КОЛЯДА Ю.Е., СИМКИН А.И., СИМКИНА И.М.

 

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ВНЕДРЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ОБУЧАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРЕПОДАВАНИИ МАТЕМАТИКИ

 

На данном этапе развития общества перед образованием поставлена проблема подготовки специалистов, имеющих, кроме знаний по специальности, достаточную подготовку в области информационных технологий, способных использовать компьютер в своей практической деятельности. Необходимость этих знаний и умений студент должен ощутить непосредственно во время обучения как фундаментальных (физика, математика), так и специальных дисциплин.

На эффективность усвоения знаний, приобретения умений и навыков студентами отрицательно влияют (1, 7):

-     малая активность на занятиях,

-     отсутствие самоконтроля и недостаточный контроль,

-     приспособление преподавателя к «среднему» студенту, а не дифференцированный, индивидуальный подход,

-     неэкономное использование преподавателем своего времени из-за многократных объяснений и проверок выполнения задания,

-     недостаток наглядных средств обучения.

Исключить вышеуказанные факторы практически невозможно, но вполне логичным представляется значительно уменьшить их влияние внедрением современных технологий.

Для решения этих проблем в преподавании курсов «Математика» и «Высшая математика» в Индустриальном техникуме ПГТУ (обучение на базе 9 классов) авторами проводится эксперимент по внедрению компьютерных технологий в процесс обучения, тем более, что вычислительный центр техникума оборудован достаточным для проведения занятий количеством современных мультимедийных персональных ЭВМ.

Первая часть эксперимента состояла во внедрении в процесс обучения авторских конспектов лекций, охватывающих наиболее существенные темы программы. Конспекты выдаются студентам в электронном виде (файл на магнитном носителе – дискете) или в виде печатного издания. Восприятие печатного текста в принципе эффективнее, чем восприятие учебного материала на слух; и уж, конечно, студенческий конспект как источник информации не выдерживает сравнения с хорошим учебником – независимо от качества прослушанных лекций (3, 15). Подготовка такого конспекта – дело трудоемкое и длительное, но, используя современные текстовые процессоры (типа Word из пакета Microsoft Office), его можно сделать, во-первых, более наглядным, чем традиционные учебники, используя выделения в тексте, подчеркивания, рисунки и др., и, во-вторых, более содержательным, используя дополнительную литературу, собственный опыт преподавателя и примеры из той области, в которой студент будет специализирован во время обучения. Предварительные исследования показали, что данный метод подачи нового материала можно разбить на два этапа:

1)                        этап обучения студентов использовать конспекты лекций в своей работе. Для этого на первых порах студенты работали с конспектами на занятиях под руководством преподавателя. Постепенно учащимся выдавались вопросы для самостоятельного изучения, которые в последствии разбирались с помощью преподавателя;

2)                        этап использования студентами конспектов лекций. Перед изучением темы студентам выдавались вопросы для самостоятельной работы и конспекты лекций. На лекциях преподаватель акцентирует внимание студентов на определениях, основных моментах теоретического материала.

Замеры времени, контроль уровней восприятия и понимания нового материала показали:

-   экономию времени подачи материала (не надо несколько раз повторять одни и те же предложения, держать темп лекции);

-   появляется возможность усилить контроль за уровнем восприятия и понимания изучаемого материала, с помощью проведения дополнительных математических диктантов, тестов, самостоятельных и контрольных работ, а по их результатам корректировать уровень, скорость и методику подачи нового материала;

-   появляется больше времени и возможности подвести математическую базу к будущей специализации студентов;

-   появляется возможность рассмотреть большее количество примеров и задач разного уровня сложности, разработать алгоритмы их решения;

-   студенты учатся самостоятельно изучать и воспринимать новый материал (преподаватель оказывает помощь в виде консультаций, проводимых вне аудиторных занятий);

-   у студента появляется возможность изучить такой конспект лекций в любой удобный для них момент времени и необходимое количество раз.

