ИНТЕГРИРОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УРОКИ МАТЕМАТИКИ

INTEGRATION OF COMPUTER TECHNOLOGIES INTO MATHEMATICS LESSONS

Arina Blokhina

student, Department of Mathematics and Mathematical Education, Nizhny Novgorod State Pedagogical University named after K. Minin,

Russia, Nizhny Novgorod

Ekaterina Savelieva

student, Department of Mathematics and Mathematical Education, Nizhny Novgorod State Pedagogical University named after K. Minin,

Russia, Nizhny Novgorod

Nikolai Lapin

Scientific supervisor, PhD in Physics and Mathematics, Assoc. Prof., Dean of the Faculty of Physics and Technology, Nizhny Novgorod State Pedagogical University named after K. Minin,

Russia, Nizhny Novgorod

АННОТАЦИЯ

В современной педагогике одной из главных задач является достигнуть баланса между знанием и пониманием учебного материала обучающимися. Многие годы программа получения образования была основана лишь на запоминании информации, а не ее понимании. В современной же школе действует программа развивающего обучения с применением компьютерных технологий, которые делают процесс обучения не только полезным, но и интересным и интерактивным для учащихся. В статье рассматривается процесс интегрирования компьютерных технологий на уроках математики, его преимущества и недостатки. Также будут описаны тенденденции их развития и приведены примеры различных электронных инструментов, которые могут быть применимы на уроках математики.

ABSTRACT

In modern pedagogy, one of the main tasks is to achieve a balance between knowledge and understanding of the educational material by students. For many years, the education program was based only on memorizing information, not understanding it. In a modern school, there is a program of developmental learning using computer technologies that make the learning process not only useful, but also interesting and interactive for students. The article discusses the process of integrating computer technology in mathematics lessons, its advantages and disadvantages. The trends of their development will also be described and examples of various electronic tools that can be used in mathematics lessons will be given.

Ключевые слова: педагогика, компьютерные технологии, математика, обучение, образование, информатизация, цифровизация.

Keywords: pedagogy, computer technology, mathematics, teaching, education, informatization, digitalization.

На протяжении многих десятилетий педагогика сталкивается с рядом проблем таких, как отсутствие мотивации у учащихся, ограниченность программы обучения, недостаточная подготовка педагогов и неравенство в образовании. Многие учебные программы не направлены на стимулирование и заинтересованность обучающихся в процесс образования. В решении этих проблем может помочь применение компьютерных технологий. М.А. Мамедова дает следующее определение данному понятию: «Компьютерные технологии – это технологии, которые основаны на особой форме подготовки всего обучающего материала, форм организации, управления и коррекции траектории обучения конкретного обучающегося с учетом его уровня начальной подготовки по конкретному вопросу, с учетом индивидуальных особенностей личности и ее интересов, обеспечивающей свободное перемещение обучающегося в среде, управляемой единой интерактивной, с дружественным интерфейсом программой» [1, с. 265].

Внедрение компьютерных технологий в образовательный процесс было обусловлено с техническим развитием компьютера. Впервые об этой технологии заговорили в 1950-ых годах, когда возможности электронно-вычислительных машин (ЭВМ) позволяли их использовать при обучении студентов, получавших математическое образование.  ЭВМ того времени не имели мультимедийной возможности. Но благодаря ним появилась потребность в алгоритмизации обучения, то есть каждая тема на занятиях должна развертываться из логических действий и практического применения знаний.

Многолетний труд ученых позволил перейти от электронно-вычислительных машин, которые позволяли только лампочки зажигать, к современным персональным компьютерам и мобильным устройствам, имеющим возможность выхода в сеть Интернет. В связи с быстрым развитием информационных технологий многим сферам жизнедеятельности человека потребовалось адаптироваться к новым условиям таким, как цифровизация и информатизация. Образование также столкнулось с необходимостью адаптации поскольку, обучение и воспитание должно быть актуальным и понятным.

Цифровизация – это переход с аналоговой формы передачи информации на цифровую [2]. Результатом цифровизации может быть повышение качества образования, обеспечение электронного доступа к библиотекам по всему миру, благодаря чему, обучение стало доступным для всех. Эти факторы характеризуют процесс цифровизации как положительное явление. В современном мире набирает популярность дистанционное обучение так, как оно позволяет получить образование или дополнительную квалификацию из любой точки мира. Это стало возможно в том числе благодаря цифровизации, потому что большая часть информации имеется на электронном носителе. Но данный процесс также имеет отрицательные аспекты такие, как информационный шум и зависимость от информационных технологий, что снижает качество полученной информации и может негативно влиять на образовательный процесс.

Информатизация – это процесс внедрения информационных технологий в различные сферы жизнедеятельности общества и, применительно к системе образования, в качестве одной из целей преследует создание единого информационно-образовательного пространства [3]. В эпоху информатизации повышается эффективность использования знаний, которые обрабатываются с помощью компьютера, что значительно влияет на повышение уровня качества образования. Благодаря информатизации введение компьютерных технологий в процесс обучения и воспитания стало главной тенденцией современного образования.

Раньше изучение математики происходило с использованием меловой доски и страниц учебника. На данный момент, подобный метод не является эффективным при обучении школьников так, как этот процесс их не интересует и отсутствует мотивация. Благодаря внедрению современных компьютерных технологий процесс обучения математике становится интерактивным и доступным. Появилось техническое оснащение в классе, благодаря которому можно использовать различные математические онлайн-инструменты, визуализаторы, а также различные платформы для того чтобы сделать изучение математики более наглядным и интересным. Например, многим школьникам сложно изучать геометрию так, как у них плохо развито пространственное мышление. В решении этой проблемы могут помочь визуализаторы – это программы, предназначенные для преобразования различной информации в зрительные образы.

Визуализация — общее название приемов представления числовой информации или физического явления в виде, удобном для зрительного наблюдения и анализа [4]. Данный метод обучения поможет развить такой навык, как организация и анализ информации. Информация может представляться в виде диаграмм, схем, рисунков. Использование данного приема доступно с помощью таких программам, как GeoGebra или Desmos Studio.

GeoGebra — бесплатная кроссплатформенная динамическая математическая программа для всех уровней образования, включающая в себя геометрию, алгебру, таблицы, графы, статистику и арифметику, в одном пакете [5]. Данная программа помогает развить пространственное мышление, благодаря наглядному представлению объемных фигур, а также помогает разобраться в сложных алгоритмах решения алгебраических задач. Программа также поможет в изучении нового предмета, недавно появившегося в школьной программе – «Вероятность и статистика», поскольку наглядно поможет представить процесс построения таблиц, используемых для обработки числовых данных и представления статистики.

Desmos Studio — это открытая и доступная система, цель которой — помочь каждому изучать математику, любить математику и развиваться с математикой [6]. Онлайн-инструмент позволяет создавать графики функций и геометрические фигуры, что повышает качество понимания сложных тем, необходимых для сдачи ЕГЭ по математики в старших классах.

Компьютерные технологии позволяют сделать процесс обучения с элементами индивидуализации. Каждый ученик по-разному усваивает информацию: кому-то нужно больше времени, а кому-то нужно изучить информацию больше одного раза. Для того, чтобы учащиеся имели доступ к информации в любое время существуют образовательные сайты, где содержится теоретический материал, практические упражнения и тестирование. Например, «Российская электронная школа» (РЭШ) — это информационно-образовательная среда, которая предлагает интерактивные занятия по различным дисциплинам для учащихся с 1 по 11 классы.

Компьютерные технологии активно внедряются в сферу образования. Они открывают новые возможности для повышения качества обучения, индивидуализации учебного процесса и развития навыков работы с информацией. Однако, несмотря на все преимущества, интегрирование компьютерных технологий на уроках математики сталкивается с рядом вызовов. Во-первых, в учебных заведениях может быть недостаток современного оборудования, что может создать технические проблемы и снизить эффективность обучения так, как информационные технологии не будут использоваться вовсе. Во-вторых, учителя и обучающиеся могут быть не готовы к внедрению компьютерных технологий и им может понадобиться переквалификация и дополнительное обучение. По этим причинам процесс введения компьютерных может замедлиться и длиться в течение многих лет и технологии, которые имеются в школе, могут устареть.

Однако, несмотря на все преимущества и недостатки, использование компьютерных технологий на уроках математики требует тщательного планирования и подготовки. Важно учитывать возрастные особенности учащихся, их уровень знаний и навыков, а также цели и задачи урока. Также необходимо соблюдать структуру урока по федеральному государственному образовательному стандарту (ФГОС).

Интегрирование компьютерных технологий на уроках математики является эффективным способом повышения качества образования. Оно позволяет сделать уроки более интересными и увлекательными, а также способствует развитию у учащихся навыков работы с информацией и технологиями. Но важно понимать, что использование компьютерных технологий не заменит живое обучение, однако сможет сделать процесс усвоения знаний более наглядным и приятным, что в разы повысит уровень качество образования. Данные технологии являются отличным примером внедрения цифровизации и информатизации в процесс обучения, однако стоит не забывать, что знания, которые человек получает гораздо более ценные, нежели возможности, которые позволяют решить любую задачу без собственного вклада в понимание тем. Интегрирование компьютерных технологий на уроках математики может стать важным шагом в развитии образования. Это может способствовать повышению качества обучения, подготовке учащихся к цифровой экономике и формированию навыков работы с информацией и технологиями.

Список литературы:

1. Мамедова Мадина Ашуралиевна КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ И ИХ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ // Ученые записки университета Лесгафта. 2021. №3 (193). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kompyuternye-tehnologii-v-sfere-obrazovaniya-i-ih-etapy-razvitiya (дата обращения: 22.10.2024).
2. Гайворонская Яна Владимировна, Мирошниченко Ольга Игоревна Правовые проблемы цифровизации: теоретико-правовой аспект // Legal Concept. 2019. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/pravovye-problemy-tsifrovizatsii-teoretiko-pravovoy-aspekt (дата обращения: 25.10.2024).
3. Богачёва Н. С. К вопросу об информационной адаптации студентов в условиях глобальной информатизации // Сибирский педагогический журнал. 2008. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/k-voprosu-ob-informatsionnoy-adaptatsii-studentov-v-usloviyah-globalnoy-informatizatsii (дата обращения: 25.10.2024).
4. Определение понятия «визуализация». URL: http://bor-sch3.minsk.edu.by/ru/main.aspx?guid=48071 (дата обращения: 25.10.2024)
5. Описание математической программы GeoGebra. URL: [https://ru.wikipedia.org/wiki/GeoGebra] (дата обращения: 25.10.2024)