Використання програмних засобів навчання та інтернет ресурсів у вивченні початкового курсу математики

Засоби навчання — матеріальні й ідеальні об'єкти, які використовуються в освітньому процесі як носії інформації та інструменти діяльності вчителя й учнів та застосовуються ними як окремо, так і спільно. До них належать: природне і соціальне оточення, обладнання, підручники, книжки, комп'ютери з відповідним інформаційним забезпеченням, наукова допомога, електронні довідники, енциклопедії тощо.

Існують різні класифікації засобів  навчання. Одна з них — класифікація за дидактичною функцією:

•    інформаційні засоби (підручники і навчальні допомоги);

•    дидактичні засоби (таблиці, плакати, відеофільми, програмні засоби навчального призначення, демонстраційні приклади);

•    технічні засоби навчання (аудіовізуальні засоби, комп'ютер, засоби телекомунікацій, відеокомп’ютерні системи, мультимедія, віртуальна реальність).

При цьому під системою засобів навчання розумітимемо сукупність взаємопов'язаних (у рамках методики їх використання) дидактичних компонентів, які утворюють певну цілісність, єдність.

Разом з тим засоби навчання інформатики можна умовно поділити на дві групи: традиційні та нові інформаційні технології.

Розглянемо їх детальніше.

Підручники  і навчальні допомоги відіграють істотну роль у методичній системі навчання. їх, з одного боку, можна віднести до складової частини змісту навчання в його широкому розумінні, з іншого, можна розглядати як важливий елемент системи засобів навчання.

У підручниках з інформатики  викладено основи знань і способів діяльності відповідно до цілей навчання, визначених програмою.

Підручник розрахований передусім на учнів відповідного віку. Разом з тим у деяких підручниках з інформатики є матеріал, потрібний учителеві для організації навчально-пізнавальної діяльності учнів.

До підручника інформатики  висувається низка вимог стосовно структури викладу навчального матеріалу, зокрема педагогічна доцільність теоретичної частини і системи задач підручника, точності, стислості і ясності мови, жвавості, цікавості викладу, якості ілюстративного матеріалу.

Електронні  допомоги з інформатики, які зберігаються на магнітних носіях у формі гіпертексту, мають переваги перед класичними «паперовими» посібниками, оскільки:

•    допомога, що містить гіпертекстову мережу посилань, більш зручна для використання учнями в навчальному процесі. Гіпертекстова мережа — це форма організації інформації в комп'ютері, при якій її одиниці подані не в лінійній послідовності, а у вигляді деякої системи з різними зв'язками між її компонентами. Використання гіпертексту дозволяє подолати обмеження, характерні длязвичайних навчальних матеріалів — текстів. Пошук і перегляд повідомлень, поданих в лінійній послідовності, без ознак, що відображають їх структуру, призводять до великого навантаження на пам'ять і ускладнюють ефективне розуміння безпосередньогоконтексту конкретного фрагмента;

•    якщо учень має доступ до електронної допомоги, то він завжди може підготувати власний варіант відповідно до змісту запитання вчителя, може дописати або переробити допомогу, вставляючи до неї нову інформацію і вилучаючи застарілу;

•    електронні допомоги психологічно готують учнів до використання майбутніх електронних бібліотек і до перенесення навчальної інформації на магнітні чи оптичні носії й до глобальної мережі Інтернет.

Навчальні компакт-диски. Останнім часом одержали розповсюдження лазерні компакт-диски (CD-ROM) з навчальними матеріалами для вивчення різних предметів. На таких носіях інформації розміщуються різні види екранно-звукових засобів, пристосованих для використання за допомогою комп'ютера.

Такі засоби можна використовувати  в навчальному процесі для  демонстрації, фронтальної та індивідуальної роботи учнів на уроці, для домашньої самостійної роботи.

Компакт-диски допомагають  забезпечити індивідуальне використання учнем навчального матеріалу, індивідуальну траєкторію його сприйняття, інтенсифікувати зворотний зв'язок «учень-учитель».

Під час добору навчальних CD-ROM необхідно керуватися науковими, педагогічними, ергономічними й іншими критеріями:

1.            Наявність в навчальному матеріалі науково вірогідної та педагогічно обґрунтованої системи понять, законів, теорій і інших освітніх елементів з курсу. Розвинута система пошуку. Функції  контролю, рефлексії й оцінювання навчальної діяльності.

2.            Дотримання гігієнічних вимог щодо збереження зору, попередження перевтомлення школярів. Урахування вікових особливостей, пізнавальних можливостей, різної інтелектуальної підготовки учнів.

3.            Відповідність матеріалу освітнім стандартам з інформатики і   програмам, можливість поєднання з «паперовими» підручниками й іншими засобами навчання.  

4. Особистісна орієнтація матеріалу.  Можливість індивідуальної траєкторії його вивчення. Розподіл навчальної інформації за рівнями складності і способами сприйняття.  

5. Наявність навчально-пізнавальних  і творчих завдань, пов'язаних з матеріалом, що вивчається, і сприяючих розвиткові критичного мислення, аналітичного ставлення до розглядуваних проблем і об'єктів.

6.   Емоційна форма подання навчальної інформації. Переважання зорового ряду над мовним і музичним, наявність взаємопов'язаного потоку інформації, який подається порціями в зрозумілій ілогічній послідовності, в доступному для учнів темпі. Можливість вибору учнем темпу і ритму діяльності, обсягу матеріалу, який вивчається.

7.   «Доброзичливий» й інтуїтивно зрозумілий інтерфейс комп'ютерних програм. Застосування стандартних меню і кнопок на панелях інструментів. Використання можливостей сучасноїкомп’ютерної техніки для організації ефективної роботи учня з посібником.

Електронна  бібліотека та електронні навчальні  курси Електронна бібліотека створюється у вигляді централізованого сховища, побудованого на поєднанні машинної пам'яті, мікроносіїв ізасобів передавання інформації Інформація відшуковується в системі запам'ятовуючих пристроїв за допомогою відповідних методів пошуку.

До інформаційних ресурсів належать інформаційно-навчальні матеріали лекції, словники, посилання на літературні джерела, посилання на віддалені мережеві ресурси (бази даних WWW-сервери, програмне забезпечення та ін.) Ці інформаційні ресурси є основною складовою електронних курсів — навчальних курсів, поданих мовою HTML.

Електроні навчальні курси, крім інформаційних матеріалів, повинні  містити ще й матеріали для  організації контролю та самоконтролю завдання для самостійного виконання, питання дія самоконтролю, тести тощо.

Електронний навчальний курс виконується в форматі, який допускає гіперпосилання, графіку, анімацію, реєстраційні форми, інтерактивні завдання мультимедійні ефекти.

Електронний навчальний курс варіативний щодо виконання йому можна надати будь-якої зручної для читання форми — колір фону, тексту, розмір шрифту, за необхідності за допомогою принтера можна роздрукувати частину підручника або видати його необхідним тиражем.

Матеріал із електронного навчального курсу вчитель може доповнити, виправити, відправити учневі електронною поштою, записати на компакт-диску або розмістити на освітньому веб-сайті для одночасного доступу до нього учнів. Електронний навчальний курс забезпечує режим самонавчання та можливість самоконтролю.

Включення в електронний  курс елементів анімації та комп'ютерних ігор посилює його ефективність і привабливість. Гіпертекстова структура курсу дозволяє здійснювати індивідуальну траєкторію навчання Однак гіпертекстова система навігації повинна будуватися гак, щоб зберігалась логіка і систематичність щодо засвоєння освітніх стандартів.

Учні можуть самостійно поповнювати такий електронний  курс творчими роботами, за необхідності відкриваючи їх для загального доступу, наприклад на веб-сайті. Публікація в електронному курсі створених або відібраних учнями матеріалів а також розміщення їх на доступному для інших веб-сайті, суттєво підвищує їх відповідальність за якість своєї інформації.

Електронний курс надає великі можливості для особистісної творчої роботи. Учитель і учні можуть брати участь у складанні власного електронною курсу, в доповненні його матеріалами або завданнями без суттєвих витрат на перевидання. В паперових підручниках така можливість не передбачена, конструювання учнями особистісного вмісту утруднено. Максимально, що може зробити учень це залишити на полях підручника свої помітки.

Електронний курс надає  можливість внесення до нього змін учителем

Форма електронного курсу — блочна. А це означає що окремі блоки можуть замінюватися, доповнюватися в ході навчання.  

Практика свідчить, що навчальний електронний курс доцільно подати у  вигляді сукупності модулів, яким передує  вступна та організаційна частини .

У свою чергу, кожний модуль може складатися зі змістовно закінчених частин, кожна з яких містить теоретичний матеріал. Завдання для практичної роботи, запитання та тестові завдання для самоконтролю, проміжний контроль, який за бажанням може супроводжуватися підказками та методичними допомогами. Вінцем модуля с обов'язкова частина — тематичний контроль, форма якого може бути запропонована викладачем-консультантом.

