интерактивной доски;
11. Апробация урока.

При создании занятия с использованием интерактивной доски необходимо пользоваться определенными критериями отбора информации.

Содержание, глубина и объем научной информации должны соответствовать познавательным возможностям и уровню работоспособности учащихся, учитывать их интеллектуальную подготовку и возрастные особенности.

При отборе материала для зрительного ряда описания модели избегать дальних планов и мелких деталей.

Зрительный ряд и дикторский тест должны быть связаны между собой, создавать единый поток информации и подавать ее в понятной учащимся логической последовательности, порционно шаговым методом в доступном учащимся темпе.

Выделять в текстах наиболее важные части, используя полужирное и курсивное начертание знаков.

3. Проведения лекций с использованием интерактивной доски.

Использование интерактивной доски позволяет перейти от традиционной технологии проведения лекций, к новой интегрированной образовательной среде, включающей все возможности электронного представления информации.

Преподаватель в мультимедиа аудитории получает вместо доски и мела мощный инструментарий для представления информации в разнородной форме (текст, графика, анимация, звук, цифровое видео). В таких системах лектор сам определяет последовательность и формы изложения материала.

В качестве источника иллюстративного материала в этом случае наиболее удобно использовать CD ROM документы. Существенным является и то, что отсутствует необходимость ведения учащимися конспектов, так как вся учебная информация предоставляется им в электронной форме.

Мультимедиа лекции можно использовать для преподавания любой темы курса математики. Качество и степень освоения учебного материала, как показывает практика, существенно возрастают. Помимо обеспечения богатой образовательной среды, здесь сказывается и то, что преподаватель, сократив время на воспроизведение информации, получает существенно больше времени на объяснение материала.

Компьютерная лекция, разработанная средствами MS Power Point, - это тематически и логически связанная последовательность информационных объектов, демонстрируемая на интерактивной доске. Основная задача такой лекции - объяснение нового материала. Но в отличие от традиционной лекции такая лекция имеет большие возможности в привлечении иллюстративных материалов. Поэтому лекцию с использованием интерактивной доски надо рассматривать как новый инструмент в работе учителя, позволяющий создавать наглядные и информационно насыщенные уроки.

Информационные объекты, демонстрируемые в ходе мультимедиа лекции, - это изображения (слайды), звуковые и видеофрагменты. Изображения (слайды) представляют собой фотографии, рисунки, графики, схемы, диаграммы. Видеофрагменты — это фильмы, включенные в лекцию целиком или частично, либо мультипликации, которые наглядно показывают зачастую недоступные для наблюдения процессы и явления. Звуковые фрагменты — дикторский текст, музыкальные или иные записи, сопровождающие демонстрацию изображений и видеофрагментов.

4. Проведения семинаров и практических занятий с использованием интерактивной доски.

Следует отметить, что для проведения семинарских и практических занятий информационные технологии используются не столь часто. Однако как показали современные исследования в области образовательных технологий, именно здесь лежат огромные резервы в повышении эффективности обучения.

Программное обеспечение интерактивной доски позволяет вовлечь всех учащихся в активную работу на семинаре, позволяет учащимся активно выполнять индивидуальные и групповые ролевые упражнения, а преподавателю, наряду с возможностью контроля и управления, предоставляются средства записи и протоколирования действий учащихся для последующего анализа и комментирования.

Совместное использование единого гиперпространства обеспечивает возможность творческого сотрудничества учителя и ученика при обучении практическим навыкам. Важное место при этом отводится возможности обмена информацией между учащимися в контексте изучаемого курса. Отмечается значительный рост эффективности обучения, когда учащиеся в процессе получения знаний, взаимодействует с другими учащимися, которые в свою очередь взаимодействуют с гипермедиа материалом курса.

Заключение.

Из всего вышесказанного следует: ввиду обстоятельств, продиктованных современными условиями, необходимо увеличивать наглядность, доступность и в то же время эффективный объем предоставляемой учащимися в рамках обучения информации, что представляется практически невыполнимой задачей без привлечения современных технологий, особенно в преподавании математики. С помощью интерактивных досок, без привлечения больших финансовых, а также временных затрат, вполне возможно решить эти и многие другие проблемы. Решения на базе подобного оборудования помогают использовать выделенное для проведения обучения время максимально эффективно и увеличить эффективность образования в целом.

Интерактивная доска - ценный инструмент для обучения математике.

Роль и особенности применения "Живой геометрии" в преподавании математики

1. Один из главных недостатков современного преподавания математики -

развиваемая в учащихся склонность учить определения, формулировки теорем и формулы. Определения и теоремы часто запоминаются как наборы неинтересных и иногда непонятных слов – без понимания, без критического осмысления, без интеллектуальной и эмоциональной вовлеченности. Если понять это, то на первый план выходят две общепедагогические проблемы:

1. Придать точный смысл слову понимание (определений, теорем, формул). Разумеется, здесь уместны несколько уровней.
2. Повысить эмоциональную привлекательность изучаемого материала.

Разумное применение компьютерных технологий в преподавании математики может привести к решению обеих проблем. В настоящее время достаточно глубоко разработаны методики применения компьютерных технологий в преподавании планиметрии, в основном математических экспериментов в среде «Живая геометрия».

2. Понимание математического результата

Мы будем исходить из следующего тезиса:

Главный признак понимания математического результата – возможность проверки его частных случаев.

Среда ЖГ идеальна для развития понимания результатов планиметрии с указанной точки зрения. На первый план выходит математический эксперимент.

Подразумевается, что возможность проверки частных случаев результата – абсолютно необходимое требование на любом уровне учителя и ученика; без его выполнения прохождение любого материала сводится к бессмысленному зазубриванию.

1. Способность самостоятельно проверить те же результаты в среде ЖГ. Самый простой способ, причем весьма привлекательный для большинства учащихся, заключается в самостоятельном построении чертежей, аналогичных предложенным. На это должно отводиться достаточно времени; такая работа, выполненная учащимся самостоятельно (прежде всего, в привычной для них среде на домашнем компьютере), должна поощряться.
2. Способность видеть и понимать связи между отдельными результатами. Речь, прежде всего о понимании связи между общим и частным; далее идут аналогии. У учащегося, достигшего этой стадии понимания, возникают математические вопросы (не типа как решать такие задачи?, а типа как устроен мир?). Учителю следует всемерно поощрять задавание осмысленных вопросов (как правило, нацеленных на обобщение наблюдаемых результатов) и стимулировать учащихся к постановке экспериментов, нацеленных на ответы.
3. Способность полностью или частично понять приводимое обоснование проверяемых результатов. Здесь речь не идет о формальном доказательстве, которое  (ненадолго) запоминается для воспроизведения перед учителем с целью получения хорошей отметки. Речь о внутреннем интеллектуальном удовлетворении, которое испытывает экспериментатор, когда его наблюдения (сознательно проведенные и систематизированные) получают объяснения.
4. Способность к самостоятельному обоснованию наблюдаемых явлений. Эта способность органически присуща лишь весьма узкой группе учащихся; для них следует рассмотреть перспективы профессиональных занятий математикой и естественными науками.
5. Способность к самостоятельным математическим исследованиям, стимулированным данным результатом. Такие способности могут проявиться при занятиях экспериментальной математикой; в каждом таком случае естественно рассмотреть математику как будущую основную профессию учащегося.

3. Эмоциональная сторона занятий в среде ЖГ

Опыт показывает, что сама по себе работа в среде ЖГ привлекательна для большинства учащихся, причем независимо от их отношений с математикой. Так, многих девочек привлекает возможность проявить вкус, красиво и нетривиально раскрасить чертежи (и сценарии) и заставить объекты интересно двигаться; мальчиков – овладеть эффектными (и по существу несложными) средствами программы. Во всех случаях основами положительных эмоций являются отношения с чертежами – красивыми, интересными, понятными и по возможности самостоятельно изготовленными.

Предлагаемые лабораторные работы рассчитаны на старшеклассников; многие из них склонны иногда, сдерживать положительные эмоции, а многие к 7–8 классу не верят в свои математические способности. Однако и с ними работу в среде ЖГ следует строить на основе их приятных ощущений от самостоятельно и успешно проведенных действий, приводящих к разумному поведению предложенных чертежей и их самостоятельно изготовленных аналогов (именно ориентацией на эту категорию учащихся объясняется наличие в начале лабораторных работ почти тривиальных заданий). Задача учителя заключается в том, чтобы, сохранив учащимся удовольствие от работы с послушными и красивыми чертежами, трансформировать развивающиеся в процессе этой работы привычки и навыки в склонность к математически осмысленным действиям.

Что же касается математически сильных и уверенных в себе учащихся, то они сразу при встрече с ЖГ распознают в ней мощное средство геометрических экспериментов, и положительные эмоции у них возникают автоматически (эти эмоции надо не задавить сериями скучных и немотивированных задач). Каждому такому учащемуся следует быстро, с естественной для него скоростью, пройти легкие части лабораторных работ (не рекомендуется их пропускать!) и, пользуясь выигранным временем, глубже вникать в продвинутые вопросы.

4. О некоторых отличиях «живых» чертежей от традиционных

1. Любые чертежи в ЖГ, в отличие от начерченных на бумаге или на классной доске, относятся не к индивидуальной геометрической фигуре, а к целому непрерывному семейству фигур. В связи с этим при работе в среде ЖГ элементы следует воспринимать как переменные, а фигуры – как деформируемые. Это приводит к развитию специального конфигурационного мышления.
2. Использование цвета, жирности и размеров объектов приводит к возможности формулировок, не всегда похожих на традиционные. Это надо стараться использовать, поскольку слова «маленький зеленый треугольник» часто понятнее, чем «треугольник A1N2Q5».
3. Все расстояния, углы и площади в среде ЖГ легко, мгновенно и с разумной точностью измеряемы. (Это лишает смысла при работе в ЖГ довольно больше количества геометрических задач традиционного типа, которые в данных работах поэтому и не рассматриваются.

5. Некоторые методические установки

1. В настоящих работах предусматриваются занятия с коллективами, состоящими из разноуровневых учащихся. Подразумеваются, что они работают с разными скоростями и по индивидуальным графикам.
2. Весьма желательными представляются, однако, коллективные обсуждения и перекрестные взаимные консультации учащихся.
3. Одна из главных целей указанных коллективных обсуждений – развитие правильной математической речи, которая в данном случае в основном сводится к констатациям наблюдаемых свойств объектов на чертежах и некоторых логических связей между ними.
4. Традиционные формы контроля не предусматриваются. Критерии успешной работы – возникший интерес, чувство понимания и способности к воспроизведению правильных чертежей.
5. Данные методики рекомендуются ни в коем случае не взамен традиционных, а в дополнение к ним. Поэтому все, что отсутствует в предлагаемых работах (задачи, полные и формальные доказательства с обозначениями, контрольные и т. п.) может быть восполнено в традиционных формах.