Вторая часть эксперимента базируется на использовании в преподавании обучающих программ различного уровня и содержания. В зависимости от объема и сложности материала, степени подготовленности студентов используются обучающие программы соответствующего типа. Опыт постановки задач и разработки таких программ позволяет провести следующую их дифференциацию:

Ø                        обучающие программы, основанные на использовании графических возможностей компьютера. Как известно, высокая интенсивность обработки зрительной информации, в 100 раз превышающая интенсивность обработки слуховой информации, требует, чтобы большая часть предъявляемого материала была подвергнута по возможности образному представлению (2, 213). С использованием обучающих программ студенты могут в динамике рассмотреть изучаемые вопросы, причем каждый студент выбирает свой темп обучения;

Ø                        обучающие программы с пошаговым выбором решения. Они развивают логическое мышление, отрабатывают алгоритмы решения задач, помогают уточнить уровень понимания и знаний студента на каждом шаге;

Ø                        игровые обучающие программы. Эти программы составлены в виде распространенных настольных игр: «пазл», пасьянс, домино. Они удобны для отработки различных формул, повышают заинтересованность студентов;

Ø                        обучающие программы, учитывающие будущую специализацию студентов. Эти программы помогают перевести абстрактные математические понятия в прикладные понятия и задачи, понятные студентам;

Ø                        обучающие программы, содержащие опцию «контроль знаний» (графические, с пошаговым выбором решения). У студента и преподавателя появляется возможность проконтролировать уровень понимания изучаемой темы.

В условиях ограниченного финансирования учебных заведений приобрести или заказать комплект таких программ практически невозможно. Авторы нашли достаточно простой выход из создавшейся ситуации. Их выполняют студенты университета, обучающиеся специальности 6.0925 «Автоматизация и компьтерно-интегрированные технологии», в рамках курсовых работ по различным компьютерным дисциплинам. Тематика курсовых работ такова, что студент должен в итоге создать полноценную программу практического содержания, которую впоследствии будут использовать. Одно из направлений тематики курсового проектирования - создание обучающих программ по различным предметам, преподаваемым в университете и его подразделениях.

Студентам предлагается список тем, разработанный преподавателями, и возможность выбора понравившейся темы. Рисунки, идеи, набор и разработка материалов, создание программы делаются непосредственно студентом. По всем возникающим проблемам студенты имеют возможность проконсультироваться как по программированию (с руководителем проекта), так и по теме самой курсовой работы с преподавателем математики.

Обработка результатов контроль знаний и анкетирование студентов – участников эксперимента позволило сделать следующие выводы:

-   появилась возможность дифференцировать подход в обучении студентов;

-   появляется возможность заинтересовать студентов;

-   появляется возможность выравнивания уровня студентов;

-   увеличиваются функции контроля и самоконтроля;

-   у студентов появляется возможность изучить необходимую тему в любой момент времени;

-   появляется возможность многократного повторения материала при использовании разных видов обучающих программ. Психологами установлено, что однократное обращение студента к информации никак не гарантирует ее усвоения. Как указано в (3, 15), «для попадания некоторой информации в долговременную память эта информация должна не менее пяти раз «проциркулировать» по каналам более низких уровней памяти – непосредственной и кратковременной».

Внедрение компьютерных технологий тормозится общим отношением населения и, естественно, студентов к компьютеру. В связи с открытием различных компьютерных салонов, ориентированных в основном на детей и подростков, компьютер воспринимается как техническое устройство для игр, а не как средство для обучения. На первых занятиях с применением ПК на данном этапе около 30% учащихся не воспринимают новый материал (в основном - девушки), и воспринимают компьютер средством увеселения – около 50% (в основном - юноши). В дальнейшем ситуация стабилизируется.

Данные, полученные путем опроса и анкетирования студентов старших курсов, говорят о положительном их отношении к предложенным изменениям в организации обучения. Контакт с компьютерной техникой стимулирует познавательный процесс, возрастает интерес к предмету, улучшается домашняя подготовка к аудиторным занятиям, и как следствие, постепенно выравниваются показатели успеваемости различных категорий студентов.

 

Литература

 

1.        Белкин Е.А., Минаев А.Н., Овакимян Ю.О. Технические средства самоконтроля при обучении школьников// Пособие для учителей. - М.: «Просвещение», 1968.

2.        Подскребко Э.Н. Мыслительный процесс на лекции по математике в аудитории с обратной связью // Известия Томского политехнического университета, 2000, № 3.

3.        Саблин Е.С. Пути активизации самостоятельной работы студентов// Методический материал. Серия: Новые технологии обучения в высшем образовании. - Москва – Уфа, 1988.