Мастер-класс "ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕД ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ: ИИСС МАТЕМАТИКА НА КОМПЬЮТЕРАХ»

Мастер-класс учителя математики, информатики и ИКТ Забудько О.Н.

Тема: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕД ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ:
ИИСС «МАТЕМАТИКА НА КОМПЬЮТЕРАХ»

Цель мастер-класса: научить педагогов созданию интерактивных тестов в электронной среде ИИСС «Математика на компьютерах».

Задачи мастер-класса:

• познакомить слушателей мастер-класса со структурой комплекса ИИСС «Математика на компьютерах»;

• познакомить коллег с формами, методами и технологией работы в среде данного программного комплекса;

• включить слушателей в активную деятельность по разработке продукта (интерактивного теста) в данной среде.

Дата проведения: 11 октября 2013 года

Участники: учителя математики, информатики и ИКТ; учителя начальных классов

Форма проведения: семинар

План проведения:

1. Презентация педагогического опыта в применении ИИСС «Математика на компьютерах». Демонстрация приемов эффективной работы с программными модулями «Демонстрационные и обучающие программы», «Тренажеры и тестирующие программы», «Развивающие программы» на различных этапах урока.

2. Выполнение практического задания – разработка интерактивного теста с использованием «Универсальной оболочки для создания тестов» ИИСС «Математика на компьютерах», работа в малых группах.

3. Представление результатов работы. Анализ универсальных учебных действий (познавательных, регулятивных, коммуникативных, личностных), позволяющих достигать предметных, метапредметных и личностных результатов.

4. Рефлексия. Оценка качества проведенного мастер-класса по предложенным критериям.

Этапы проведения мастер-класса:

I этап – знакомство с ИИСС «Математика на компьютерах»

Современная жизнь требует от ученика школы способности к активной разнообразной деятельности, выработки ее новых видов, способности к самообучению и непрерывному обучению. Это, в свою очередь, требует пересмотра сложившихся традиционных подходов в методике преподавания математики.

При проведении урока с использованием ИИСС «Математика на компьютерах», учитель выбирает тот инструментарий, те фрагменты данного источника, которые соответствуют целям, поставленным на данном уроке. Урок, проводимый по сценарию с использованием ИИСС, не отменяет традиционных (по содержанию и форме) уроков. Его главная особенность – использование ИКТ. Потребности, связанные с необходимостью овладения учащимися репродуктивными умениями, не исчезают в результате внедрения ИИСС, но появляется возможность значительного сокращения времени на расчеты, проверку и обработку результатов, организации более эффективной отработки типовых умений по математике.

Каждый объект ИИСС, в том числе демонстрационный, тестирующий, приобретает функциональную направленность. Следовательно, меняется методический аппарат: он позволяет учителю решать на уроке задачи дифференцированного, личностно-ориентированного обучения, формировать общеучебные и предметные интеллектуальные умения.

Работа с ИИСС повышает мотивацию учащихся, их коммуникабельность, умение работать как самостоятельно, так и в коллективе в духе здоровой конкуренции, соревнования, развивает умения творческого типа, прививает способность осуществлять выбор, самостоятельно мыслить и действовать, организовывать процесс получения знаний путем самостоятельного поиска, решать нетрадиционные задачи.

Большое внимание уделяется использованию математического инструментария для моделирования различных явлений и процессов, для составления и решения задач разного уровня сложности. Геометрические компьютерные инструменты в предлагаемой концепции используются для того, чтобы связать логическое и пространственное воображения, на которые в курсе геометрии традиционно обращается большое внимание. Такое соединение методически обеспечивается введением класса новых конструктивных геометрических и логических задач.

Другой стороной использования конструктивных задач, реализуемых средствами компьютерной инструментальной среды, станет развитие критичности мышления. Методической основой для этого станет использование специально разработанного графического редактора с дополнительными математическими возможностями, а также программ-моделей, работа с которыми аналогична работе с объектами реального мира. Такие модели позволяют учащимся сопоставлять реальность и моделируемый процесс, способствуют развитию интуиции учащихся.

Мультимедийные технологии с элементами интерактивного взаимодействия с пользователем, используемые авторами-разработчиками ИИСС «Математика на компьютерах», призваны автоматизировать все основные этапы обучения – от изложения учебного материала до контроля знаний и выставления итоговых оценок. При этом весь обязательный учебный материал переводится в яркую, увлекательную, с разумной долей игрового подхода, мультимедийную форму с широким использованием графики, анимации, в том числе интерактивной, звуковых эффектов и голосового сопровождения.

