Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I Теоретические предпосылки устранения пробелов в знаниях у отстающих учащихся на основе реализации возможностей технологии Мультимедиа
1 Психолого-педагогические требования к устранению пробелов в знаниях у отстающих учеников 11
2 Возможности технологии Мультимедиа для устранения пробелов в знаниях 29
3 Методические требования к проведению занятий 46
ГЛАВА II Методика устранения пробелов в знаниях у отстающих школьников по математике с использованием мультимедийного педагогического программного средства и тетради с печатной основой58
1 Анализ мультимедийных педагогических программных средств по математике
2 Методика проведения занятия с отстающими учащимися по теме «Теорема Виета» 83
3 Педагогический эксперимент 107
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 117
БИЕЛИОТТА ФИ Я 120
ПРИЛОЖЕНИЕ 139
- Психолого-педагогические требования к устранению пробелов в знаниях у отстающих учеников
- Возможности технологии Мультимедиа для устранения пробелов в знаниях
- Анализ мультимедийных педагогических программных средств по математике
Введение к работе
В соответствии с Законом Российской Федерации "Об образовании" [ I ] совершенствование системы образования требует внедрения в практику работы общеобразовательных учреждений комплекса мер, направленных на своевременное обеспечение каждому ребенку адекватных условий для развития, воспитания и получения полноценного образования. В связи с этим особую социальную и педагогическую значимость приобретает вопрос об оказании в общеобразовательном процессе своевременной и необходимой помощи отстающим детям, испытывающим определенные трудности в усвоении учебного материала, так как количество таких учащихся достигает до 40% детей школьного подросткового возраста [75,97].
В настоящее время в России происходит переосмысление доминирующей медицинской ориентации в работе с отстающими учениками [98, 101, 151, 165]. Практически во всех регионах в той или иной форме организовано компенсирующее обучение, целью которого является организация помощи педагогическими методами неуспевающим или слабоуспевающим школьникам. Учебно-методическому обеспечению компенсирующего обучения посвящены работы Е.А. Горшковой [65,66], Г.Ф. Кумариной [118-123, 153], СТ. Шевченко [91] и др. Исходной теоретической основой компенсирующего обучения служат труды по детской психологии Л.С. Выготского [41-43], П.Я. Гальперина [49-51], А.В. Запорожца [80,81], А.Н. Леонтьева [132,133], С.Л. Рубинштейна [180,181], ДБ. Эльконина [210]. Кроме того, в практике компенсирующего обучения учитываются и результаты исследований в области образования работающей молодежи, проводимых в связи с существованием в нашей стране вечерних средних школ и Центров образования подростков и взрослых, занятых в трудовой сфере. Специалистами в этой области выявлены психолого-педагогические особенности «трудных» подростков, прекративших по тем или иным причинам свое образование в дневной школе (Б.Г. Ананьев [6,7], Ю.Н.
Кулюткин [114-115,117], Я.И. Петров [161,162], Е.И. Степанова [162,186], Г.С. Сухобская [187] и др.), разработаны организационно-педагогические и дидактические основы образования «трудных» подростков (Т.Г. Браже [22,23], Г.Д. Глейзер [58,60,83], А.В. Даринский [73,74], А.Е. Марон [137,138], ВТ. Онушкин [155], ЕЛ. Тонконогая [199-201] и др.), изучены социально-педагогические факторы обучения и воспитания «трудных» подростков (С.Г. Вершловский [26-29], В.Г. Онушкин [154] и др.), а также разработана комплексная система учебно-методического обеспечения образовательного процесса работающей молодежи (Г.Д. Глейзер [59,61,62], Ю.Н. Кулюткин [116], В.Г. Онушкин [І56], Т.В. Черемухина [62,206,207] и др.), методические подходы которой могут быть эффективно использованы в работе с отстающими учениками дневной общеобразовательной школы.
На данный момент, как указывается в письме Минобразования (№ 15/567-6 от 16.05.97) [99], в нашей стране происходит процесс становления компенсирующего обучения как важнейшего направления педагогической деятельности, и все нуждающиеся в нем дети еще не охвачены различными формами этого типа обучения, В резолюции Всероссийской научно-практической конференции (Москва, 1997) "Компенсирующее обучение: опыт, проблемы, перспективы" отмечается, что "...требуется дальнейшая разработка учебно-методического оснащения компенсирующего обучения (программ, учебников, методических пособий, наглядных и технических средств обучения)" [172].
В этих условиях весьма актуально дальнейшее развитие этого направления, а именно оказание помощи отстающим ученикам на основе использования информационных технологий. Во многих работах как зарубежных (Д. Колинс [213], С. Пейперт [160], Н. Рашби [171], Д. Сэвэдж [188] и др.), так и отечественных ученых (С.А. Бешенков [16], С.А. Жданов [78], А.А. Кузнецов [111], Э.А. Кузнецов [112,113], М.П. Лапчик [84,126], И.В. Роберт [173-178], Б.Я. Советов [145], С.А. Христочевский
[205] и др.) указывается, что использование информационных технологий позволяет качественно улучшить учебный процесс, в частности, существенно интенсифицировать обучение с использованием технологии Мультимедиа.
Идея применения теории П.Я. Гальперина для устранения пробелов в знаниях у отстающих учеников по математике с использованием персонального компьютера принадлежит профессору Г.Г. Левитасу.
В настоящее время имеется ряд диссертационных исследований, затрагивающих различные аспекты использования персонального компьютера в качестве средства обучения школьников математике: Е.В. Ашкинузе [13], Б.Б. Беседин [15], Н. Василас [25], Ю.Г. Гузун [68], И.В. Дробышева [76], Е.Ю. Жохова [79], Т.Я. Зелинская [82], М.С. Можаров [146], М.Е. Степанов [185], С.А. Титоренко [197], Л.Л. Якобсон [211], А.В. Якубов [212] и др.
Однако в этих исследованиях не рассматриваются возможности технологии Мультимедиа в обучении математике, в том числе, для устранения пробелов в знаниях отстающих учащихся. Между тем технология Мультимедиа обладает существенными возможностями в реализации требований современной педагогической психологии в области работы с отстающими учащимися. Технология Мультимедиа позволяет: интегрированно представлять аудиовизуальную информацию, при этом возможна реализация интерактивного диалога пользователя с программой как в электронном виде (на экране компьютера), так и в озвученном; обеспечивать выбор по результатам анализа действий пользователя нужной линии развития представляемой учебной ситуации; моментально контролировать деятельность обучаемого; обеспечивать (без ограничений) повтор представляемого учебного материала при незамедлительной обратной связи. Педагогические цели использования технологии Мультимедиа определяются: совершенствованием реализации интенсивных форм и методов обучения; повышением мотивации обучения за счет эмоционального представления учебной информации (включение
аудиовизуальной информации, анимационных эффектов,
видеофрагментов, динамических графиков, диаграмм); осуществлением разнообразных форм самостоятельной деятельности обучаемого по обработке аудиовизуальной информации; усилением индивидуализации обучения за счет обеспечения своевременного контроля за деятельностью обучаемого, а также предоставления комментариев, подсказок, дифференцируемых в соответствии с результатами работы обучаемого при организации интерактивного диалога (И.В. Роберт).
На российском рынке программных продуктов учебного назначения для общеобразовательной школы мультимедийные программы представлены достаточно широко. Однако специальные программы, ориентированные на устранение пробелов в знаниях учащихся по тому или иному учебному материалу школьной программы по математике, практически отсутствуют.
В связи с вышеизложенным актуальность исследования определяется необходимостью совершенствования методики проведения занятий с отстающими учащимися по математике с учетом требований современной педагогической психологии и современного уровня развития информационных технологий, позволяющего реализовать эти требования.
Проблема заключается в исследовании возможности усовершенствования методики работы с отстающими учащимися по математике с использованием технологии Мультимедиа.
Цель исследования - разработка методики устранения пробелов в знаниях учащихся по математике.
Объектом исследования является работа с отстающими по математике учащимися как часть учебного процесса.
ПрЗДмєтом исследования является методика проведения занятий с отстающими учащимися по математике с использованием технологии Мультимедиа.
Гипотеза исследования заключается в том, что, если использовать возможности технологии Мультимедиа, то это позволит разработать
эффективную методику устранения пробелов в знаниях у отстающих учащихся по математике, реализующую: общие требования к обучению математике (синтез зрительного, слухового и кинестетического восприятия материала); требования к организации поэтапного формирования умственных действий (мотивацию обучения; ориентировку в деятельности; выполнение действий в материализованной форме); требования к организации работы с отстающими учениками (построение содержания учебной работы с ориентацией на "зону ближайшего развития" ученика; включение в процесс обучения различных видов дозированной помощи; оценку результатов деятельности по критерию относительной успешности).
Для решения проблемы исследования были сформулированы следующие задачи:
1. Выявить психолого-педагогические требования к методике устранения пробелов в знаниях у отстающих учеников по математике.
2. Проанализировать возможности технологии Мультимедиа, а также других средств обучения в области совершенствования методики работы с отстающими учащимися.
3. Разработать методические требования к проведению занятий, направленных на устранение пробелов в знаниях у отстающих учащихся по математике.
4. Разработать требования к созданию мультимедийных педагогических программных средств, которые ориентированы на отстающих учеников и могут использоваться в процессе занятий, направленных на устранение пробелов в знаниях по математике.
5. Разработать методику устранения пробелов в знаниях по математике с использованием технологии Мультимедиа по одной из тем школьного курса и соответствующее мультимедийное педагогическое программное средство.
6. Проверить эффективность разработанной методики и программного продукта в педагогическом эксперименте.
Методологической основой исследования являются:
психологическая концепция Л.С. Выготского и А.Н. Леонтьева о деятельностном подходе к проблеме усвоения знаний [40,132]; исследования Л.С. Выготского [43] о движущей силе обучения -сотрудничестве ребенка со взрослым для обеспечения перехода ребенка от "зоны ближайшего развития" к "зоне актуального развития"; теория поэтапного формирования умственных действий П.Я. Гальперина [44-55,196]; общие положения теории и методики обучения математике в средней школе (В.Г. Болтянский [19-21,85,100,152], Г.Д. Глейзер [21,61,164], В.А. Гусев [31,57,69,141], Н.Я. Виленкин [30,184], М.Б. Волович [32-34], В.А. Далингер [71,72], Ю.М. Колягин [93-95,140,142], В.И. Крупич [77], ГТ. Левитас [9,127-130,139], Г.Л. Луканкин [4,94,140], А.Г. Мордкович [70,147]); работы Н.Ф. Талызиной [191] в области педагогической психологии, Г.Ф. Кумариной [118-123] в области компенсирующего обучения, Г.Г. Левитаса [10,127,130] о средствах обучения математике и о применении теории П.Я. Гальперина для работы с отстающими учениками по математике, И.В. Роберт [173,175-177] об использовании в обучении информационных технологий, в частности, технологии Мультимедиа,
В соответствии с поставленными задачами в процессе работы над диссертацией были использованы следующие методы педагогического исследования: теоретические (анализ философской, психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования); эмпирические (педагогическое наблюдение, беседы, опросы, обобщение педагогического опыта); экспериментальные (диагностические, анализ деятельности учащихся); статистические (обработка результатов педагогического эксперимента).
Научная новизна и теоретическая значимость исследования определяются разработанными методическими требованиями к проведению занятий, направленных на устранение пробелов в знаниях у отстающих учащихся по математике, а также разработанными психолого
педагогическими требованиями к мультимедийным программным средствам, ориентированным на устранение пробелов в знаниях у отстающих учеников по математике.
Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанные в диссертации методические требования к проведению занятий, направленных на устранение пробелов в знаниях у отстающих учеников по математике и, в частности, созданная в процессе исследования мультимедийная программа по теме «Теорема Виета», могут быть использованы в учебном процессе основной школы для оказания существенной помощи рассматриваемой группе учащихся.
Обоснованность_ и достоверность проведенного исследования, его результатов и выводов обусловлены методологической и теоретической обоснованностью исходных данных, опорой на теоретические разработки в области психологии, педагогики, методики преподавания математики, использования информационных технологий в обучении, совокупностью разнообразных методов исследования, адекватных сути проблемы; положительной оценкой учителями и методистами разработанных учебных материалов, средств и методики их использования; итогами проведенного эксперимента.
На защиту выносятся:
1. Методические требования к проведению занятий с использованием технологии Мультимедиа, способствующие устранению пробелов в знаниях у отстающих учащихся по учебному материалу курса математики общеобразовательной школы.
2. Требования к мультимедийным педагогическим программным средствам, ориентированным на отстающих учеников и используемым в процессе занятий, направленных на устранение пробелов в знаниях по математике.
3. Методика устранения пробелов в знаниях по математике у отстающих учащихся с использованием мультимедийного педагогического программного средства (на примере темы «Теорема
Виета»).
Апдобация основных результатов исследования проводилась в виде докладов и выступлений на Ученом Совете Института информатизации образования РАО (1998, \ 999), а таюке на научно-практических конференциях «Информационные технологии в образовании» (Москва, 1998, 1999) и «Применение новых технологий в образовании» (Троицк, 1998). Результаты исследования отражены в 9-ти публикациях.
Внедрение в практику обучения предлагаемой методики осуществлялось в ходе экспериментальной проверки, которая проводилась на базе школ №8 г. Пушкино Московской области, а также школ №1126, №320, №171, №1506, №7, №950 г. Москвы.
Струітдра_ іиссертадии. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка используемой литературы и приложения.
Психолого-педагогические требования к устранению пробелов в знаниях у отстающих учеников
Психолого-педагогическим проблемам оказания помощи отстающим ученикам по математике и устранению у них пробелов в знаниях посвящено ряд исследований [2, 61, 68, 127, 160, 203, 204, 208]. Под отстающим учеником мы понимаем ученика, который не справился с самостоятельной работой по тому или иному учебному материалу и с которым требуется дополнительная работа по этому материалу, направленная на его усвоение. Такая работа позволяет ученику усвоить данный материал, при необходимости выполнить соответствующую самостоятельную работу и включиться в дальнейшую работу. При этом обеспечивается нормальное продвижение ученика в учебном процессе, снимается внутренний дискомфорт.
Причины, которые могут привести к отставанию школьников в учебном процессе, в частности, по математике различны.
Как утверждает С. Пейперт [160], одной из причин отставания по математике является так называемое отсутствие математических способностей, часто связанное с тем, что «...школьный курс непригоден для детей с определенным складом ума». Для многих детей необходимы ассоциативные связи математики с чем-то наглядным, знакомым из повседневной жизни. В своих исследованиях З.И. Калмыкова [89,159,166] указывает, что учащиеся, у которых замедлен темп интеллектуального развития, - это дети-практики. У них преобладает наглядно-действенное мышление, находящиеся в условиях по преимуществу абстрактно-вербального обучения. В конкретной ситуации, особенно тогда, когда можно опереться на действия с предметами или их моделями, эти дети по преимуществу интуитивно абстрагируют существенные для решения задачи признаки, находят верные отношения, имея дело с конкретным материалом. Однако словесно описать свои действия они затрудняются; им гораздо труднее усвоить знания в вербальной (словесной) форме, у них слаба осознанность мыслительной деятельности, возможность адекватно отразить в слове процесс и результат деятельности. Л.М. Фридман [203] выделяет группу подростков, у которых, по сравнению с младшими классами, работа на уроках математики ухудшается. При этом попытки учителя заинтересовать учеников занимательной формой изложения зачастую не приносят ожидаемого успеха. В то же время эти же подростки весьма охотно и активно участвуют в работе различных кружков, с интересом и усердием овладевают теоретическими знаниями, нужными для выполнения практических работ.
Отставание может быть связанно также и с общей умственной отсталостью (в контексте исследования рассматривается легкая форма умственной отсталости. Дети с тяжёлыми формами обучаются в специальных школах и эту группу детей мы не рассматриваем). Умственная отсталость может возникнуть либо из-за органических аномалий головного мозга, либо из-за недостаточного культурного развития. Л.С. Выготский [40] писал: "причины умственной отсталости лежат большей частью в каком-нибудь дефекте мозга, в пониженной пластичности мозговой ткани." З.И. Калмыкова [90] отмечает, что таких школьников от других отличает крайняя поверхностность ума. При знакомстве с новым материалом, читая текст учебника, слушая объяснения учителя, решая задачи, учащиеся принимают за существенные первые бросившиеся в глаза признаки, яркие детали, лежащие на поверхности явления, не проникая в его суть. Вследствие этого для них характерны ошибки смешения понятий, закономерностей, трудности формирования содержательных обобщений, формализм в усвоении знаний.
Возможности технологии Мультимедиа для устранения пробелов в знаниях
Рассмотрим понятие «технология Мультимедиа», возможности которой мы будем использовать в процессе создания методики устранения пробелов в знаниях у отстающих учащихся.
Первоначально под технологией Мультимедиа подразумевалась технология, одновременно сочетающая использование различных учебно-наглядных средств обучения (печатные пособий, демонстрационные учебные таблицы, диафильмы, и др.) с применением аудио- и видеотехники [148].
В настоящее время понятие технологии Мультимедиа ассоциируется с возможностями мультимедийного персонального компьютера.
В одних работах технология Мультимедиа тесным образом связывается и с использованием CD-ROM [3,175,179], в других с возможностью поддержания использования нескольких компьютерных сред (текст, графики, аудио и видео) [ 131,157, ] 63,198].