Крім того, кожен модуль електронного курсу повинен містити

•    тему та мету навчання,

•    ключові слова та поняття,

•    знання та вміння, необхідні для вивчення матеріалу;

•    знання та вміння, які формуються під час навчання;

•    теоретичний матеріал,

•    терміни та їх розкриття (глосарій),

•    практичні завдання та лабораторні роботи,

•    структурно-логічна схема або схема взаємозв'язків,

•    список рекомендованої літератури,

•    завдання для самостійного виконання та запитання для самоконтролю,

•    завдання для тематичного контролю

За допомогою електронного курсу можна автоматизувати не тільки діяльність учнів у процесі навчання, а й діяльність учителя

•    підготовку вчителя до читання лекцій і проведення лабораторних занять,

•    проведення колоквіумів та контрольних робіт, прийом заліків, проведення практичних і лабораторних занять,

•    організацію навчально-дослідницької роботи учнів

В електронних курсах використовуються мікросвіти, мульти- та гіпермедіа.

Мікросвіти  і мультимедіа

Мікросвіт — комп'ютерно-базоване навчальне середовище, орієнтоване на дослідницьку діяльність учня. Людина використовує оточуючий світ як джерело пізнання, і завдання розробників інформаційних технологій навчання типу «мікросвіт» полягає в тому, щоб забезпечити новаторські та творчі шляхи розв'язування задач і, одночасно, забезпечити засвоєння учнями необхідного матеріалу.

Активне використання комп'ютерного моделювання допомагає учням  у створенні різноманітних якісно нових моделей складних систем У принципі, будь-яку моделюючу комп'ютерну програму можна розглядати як деякий мікросвіт зі своїм виконавцем, середовищем його «існування» (функціонування) і своїми можливостями (системою команд) Навчанню через дослідження останнім часом надається все більше значення, оскільки це дозволяє розвивати творче мислення й активність учнів. Модель, незалежно від свого змісту, має ряд властивостей, що дозволяють говорити про ефективність її використання в навчальному процесі по-перше, вона є засобом пізнання, по-друге, вона адекватна об'єкту або явищу, що вивчається, і часто є більш зручною для вивчення, ніж реальний об'єкт. Учень може працювати як з готовою моделлю, так і брати участь у її створенні. Моделююче середовище часто дозволяє створювати моделі досліджуваних об'єктів або явищ. У процесі моделювання проводиться аналіз об'єкта, виділення основних властивостей, що підлягають дослідженню і вивченню, розгляд їх взаємозв'язків і формальний опис (у разі розробки аналітичної моделі) або подання через інші об’єкти (наприклад графічні або комп'ютерні образи). Після роботи з моделлю здобуті характеристики можуть бути перенесені на реальний об'єкт для подальшого коригування моделі.

Усі комп'ютерні моделі можна  поділити на два класи ті, що імітують поведінку деякого об'єкта (або виникнення, продовження і зникнення деякого явища), й ті, які імітують деяку діяльність за особливих умов.

Мікросвіт — це засіб навчання, створений для певної навчальної мети і вирішення конкретних навчальних завдань. Технологія розробки мікросвітів може бути різною, але найчастіше в них використовується комп'ютерна підтримка використання зображення, кольору, звуку, анімації. Такі системи, які включають використання кількох різних навчальних середовищ, називаютьсямультимедія. Мультимедіа — сукупність технологій, що дозволяють за допомогою комп'ютера вводити, опрацьовувати, зберігати, передавати і відображати (виводити) повідомлення у вигляді тексту, графічних відображень, анімаційних фільмів, оцифрованих нерухомих зображень, відео, звуку, мови. Таким чином при роботі з комп'ютером використовують практично всі можливі способи подання інформації і збагачують їх власне можливостями подання у вигляді окремих даних, швидкою доступу і різноманітного комбінування.

Мультимедіа розробляються  для стимуляції в учнів найбільшої кількості відчуттів. Ефективності навчання з використанням мультимедіа сприяє висока мотивація діяльності учнів. Мультимедіа охоплюють широкий спектр навчальних впливів. Вони можуть включати комп'ютерне управління, виконання деякого завдання на обладнанні, яке під'єднане до комп'ютера і працює під його управлінням, виконання однієї або кількох вправ, які безпосередньо не пов'язані з комп'ютером. Використання систем мультимедіа дозволяє формувати навички, які в інших навчальних комп'ютерних середовищах сформувати неможливо