В системе образования всегда существовала потребность, связанная с необходимостью формирования у обучаемых определенных систем знаний. Особенно это проявляется при изучении ряда понятий, теорий, законов, которые при традиционном обучении не имеют требуемого опытного обоснования. Многообразие и широта подходов в организации учебного процесса с помощью ИИСС позволяют ученику в сотрудничестве с учителем выстроить систему знаний, сформировать свою картину мира.

При наличии домашнего компьютера учащийся с помощью родителей может воспользоваться ИИСС для восполнения пробелов в знаниях, а родитель – для осуществления контроля знаний своего ребенка и глубиной понимания изученного материала.

Авторы данного информационного источника сложной структуры (ИИСС) поставили целью создание единой системы компьютерной поддержки учебников математики 5 – 6 классов, что позволяет сделать более динамичным прикладной аспект обучения, а также развитие интеллектуальной восприимчивости, гибкости и независимости мышления.

При использовании ИИСС «Математика на компьютерах» в значительной степени прослеживаются межпредметные связи математики с информатикой, а также с другими предметными областями.

Данный ИИСС может быть использован при работе со всеми наиболее популярными учебниками для 5 – 6 классов общеобразовательных учреждений. Объясняется это тем, что все программные модули, входящие в его состав, соответствуют школьной общеобразовательной программе.

В начальной школе, если преподавание ведется по программе развивающего обучения, то данный ИИСС можно также с успехом использовать на уроках математики и информатики. ИИСС «Математика на компьютерах» позволит оптимизировать процесс обучения математике, увеличить объём практических навыков, иными словами, реализовать «деятельностный» подход в учебном процессе.

Преимущества данного ИИСС состоит в том, что этот программный комплекс адаптирован как для работы на конкретных уроках, по конкретным темам и в оптимальном объеме, так и расширяет возможности индивидуальной работы с учащимися и способствует выявлению одарённых детей. Он прост в использовании на различных этапах урока и при различных формах организации учебной деятельности учащихся. К тому же на уроках не требует дополнительного раздаточного материала по темам, содержащимся в курсе.

При эксплуатации ИИСС не требует специальных знаний и навыков по установке и использованию. При внедрении данного ИИСС ожидаемые результаты обучения:

• оптимизируется процесс преподавания предмета (произойдет сокращение учебной нагрузки, во-первых, за счет использования вычислительных, изобразительных и информативных возможностей компьютера и, во-вторых, за счет увеличения скорости восприятия материала);

• осуществляется развивающий характер обучения (будут созданы условия для проявления познавательной активности учащихся, появится возможность разных видов деятельности: учебной и исследовательской, причем в разнообразных формах; и в теории, и, особенно, в задачах учителю и ученику предоставлено широкое поле деятельности, позволяющее им выбирать и разнообразные фрагменты теории, и разные типы задач, находить свои способы их решения);

• на протяжении всех уроков реализуются межпредметные связи математики с информатикой и другими предметами;

• реализуется «деятельностный» подход в учебном процессе (ученик из объекта педагогического воздействия должен преобразиться в субъект познавательной деятельности, то есть из обучаемого в обучающегося; изменится психология взаимоотношений между учащимся и педагогом, разовьется педагогика сотрудничества, включающая в себя совместную деятельность реальных или потенциальных единомышленников);

• реализуется личностно-ориентированный (или гуманистический) подход в учебном процессе (будет раскрыт и использован субъективный опыт каждого ученика, появится возможность гибко приспособить изучаемый материал к возможностям конкретной личности с учетом возрастных и психологических особенностей, динамике ее развития под влиянием обучения, что будет способствовать социализации учащегося, адаптации его в нестандартных ситуациях реальной жизни).

В результате работы с ИИСС «Математика на компьютерах» учащиеся 5-6 классов смогут освоить курс математики как на базовом, так и на углубленном уровне. Такой уровень подготовки будет способствовать, во-первых, успешной годовой аттестации учащихся, а, во-вторых, привитию интереса к довольно сложным для понимания (без использования ИКТ) темам математики.

ИИСС «Математика на компьютерах» ориентирован на работу с наиболее распространенными сейчас в России школьными учебниками математики. При использовании данного ИИСС в наиболее выгодном условии окажутся те, кто работает по учебникам для 5 – 6 классов общеобразовательных учреждений под редакцией Н.Я. Виленкина и др. (тематическое планирование ИИСС составлено по данному учебному пособию), в то же время возможна работа по учебникам других авторов (Г.В.Дорофеева, И.Ф. Шарыгина). Объясняется это тем, что все программные модули ИИСС: обучающие, тестирующие программы, творческие задания – соответствуют школьной общеобразовательной программе.

Работа с ИИСС возможна как при последовательном изучении всех его разделов, так и при выборе отдельных тем для изучения. Возможность движения учеников по различным образовательным траекториям обеспечивается включением в ИИСС разных видов деятельности: традиционной учебной, а также исследовательской, причем в разнообразных их формах.

Предусматривается сохранение наработанного материала, его содержания и результатов в цифровом виде (на компьютере или дисках), а иногда и на бумажных носителях.

Наряду с традиционными формами и методами оценивания в текущем и итоговом контроле предполагается широкое использование тестового контроля. Тестовый контроль предполагает наличие компьютерной поддержки - и сами тесты, и их результаты будут существовать в компьютерном варианте. Иначе говоря, ученик сможет тестироваться и наряду с остальными учениками, и в индивидуальном режиме. Создается протокол тестирования, так что после окончания тестирования каждый сможет ознакомиться с собственными результатами.

ИИСС «Математика на компьютерах» представляет собой совокупность программных средств, объединённых единой пользовательской оболочкой. Данная оболочка обладает удобным дружественным пользовательским интерфейсом и простой системой навигации, как для педагога, так и для учащихся младшего и среднего возраста.

ИИСС «Математика на компьютерах» включает в себя разные типы программных модулей:

• демонстрационные и обучающие программы, оптимизирующие как подачу учебного материала, так и процесс восприятия его;

• интерактивные графические программы с элементами исследовательско-поисковой работы;

• обучающе-тестирующие программы с элементами сравнительного анализа графических объектов;

• обучающее–тестирующие программы на отработку основных понятий и определений с вариативностью методов решения.

• тестирующие программы с использованием нестандартных ситуаций для отработки основных понятий;

• специально разработанный графический редактор с дополнительными возможностями;

• интерактивные обучающие приёмы с использованием звукового и анимационного сопровождения, где роль учителя исполняет мультимедийный персонаж;

• интерактивные нестандартные задачи представленные в юмористической форме, требующие внимания, тренирующие память, развивающие нестандартный подход к решению;

• набор тестирующих программ;

• набор развивающих программ с представлением исторических справок и возможностей решения логических задач.

В 2012-2013 учебном году мною была разработана рабочая программа дополнительного образовательного курса «Компьютерная математика» для учащихся 5-6 классов. Занятия строились с опорой на программный комплекс «Математика на компьютерах», с использованием модели «1 ученик – 1 компьютер». Учащиеся с большим интересом посещали занятия этого курса, а также осуществляли тренинг, занимаясь дома (у каждого ребенка был установлен программный комплекс на домашнем ПК). ИИСС «Математика на компьютерах» так же применялась на различных этапах уроков математики и информатики в 5-6 классах: при объяснении новой темы, при проведении контроля знаний; использовалась в кружковой работе и при проведении недели математики в школе.

Интерфейс ИИСС «Математика на компьютерах» интуитивно понятен, установка программного комплекса на компьютере очень проста. Итак, загрузив из коллекции ЦОР установочный файл MathSetup.exe, запускаем его для того чтобы установить этот программный комплекс на свой ПК.

Установив данный программный пакет, начнем работу в среде ИИСС «Математика на компьютерах».

Рассмотрим применение данного программного комплекса на различных этапах урока.

Участников мастер-класса разделим на практиков и теоретиков. Практиков приглашаю разбиться на пары (учитель математики и учитель начальных классов) и занять места за компьютером. Теоретики получают оценочные листы, в котором они отметят: какие универсальные учебные действия (познавательные, регулятивные, коммуникативные, личностные) предполагается формировать у учащихся на каждом этапе урока, что позволит достигать предметных, метапредметных и личностных результатов.

Этап «изучение новой темы» с использованием ИИСС «математика на компьютерах» предлагаю рассмотреть при решении задач на движение (выбираем в меню «Урок»).

Первичное закрепление новых знаний по теме «Решение задач на движение» (выбираем в меню «Решение задач») предлагаю решить задачу «Вертолет и ветер»

ИИСС «Математика на компьютерах» позволяет сконструировать задачу, как творческое задание для учащихся, так и учитель может подготовить и сохранить к уроку задание для учащихся, используя редактор задач.

Этап тренинга предлагаю рассмотреть, используя программу-тренажер «Действия с десятичными дробями и натуральными числами», предварительно осуществив настройку программы.