Под технологией Мультимедиа [213] в данном исследовании мы понимаем технологию, основанную на использовании компьютерной техники как способа представления учебного материала, включающего в себя три или более компьютерные среды внутри одной программы из следующих перечисленных:
1) речь или другие звуки;
2) рисунки, чертежи или диаграммы;
3) рисунки, чертежи или диаграммы с элементами анимации;
4) неподвижные фотографии или другие изображения;
5) видеофрагменты;
6) текст, в том числе напечатанные слова или символы.
При этом имеется возможность интерактивного диалога, предполагающего не только обмен текстовыми командами (запросами) и ответами (приглашениями), но и реализацией более развитые средства ведения диалога, при котором обеспечивается возможность выбора вариантов содержания учебного материала и режима работы [175]; и аппаратное обеспечение такой технологии соответствует международному стандарту МРС 2 (МРС 3), действующему в настоящее время [198].
Стандарт МРС разработан Советом производителей и потребителей рынка мультимедиа (Multimedia Marketing Council). Первая версия МРС оказалась неэффективной, и вскоре была распространена версия МРС 2, а затем МРС 3, которые и являются текущими регламентирующими документами. Ниже в таблице приведена спецификация мультимедиа-компьютера согласно этим требованиям.
Анализ мультимедийных педагогических программных средств по математике
Проанализируем наиболее распространенные мультимедийные педагогические программные средства по математике для общеобразовательной школы. Анализ будем проводить с точки зрения описанных в первой главе методических требований к проведению занятий с отстающими учащимися по математике. Для этого сформулируем следующие критерии к анализируемой программе:
1) возможность усиливать мотивацию учащегося к предстоящей деятельности;
2) возможность предоставления ориентировочной основы действий;
3) возможность материализации деятельности учащегося с пооперационным контролем;
4) возможность классификации ошибочных операций и их фиксации;
5) наличие заданий ориентированных на «зону ближайшего развития» ученика;
6) наличие обучающих и направляющих дозированных подсказок; метод оценивания деятельности учащегося.
Фирма Фтикон, программа «Открытая Математика» [158] Курс "Открытая Математика" содержит:
более 100 задач и вопросов;
интерактивный конструктор для решения задач на построение;
журнал работы ученика;
звуковое сопровождение;
Кроме того, в курс включено множество компьютерных моделей и иллюстраций различных геометрических задач.
После загрузки программы появляется Главное меню, содержащее следующие кнопки:
(одеж
Эта кнопка позволяет ознакомиться со списком глав (основных разделов курса), оформленных в виде ссылок. С помощью этих ссылок можно перейти к изучению любой главы, щелкнув мышкой на названии главы или параграфа.
Эта кнопка позволяет перейти на web - страницу, содержащую список всех основных понятий и терминов курса планиметрии. Этот список оформлен также в виде ссылок.
Справочник
В Справочнике приведен список условных обозначений, используемых в курсе, а также основные формулы и определения курса планиметрии.
бурная
Эта кнопка обозначает раздел "Журнал". Журнал - это страница, содержащая информацию о результатах работы ученика с тестами данного курса.
Чери
Выбор этой кнопки позволяет начать работу с конструктором для построения чертежей к геометрическим задачам.
После выбора в содержании одного из разделов появляется окно, в котором ниже главного меню расположены кнопки-рисунки: "Теория", "Контрольные вопросы", "Задачи с решениями", "Задачи шаг за шагом" и "Задачи для самостоятельного решения", которые соответствуют различным видам учебной активности, реализованным в курсе.
Раздел «Теория» содержит теоретические сведения главы (аксиомы, свойства, теоремы, леммы, и пр.).
Раздел "Контрольные вопросы" содержит упражнения, на которые можно отвечать с помощью тестовых окон.
Раздел "Задачи с решениями" содержит примеры решения задач.
Раздел "Задачи шаг за шагом" содержит подробный разбор решений задач, проиллюстрированный чертежами.
Раздел "Задачи для самостоятельного решения" содержит набор задач для самостоятельного решения. Полученный в задаче ответ можно проверить, введя его в компьютер. Кроме того, в этом разделе в некоторых главах содержатся задачи на построение. Учащимся предлагается решить задачу самостоятельно, сделав необходимые построения, и проверить решение, используя кнопку "Проверить". Имеется возможность просмотра ролика с решением этой задачи по шагам.
К каждому параграфу курса имеется звуковой ролик.
В программе имеется интерактивный геометрический чертеж, которые используется для показа решения задач шаг за шагом, для демонстрации роликов геометрических построений, для решения задач на построение. Наконец, он используется и как отдельное приложение для построения чертежей, которое может быть вызвано из главного меню программы.
