ВЛИЯНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ТЕМП УСВОЕНИЯ ОБУЧАЮЩИМИСЯ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Информационные технологии прочно вошли в процесс обучения. Информационные технологии - это комплекс методов и средств для поиска, обработки, хранения и передачи информации. Основным инструментом является компьютер с набором компьютерных программ. Общепризнано, что темп усвоения учебного материала возрос. Однако, если посмотреть на то, как используются информационные технологии, то можно отметить, что почти в 90 случаев из ста это презентация, реже, контролирующие программы. В настоящее время встает вопрос не в том, где найти нужную информацию, а в том, какими свойствами она должна обладать, чтобы ускорить усвоение материала учащимися. Причем усвоение желательно на высоком уровне, на уровне применения знаний в незнакомой ситуации. Эта проблема, повышение темпа усвоения учащимися учебного материала на высоком уровне, в настоящее время становится актуальной.

Цель данного исследования: определение вида программно-педагогического средства (ППС), повышающего темп усвоения учебного материала.

Теоретические методы исследования заключались в анализе научных работ по вопросу о типах ППС, используемых в учебном процессе, их соответствие  изучению таких дисциплин как математика и физика. Педагогические программные средства предназначены для обеспечения учебного процесса учебными программами с управлением процесса обучением.[3]

В нашем исследовании, мы остановились на программно-педагогических средствах, разработанных на базе электронной таблицы EXCEL Данный вид программно-педагогических средств используется сравнительно редко. Это связано с такими причинами, как сравнительная трудность разработки таких программ неспециалистом (преподавателем) и недостаточная адаптация таких программ к определенному учебному процессу, разработанных специалистами (программистами). Однако, именно эти программные средства обладают большими возможностями как обучающее средство.

 На базе электронной таблицы можно разработать обучающую программу, которая позволит усилить наглядность посредством изображения графиков разных видов функций и их производных. Причем, обучающемуся предоставляется возможность выбрать функцию, ввести свои параметры, получить помощь при решении. Тем самым, помимо получения и восприятия информации, учащийся усваивает материал в деятельности.

Теория представлена в виде слайдов, которые открываются по гиперссылке. После изучения теории обучающийся выбирает один из видов функций. При этом ему предоставляется возможность ввести значения коэффициентов (А, В, С,…) и тем самым изменить вид графика функции и ее производной. Всего выбрано более 20 видов функций. Обучающийся анализирует поведение функции, обнаруживает участки возрастания, убывания, точки максимума, минимума и высказывает предположения о том, какой знак производной на этих участках и точках. Затем обращается к графику производной данной функции, устанавливает соответствие своих предположений с видом графика производной. Изменяя коэффициенты для одной и той же функции, обнаруживает, как изменение функции  приводит к изменению графика самой функции, и ее производной. Тем самым обучающийся приобретает опыт по исследованию функций разного вида.

Таким образом, предложенное программно-педагогическое средство на базе электронной таблицы EXCEL управляет учебной деятельностью обучающегося, позволяя, в то же время самостоятельность в выборе заданий, получения помощи при решении.

На этапе педагогического эксперимента, который проводился в Ульяновском техникуме питания и торговли при участии преподавателя высшей категории Дедушкиной Татьяны Петровны, выбраны экспериментальные учебные группа и контрольные учебные группы. Всего в эксперименте приняли участие 100 студентов (четыре учебные группы). Состав групп определялся успеваемостью по математике, чтобы количество «отличников», «хорошистов», «троечников» было одинаково. В контрольных группах занятия проводились по методике, применяемой преподавателем в обычном режиме, с использованием презентаций, контролирующих программ и других средств. В экспериментальных учебных группах тот же преподаватель проводил занятия по разработанной методике с применением разработанного педагогического программного средства.

Исследование темпа усвоения обучающимися учебного материала проводилась по методике Балашовой Ю. В. [1]. Процесс усвоения знаний включает: восприятие, понимание и выполнение. Восприятие происходит при чтении текста, слушании изложения учителем, участии в беседе по разрешению проблемы. Восприятие создается теми знаниями, или опытом деятельности, которыми обучающиеся уже владели. Восприятие эффективно, если воспринимаемая информация связана с теми понятиями, элементами знаний, которыми владеют студенты. Понимание – мыслительная операция оценивания объекта (текста, явления) на основе некоторого образца, принципа и т.п. Понимание – установление связей (смысла) между известными элементами знаний и новой информацией. Третий этап – выполнение, действенность знаний, умение решать задачи, применять знания в конкретных ситуациях.

Исследование темпа усвоения учебного материала осуществлялось поэтапно. На первом этапе, при определении темпа восприятия информации. Учебный материал излагался преподавателем в контрольных классах с использованием презентации и дополнительных средств наглядности. В контрольных классах материал излагался с применением программно-педагогического средства на базе электронной таблицы. В этом случае, как описано ранее, студент имел возможность прослушать объяснение преподавателя и самостоятельно поработать с материалом по компьютерной программе.

Время, отводимое на восприятие в каждом случае, было одинаково.  Далее студенты получали задание воспроизвести на бумаге основные элементы знаний. Определялась продуктивность заучивания. Те студенты, которые воспроизвели от 90 до 100% вновь изученных элементов знаний, получали другое задание. Остальным предлагался тот фрагмент учебного материала, который не запомнился студенту. Например, студент запомнил, что при возрастании функции знак производной положителен, но далее не запомнил. Он получал материал по вопросам: «знак производной при убывании функции,  в точке максимума, минимума и т.д.». Фиксировалось время работы с этим материалом до воспроизведения его на уровне 90-100%.

На втором этапе исследовался темп понимания учебного материала. Студентам предлагались вопросы типа «Какая связь между …? Почему в точке максимума производная равна нулю? И т.д.». А также задания: «Определить как меняется значение и знак производной функции на отрезке…Объясните такое поведение производной» и др. Такие задания позволяют глубже понять учебный материал, установить и осознать связь между новыми знаниями и имеющимися.

Также, как на предыдущем этапе, студентам предлагались задания для диагностики. При этом фиксировалось время, затраченное на выполнение заданий перед диагностикой. В случае, если обучающийся все задания теста выполнил менее чем на 80-100%. предлагалось еще раз просмотреть учебный материал, при этом были отобраны те задания, с которыми студент не справился. Затем проводилось вторичное тестирование понимания. Фиксировалось время, затраченное на понимание каждым обучающимся.

На последнем этапе – этапе выполнения, оценивалась деятельность обучающихся по решению задач. Студентам сначала предлагались задачи по теме репродуктивного уровня. Затем более высокого, и олимпиадные. После этого опять проводилось тестирование на выявление умений применять знания. Если в результате студент мог выполнять задания повышенного уровня, фиксировалось его суммарное время за все три этапа. Если обучающийся выполнял только задания репродуктивного уровня, ему предлагалась дополнительная помощь по выработке умений решать задачи. Для каждого студента фиксировалось время, как по отдельным этапам, так и по всему процессу освоению. Тестирование проводилось с помощью специально разработанной компьютерной программы, также на базе EXCEL.

Оценка темпа усвоения знаний подсчитывалась по формуле: S=(n-m)/t, где n – количество воспроизведенных элементов знаний (и умений); m – количество элементов знаний (умений), которыми студент владел до начала изучения темы; t- время ( количество академических часов, затраченных на изучение темы. Средний темп усвоения в контрольных учебных группах составлял 15. В экспериментальных классах– 30 . Для двух выборок (контрольные и экспериментальные учебные группы) определялся t_к-критерий Стьюдента.  Он оказался равным 2,2. В сравнении с табличным (1,987) для заданного числа степеней свободы расчетный критерий выше, что говорит о статистической значимости различий сравниваемых величин (темпа усвоения S).

В педагогическом эксперименте выявлялась и динамика темпа усвоения, при изучении последовательных тем. Результаты эксперимента показали не просто положительное влияние разработанного программно-педагогического средства на темп усвоения, но и повышение прочности усвоения знаний.

Анализ использования разных программно-педагогических средств по-разному влияют на темп усвоения. Презентация способствует усилению наглядности, развивает образное мышление. Предложенная программа, во-первых, также повышает степень наглядности, но и способствует не просто восприятию учебного материала, но и действенному восприятию в процессе манипулирования видом функции. При этом обогащается опыт по осмыслению и применению знаний на достаточно высоком уровне.

Список литературы:

1. Балашова Ю. В. Особенности изучения темпа усвоения знаний у студентов вузов // Вестник государственного гуманитарного университета им. М.А. Шолоховап. педагогика и психология – 2009. - №1. – С. 92-100.
2. Назарьева В.А. Использование средств MS EXCEL в учебном процессе для решения технологических задач // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2008. – Т. 3, №1.  [«Электронный ресурс] – режим доступа:. – URL:http://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-sredstv-ms-excel-v-uchebnom-protsesse-dlya-resheniya-tehnologicheskih-zadach (дата обращения 20.06.16)
3. Современные педагогические программные средства для организации учебного процесса [Электронный ресурс ] – режим доступа: http://chromosome2009.org/sovremennye-pedagogicheskie-programmnye-sredstva-dlja-organizacii-uchebnogo-processa/  (дата обращения 20.06.16)
4. Харрис М. Освой самостоятельно программирование для Microsoft Excel 2000 за 21 день: учеб. пособие (М. Харрис; пер. с англ. М.: Издат. Дом «Вильямс», 2000. 880 с.