Выполним тренировочную работу из 5 заданий, на сложение и вычитание натуральных чисел в пределах 100. Программа зафиксирует каждый верный и неверный ответ и подведет итог, выставив вам отметку.

Этап контроля знаний предлагаю провести в тестовой форме с помощью обучающее-тестирующей программы «Признаки делимости». Организуем контроль знаний по теме «Признаки делимости на 5, 10, 2», выполнив соответствующую настройку программы.

II этап – разработка интерактивного теста в среде «Математика на компьютерах»

Наряду с традиционными формами и методами оценивания в текущем и итоговом контроле предполагается широкое использование тестового контроля. Учитель может самостоятельно готовить тесты по разным темам курса математики, используя данную программу.

ИИСС «Математика на компьютерах» содержит универсальную оболочку для создания тестов с выбором вариантов ответа, имеется возможность подключения файлов-рисунков и возможность настройки времени тестирования.

Алгоритм создания теста:

1. Ввести в соответствующее поле название теста

2. Ввести вопрос №1

3. Изменить, если необходимо, шрифт, цвет текста или фона, откорректировать выравнивание, вставить таблицу и т.п. с помощью соответствующих кнопок на панели инструментов

4. Подгрузить к вопросу рисунок, если необходимо, при этом рисунок должен быть в подкаталоге images папки с программой

5. Ввести варианты ответа (возможно количество ответов от двух до пяти)

6. Отметить галочкой (левой кнопкой мыши) правильный вариант ответа

7. Тем же способом ввести следующие вопросы

8. Нажать на кнопку "Дальше" (при необходимости можно вернуться к предыдущим вопросам, нажав на кнопку "Назад")

9. После ввода последнего вопроса нажать установить время для тестирования в формате ММ:СС

10. Нажать кнопку "Сохранить"

11. Тест готов

Используя редактор теста, создадим небольшой тест для младших школьников по теме «Решение простейших уравнений»:

Вопрос 1.

Найди неизвестное слагаемое

Х+25=100

Варианты ответов: 75; 125; 25; 100 (отметить верный ответ)

Вопрос 2

Найди неизвестный множитель

42*Х=126

Варианты ответов: 42; 3; 2; 84 (отметить верный ответ)

Вопрос 3

Найди неизвестное уменьшаемое

Х-67=137

Варианты ответов: 70; 67, 194; 204 (отметить верный ответ)

Добавим еще несколько вопросов, и сохраним тест. Проверим свой тест, открыв систему автотестирования. При необходимости вернемся в редактор тестов и внесем коррективы.

Предлагаю мастер-группам выполнить теперь творческое практическое задание – создать интерактивный тест с помощью «Редактора тестов», самостоятельно выбрав тему, сконструировав вопросы, отметив правильный вариант ответа, сохранив свою работу на диске.

III этап – подведение итогов:

«Практики» оценивают интерфейс программного комплекса, удобство работы с модулями «Демонстрационные и обучающие программы», «Тренажеры и тестирующие программы», «Развивающие программы». Демонстрируют результат творческого практического задания – разработанный самостоятельно интерактивный тест с помощью «Универсальной оболочки для создания тестов» ИИСС «Математика на компьютерах».

Оценку эффективности применения ИИСС «Математика на компьютерах» для формирования УУД учащихся на различных этапах урока дают «теоретики», заполнив в течение мастер-класса оценочную таблицу:

Коммуникативные УУД

• сотрудничество с учителем и сверстниками

• разрешение конфликтов

• управление поведением партнера

• умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли

Познавательные УУД

• формулирование цели 

• поиск и выделение необходимой информации

• выбор наиболее эффективных способов решения задач

• постановка и формулирование проблемы, создание алгоритмов деятельности при решении проблем

• анализ объектов с целью выделения признаков (существенных, несущественных);

• выбор оснований и критериев для сравнения, классификации объектов

• подведение под понятие, выведение следствий

• установление причинно-следственных связей, представление цепочек объектов и явлений

• выдвижение гипотез и их обоснование

• формулирование проблемы

• самостоятельное создание способов решения проблем различного характера

Регулятивные УУД

• целеполагание

• планирование

• прогнозирование

• контроль

• коррекция

• оценка

• саморегуляция

Личностные УУД

• личностное, профессиональное, жизненное самоопределение;

• смыслообразование;

• нравственно-этическая ориентация

IV этап – рефлексия:

Предлагаю всем участникам оценить качество проведенного мастер-класса по следующим критериям: