Введение к работе
Актуальность исследования: Широкое внедрение электронно-вычислительной техники во все отрасли народного хозяйства и в систему образования обусловливает актуальность исследований, связанных с проблемой использования технических средств в процессе обучения.
Одним из направлений разработки данной проблемы является выявление методических возможностей микрокалькулятора (МК), который, с одной стороны, рассматривается как объект изучения, а с другой - как средство управления учебной деятельностью; :
Первые исследования, связанные с выявлением методических возможностей МК, были начаты в середине 70-х годов (1976 г.) лабораторией прикладной математики под руководством М.П. Ковалева и СИ. Шварцбурда. Усматривая важную педагогическую проблему в совершенствовании работы учащихся средней школы и пытаясь решить ее с помощью МК, авторы получили обнадеживающие результаты. В их числе можно назвать: повышение у школьников интереса к математике, снятие боязни ошибок в вычислениях и тормоза в темпе производимых вычислений, высвобождение учебного времени для более глубокого усвоения учебного материала. Использование МК позволило упростить приемы решений некоторых типов задач и выполнение упражнений, которые требовали обращения к таблицам и логарифмической линейке, а также обогатить «задачник» школьника, внести в него большее разнообразие. МК не только повышал производительность вычислительной работы, но и делал ее более осознанной, способствуя тем самым более глубокому изучению математики и ее приложений. Не менее важным явился и тот факт, что внедрение МК расширяет возможности опытным путем подводить учащихся к выводу некоторых теорем, формул, к прикидке результата, а строгое доказательство проводить после того, как достигнуто понимание сути вопроса.
Осмысление этих выводов с психолого-дидактических позиций приобретает особое значение на современном этапе школьного образования, при котором «происходит переориентация методической системы на приоритет развивающей функции обучения по отношению к образовательной, информационной функции, перенос акцентов с увеличения объема информации, предназначенной для усвоения
учащимися, на формирование умений использовать эту информацию» (Г.В. Дорофеев).
Технические средства, в частности МК, вступая во взаимодействие с традиционными средствами обучения, такими как слово учителя, учебник, средства наглядности, оказывают влияние на способы предъявления содержания обучения, создают условия для активизации мыслительных операций и формирования учебной деятельности. Это говорит о том, что «внедрение научно-разработанных средств обучения способно явиться тем звеном, которое обеспечит выполнение всей цепи проблем, стоящей перед методикой преподавания математики» (Г.Г. Левитас). Об этом свидетельствуют исследования в русле проблемы использования МК в учебном процессе (СИ. Шварцбурд, М.П. Ковалев, В.М. Оксман, С.С. Минаева, М.И. Шкиль, З.И. Слепкань, А.Д. Ревунов, О.В. Крицкий, Р.А. Вейте и др.).
Поистине уникальным для своего времени явилось исследование под руководством В.Г. Болтянского, которое можно рассматривать как первый и весьма перспективный шаг (по своим выводам) к обоснованию возможности использования МК в начальной школе. На этапе проведения эксперимента (1976 г.) для многих учителей и методистов начальных классов МК являлся новым (или даже малоизвестным) прибором, прямое назначение которого довольно трудно было совместить с основной целью начального курса математики -формированием вычислительных навыков и умений. В связи с этим по отношению использования в начальной школе МК действовал метод запрета..Но уже в то время В.Г. Болтянский отмечал, что «преградить дорогу внедрению новой техники не представляется возможным. Попытка отмахнуться от неизбежности проникновения калькулятора в начальную школу может привести лишь к тому, что это произойдет через несколько лет стихийно, и мы окажемся неподготовленными».
Сегодня мы являемся свидетелями того, как стихийное проникновение МК в практику начальной школы действительно привело к тому, что учащиеся игнорируют заучивание табличных случаев сложения и вычитания, не умеют сделать приближенную оценку результата, не замечают очевидных ошибок. Причиной же этого является не МК, как полагают многие учителя и методисты, а отсутствие продуманной методики его использования в начальной школе.
Отмечая, что методические проблемы применения МК остро актуальны для теории и практики начального обучения, A.M. Пышкало считает, что вопрос о необходимости и возможности применения МК в обучении можно рассматривать в двух аспектах. Один из них сводится к
выяснению педагогической целесообразности и эффективности использования МК в обучении младших школьников без внесения принципиальных изменений в сложившуюся методическую систему начального обучения математике. Второй аспект связан с построением существенно новой методической системы обучения математике, которая органически учитывает содержательное, систематическое и разнообразное применение МК в процессе обучения математике.
Результаты исследований, связанных с использованием МК в учебном процессе, и вывод о том, что внедрение калькуляторов требует коренного пересмотра программы по многим разделам математики и смежных наук, новой методики ведения урока, новых форм обучения, позволяют предположить, что применение МК в рамках сложившейся методической системы начального обучения математике вряд ли целесообразно. Об этом также свидетельствуют те методические рекомендации по применению МК в начальном курсе математики, которые сводятся к тому, что знакомить учащихся с МК следует только в конце 4-го класса начальной школы, после того как будут сформированы вычислительные навыки (СИ. Волкова), т.е. использование МК не включается органически в процесс изучения математического содержания.
В связи с вышесказанным исследование на тему «Методические возможности калькулятора при обучении младших школьников математике» осуществлялось в рамках методической системы развивающего обучения математике в начальной школе, которая предполагает создание условий для овладения школьниками приемами умственной деятельности в процессе усвоения математического содержания (Н.Б.Истомина).
Таким образом, актуальность исследования определяется:
-
Активным внедрением МК во все области народного хозяйства.
-
Перспективностью тех выводов, которые сделаны в результате исследований, связанных с использованием МК в средней школе, и возможностью их методической интерпретации на начальной ступени обучения математике.
-
Теми противоречиями, которые возникли в практике начального обучения математике в связи со стихийным использованием школьниками МК.
-
Неразработанностью методики применения МК, учитывающей их содержательное, систематическое и разнообразное применение в процессе обучения младших школьников математике.
Проблема диссертационного исследования заключается в поиске путей использования МК как средства обучения младших школьников математике.
Объект исследования - процесс обучения младших школьников математике.
Предмет исследования - методические возможности арифметического МК как средства обучения младших школьников математике.
Гипотеза исследования состоит из следующих предположений: а для выявления методических возможностей МК, его необходимо рассматривать в системе средств обучения младших школьников математике;
эффективное использование МК как средства обучения возможно при определенных дидактических условиях, обеспечивающих направленность учебного процесса на развитие мышления младших школьников;
содержательное и систематическое применение МК в процессе обучения младших школьников математике будет способствовать активизации познавательной деятельности учащихся и окажет положительное влияние на результаты усвоения знаний и на формирование вычислительных умений и навыков.
Цель исследования заключается в теоретическом обосновании методических возможностей МК и в разработке методики его использования при изучении конкретного математического содержания.
Достижение поставленной цели связано с решением следующих задач.
-
Выявить функции арифметического МК как средства обучения.
-
Определить дидактические условия эффективного использования МК в процессе обучения младших школьников математике.
3. Разработать систему заданий для начального курса математики,
обеспечивающую содержательное, систематическое и разнообразное
применение МК.
4. Экспериментально проверить эффективность разработанной
системы заданий.
Для решения поставленных задач использовались методы педагогического исследования:
теоретический анализ психолого-педагогической и методической
литературы, программ и учебников по математике для начальной и
средней школы;
наблюдения и анализ уроков, индивидуальные беседы с учащимися, учителями и родителями; проведение контрольных срезов состояния знаний, умений и навыков учащихся в динамике учебного процесса; ш поисковый, обучающий и сравнительный эксперименты с учащимися 1, 2, 3 классов. Организация исследования. Исследование проводилось с 1991 по 1996 год и включало несколько этапов.
На первом этапе (1991 - 1992) был проведен поисковый эксперимент, целью которого являлась проверка целесообразности включения в процесс обучения математике учебных заданий, выполнение которых было связано с использованием МК. Эксперимент осуществлялся в 1, 2, 3 классах школы N 713 г. Москвы и позволил выявить некоторые дидактические условия эффективного применения МК в процессе обучения математике. На этом же этапе осуществлялся анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме и разрабатывалась система учебных заданий с использованием МК.
На втором этапе (1992 - 1995) осуществлялся обучающий эксперимент в русле методической системы развивающего обучения математике, в процессе которого проверялась эффективность разработанной системы заданий с использованием МК. В эксперименте участвовали школы городов Москвы, Самары, Тюмени.
На этом же этапе проводились наблюдения уроков, сравнительные констатирующие и лабораторные эксперименты.
На третьем этапе (1995 - 1996) обобщались результаты исследования, сделаны выводы, выполнено литературное оформление диссертации.
Научная новизна и теоретическая значимость проведенного исследования заключается в том, что выявлены и научно обоснованы дидактические условия эффективного использования МК как средства управления учебной деятельностью младших школьников в процессе изучения математического содержания; в разработана система заданий с использованием МК и методика организации учебной деятельности учащихся в процессе их выполнения. Практическая значимость исследования заключается в том, что система учебных заданий с использованием МК включена в учебники математики для 1, 2, 3 классов. Учебники рекомендованы
Министерством образования и широко используются в массовой
практике.
Методологической основой исследования явились: принцип
единства и диалектического взаимодействия теории и практики в
научном познании, принцип ведущей роли обучения в развитии,
основные положения теории деятельности.
Обоснованность и достоверность полученных в диссертации результатов и выводов обеспечивается опорой на теоретические разработки в области психологии и дидактики, широким набором методов исследования, тщательным построением эксперимента и подтверждением полученных результатов в массовой практике.
Апробация результатов исследования. Основные положения
диссертационного исследования были представлены автором на
зональной конференции «Инновационная деятельность учителя.
Проблемы. Опыт. Решения.» (г. Псков, 1992 г.), на областной научно-
практической конференции учителей математики «Опыт, проблемы и
перспективы дифференциации математического образования» (г.Самара,
1996 г.), на методологическом семинаре по теме «Проблемы методико-
математической подготовки учителей начальных классов» (г.Москва,
1993 г.), на заседаниях кафедры методики начального обучения
Московского государственного открытого педагогического
университета.
Результаты исследования внедрены в форме спецсеминара «Методические возможности МК при обучении младших школьников математике» в Московском государственном открытом педагогическом университете, а также использованы при написании учебников по математике 1, 2,3 классов. На защиту выносятся:
научно-методические основы эффективного использования МК в курсе математики начальных классов;
система учебных заданий с использованием МК, направленная на усвоение математического содержания.
Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы.