Помощь студентам в учебе
ИНТЕГРИРОВАННОЕ ОБУЧЕНИЕ СТАРШЕКЛАССНИКОВ МАТЕМАТИКЕ И ИНФОРМАТИКЕ НА ОСНОВЕ ПАКЕТА GEOGEBRA
|
Введение 4
Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОБЛЕМЫ ИНТЕГРИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ СТАРШЕКЛАССНИКОВ МАТЕМАТИКЕ И ИНФОРМАТИКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ GEOGEBRA 10
1.1 Сущность и содержание интегрированного обучения математике и
информатике 10
1.2 Метапредметность и технология обучения математике и информатике в старших классах 16
1.3 Введение в программу GeoGebra и ознакомление с ее основными функциями 21
Выводы по 1 главе 34
Глава 2. ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА СО СТАРШЕКЛАССНИКАМИ НА ИНТЕГРИРОВАННЫХ УРОКАХ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАКЕТА GEOGEBRA ПО ПОВЫШЕНИЮ МОТИВАЦИИ К ИЗУЧЕНИЮ 36
2.1 Организация и методика проведения интегрированных уроков по математике и информатике для старшеклассников на основе пакета GeoGe- bra 36
2.2 Исследование уровня по повышению мотивации к изучению интегрированных уроков по математике и информатике на основе пакета Ge- oGebra 44
2.3 Реализация интегрированных уроков по математике и информатике с
использованием программы GeoGebra для учащихся 10-11-х классов 48
2.4 Анализ и обобщение результатов контрольного этапа эксперимента
Выводы по 2 главе 67
Заключение 69
Список литературы 71
Приложение 1. Методика 1. Мотивы учения школьника 76
Приложение 2. Методика 2. Определение доминирующих мотивов
учения школьников 78
Приложение 3. Практическая работа по построению сечений параллелепипеда 80
Приложение 4. Ответы к практической работе 82
Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОБЛЕМЫ ИНТЕГРИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ СТАРШЕКЛАССНИКОВ МАТЕМАТИКЕ И ИНФОРМАТИКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ GEOGEBRA 10
1.1 Сущность и содержание интегрированного обучения математике и
информатике 10
1.2 Метапредметность и технология обучения математике и информатике в старших классах 16
1.3 Введение в программу GeoGebra и ознакомление с ее основными функциями 21
Выводы по 1 главе 34
Глава 2. ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА СО СТАРШЕКЛАССНИКАМИ НА ИНТЕГРИРОВАННЫХ УРОКАХ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАКЕТА GEOGEBRA ПО ПОВЫШЕНИЮ МОТИВАЦИИ К ИЗУЧЕНИЮ 36
2.1 Организация и методика проведения интегрированных уроков по математике и информатике для старшеклассников на основе пакета GeoGe- bra 36
2.2 Исследование уровня по повышению мотивации к изучению интегрированных уроков по математике и информатике на основе пакета Ge- oGebra 44
2.3 Реализация интегрированных уроков по математике и информатике с
использованием программы GeoGebra для учащихся 10-11-х классов 48
2.4 Анализ и обобщение результатов контрольного этапа эксперимента
Выводы по 2 главе 67
Заключение 69
Список литературы 71
Приложение 1. Методика 1. Мотивы учения школьника 76
Приложение 2. Методика 2. Определение доминирующих мотивов
учения школьников 78
Приложение 3. Практическая работа по построению сечений параллелепипеда 80
Приложение 4. Ответы к практической работе 82
Актуальность исследования. Становление передового крупного общества характеризуется надлежащими производственными технологиями, которыми управляет только высокоинтеллектуальный человек, стремящийся к самопознанию, самоочистке, самореализации. В следствие этого школьная система отвечает за компанию учебного процесса, гарантирует умственное становление учащегося, создание критерий, место выбора для проявления персональных индивидуальностей всякого.
Интеграция наук, как и стремление к получению точной схемы окружающего мира очень характерна в данное время. В основной мысли текущего образования отображены данные идеи. Но внутри одного предмета нет возможности решения заданной проблемы. Следственно, в теоретической и практической стороне обучения существует интеграция учебных дисциплин, что позволяет студентам достичь междисциплинарных обобщений и подходить к построению модели общей картины жизни.
Разбирая находящуюся вокруг окружающую реальность, мы зрим, собственно что человеку необходима высококачественная ассимиляция информатики и арифметики, так как сейчас непросто стать без информационных технологий и базисных математических познаний. В школе не все уроки арифметики и информатики считается сочетанием данных предметов, но это нужно, потому что они имеют конкретное отношение.
Примеры включают такие программы, как Sketchpad Geometer (Live Geometry), GeoGebra, Maple и т. Д
GeoGebra отличается от других программ своей универсальностью и простотой использования. Даже название системы GeoGebra отражает особенность двойного представления объектов: в виде алгебраических и геометрических моделей (геометрия + алгебра). Динамическая программа GeoGebra позволяет создавать основные геометрические объекты.
Использование GeoGebra в классе позволяет:
• оптимизировать процесс обучения, более эффективно использовать время на различных этапах урока;
• внедрить дифференцированный подход к обучению;
• выполнять индивидуальную работу с использованием персональных компьютеров;
• уменьшить эмоциональный стресс на уроке путем введения в него элемента игры;
• расширить горизонты студентов;
• способствует развитию познавательной деятельности учащихся.
Предполагаемые эффекты от использования этой технологии:
• можно увеличить интерес к изученному предмету от студентов, которые не очень успешны;
• усиление самооценки;
• развитие навыков самоконтроля;
• стремление открыть и изучить новые вещи в области информационных технологий, поделиться своими знаниями с друзьями.
В ходе нашего исследования мы не нашли достаточных научных работ по интегрированному обучению учащихся средней школы по математике и информатике на основе пакета GeoGebra. Этот факт еще раз подчеркивает актуальность нашей темы исследования.
Тест философской, психической, педагогической и методической литературы, исследование нормативных документов и данных педагогического исследования заприметили противоречия между:
1) вырастающими притязаниями передового общества к уровню математических познаний обучающихся и фактическим качеством математических познаний обучающихся общеобразовательных учреждений;
2) потребностью воспитания со всех сторон развитой и творческой личности и пассивной значением обучающегося в образовательном процессе;
3) потребностью становления у обучающихся умений и способностей использования приобретенных познаний к заключению вопросов будничной жизни и сложностью формирования целевого дела к получению познаний.
Исходя из данного противоречия выдвигается проблема исследования: каковы содержание, формы, методы и средства эффективного интегрированного обучения старшеклассников математике и информатике с использованием программы GeoGebra?
С учетом этой проблемы была выбрана тема исследования: «Интегрированное обучение старшеклассников математике и информатике на основе пакета GeoGebra».
Цель исследования - разработать и апробировать интегрированные уроки математики и информатики с помощью программы GeoGebra по повышению мотивации к изучению и экспериментально проверить их эффективность.
Объектом исследования - процесс интегрированного обучения математике и информатике учеников старших классов с применением программы GeoGebra.
Предмет исследования - содержание интегрированных уроков по математике и информатике с применением программы GeoGebra.
Гипотеза исследования: мотивация к изучению математики и информатики у старшеклассников будет повышаться и станет эффективной, если:
• опираться на сущностные характеристики организации интегрированного обучения математике и информатике;
• учитывать возрастную специфику старшеклассников в процессе реализации интегрированного обучения;
• разработать уроки по математике и информатике посредством программы GeoGebra.
Цель, объект и предмет исследования обусловили необходимость решения следующих задач:
1. На основе анализа научной литературы раскрыть сущность и содержание понятия «интегрированное обучение математике и информатике»;
2. Определить особенности реализации интегрированных уроков с учениками старших классов;
3. Раскрыть педагогический потенциал с использованием программы GeoGebra в интегрированном обучении математике и информатике;
4. Опытно-экспериментальным путем проверить эффективность разработанной программы интегрированных уроков математики и информатики со старшеклассниками с использованием пакета GeoGebra по повышению мотивации к изучению.
Теоретико-методологическая основа исследования:
• общеучебные умения и навыки (ремейк-программа И.Н. Пономаревой[5]),
• метапроектное обучение (К.Ю. Колесина[32]),
• проблемам межпредметных связей посвящены исследования И.Н. Антипова[7], В.Г. Болтянского[9], Э.Я. Гальваса[12], В.А. Далингера[14], А.И. Еремкина[16], И.Д. Зверева[19], Ю.А. Кустова[25], Н.А. Лошкарева[34], А.А. Пинского[39], Н.М. Шамсутдинова[47], Д.А. Эшптейна[48] и др.
• вопросы использования программы GeoGebra в интегрированном обучении рассматриваются в работах Мордашевой Т.А.[35], Губской И.О.[13], Латыповой З.М.[29], Сысковой Е.А.[42], Алышовой Н.С.[4], Петуховой В.А[37].
Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:
• Теоретические: анализ научной психолого-педагогической и методической литературы по теме исследования, синтез, обобщение, классификация;
• Эмпирические: педагогический эксперимент, анкетирование;
• Методы обработки данных (количественный и качественный анализ).
Опытно-экспериментальная база исследования: исследование проводилось в период с 2016 по 2018 годы в ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет». Экспериментальной площадкой являлось муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 11» г. Альметьевск. В эксперименте участвовало 40 человек 10-11х классов.
Научная новизна исследования состоит в следующем: выявлены, обоснованы и апробированы на практике содержание, формы, методы и средства интегрированного обучения старшеклассников математике и информатике с использованием пакета GeoGebra, которые в совокупности нашли отражение в разработанной программе.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что оно имеет возможность считаться основанием для последующего, больше детализированного исследования вопросов, связанных с развитием межпредметных связей учебного курса арифметики в критериях модернизации русской системы образования, математического образования в частности, усиления его прикладной направлении и личностно-развивающего потенциала.
Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанная программа может использоваться в практике образовательных учреждений учителями средней школы, в особенности в старших классах.
Достоверность исследования обеспечивается опорой на достижения в области математики и информатики, на теоретические разработки в области педагогики, теории и методики обучения математике и информатике, опытом практической работы преподавателей института психологии и образования при КФУ, а также результатами полученных экспериментальных данных.
Апробация результатов исследования проводилась в виде публикации тезиса «Интегрированное обучение старшеклассников математике и информатике на основе пакета GeoGebra» в сети интернет на сайтах:
• Международное сообщество педагогов «Время знаний»(2018),
• «Педагогическое сообщество Екатерины Пашковой»(2018),
• «Социальная сеть работников образования»(2018).
Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, двух
глав, заключения, списка литературы и приложений.
Интеграция наук, как и стремление к получению точной схемы окружающего мира очень характерна в данное время. В основной мысли текущего образования отображены данные идеи. Но внутри одного предмета нет возможности решения заданной проблемы. Следственно, в теоретической и практической стороне обучения существует интеграция учебных дисциплин, что позволяет студентам достичь междисциплинарных обобщений и подходить к построению модели общей картины жизни.
Разбирая находящуюся вокруг окружающую реальность, мы зрим, собственно что человеку необходима высококачественная ассимиляция информатики и арифметики, так как сейчас непросто стать без информационных технологий и базисных математических познаний. В школе не все уроки арифметики и информатики считается сочетанием данных предметов, но это нужно, потому что они имеют конкретное отношение.
Примеры включают такие программы, как Sketchpad Geometer (Live Geometry), GeoGebra, Maple и т. Д
GeoGebra отличается от других программ своей универсальностью и простотой использования. Даже название системы GeoGebra отражает особенность двойного представления объектов: в виде алгебраических и геометрических моделей (геометрия + алгебра). Динамическая программа GeoGebra позволяет создавать основные геометрические объекты.
Использование GeoGebra в классе позволяет:
• оптимизировать процесс обучения, более эффективно использовать время на различных этапах урока;
• внедрить дифференцированный подход к обучению;
• выполнять индивидуальную работу с использованием персональных компьютеров;
• уменьшить эмоциональный стресс на уроке путем введения в него элемента игры;
• расширить горизонты студентов;
• способствует развитию познавательной деятельности учащихся.
Предполагаемые эффекты от использования этой технологии:
• можно увеличить интерес к изученному предмету от студентов, которые не очень успешны;
• усиление самооценки;
• развитие навыков самоконтроля;
• стремление открыть и изучить новые вещи в области информационных технологий, поделиться своими знаниями с друзьями.
В ходе нашего исследования мы не нашли достаточных научных работ по интегрированному обучению учащихся средней школы по математике и информатике на основе пакета GeoGebra. Этот факт еще раз подчеркивает актуальность нашей темы исследования.
Тест философской, психической, педагогической и методической литературы, исследование нормативных документов и данных педагогического исследования заприметили противоречия между:
1) вырастающими притязаниями передового общества к уровню математических познаний обучающихся и фактическим качеством математических познаний обучающихся общеобразовательных учреждений;
2) потребностью воспитания со всех сторон развитой и творческой личности и пассивной значением обучающегося в образовательном процессе;
3) потребностью становления у обучающихся умений и способностей использования приобретенных познаний к заключению вопросов будничной жизни и сложностью формирования целевого дела к получению познаний.
Исходя из данного противоречия выдвигается проблема исследования: каковы содержание, формы, методы и средства эффективного интегрированного обучения старшеклассников математике и информатике с использованием программы GeoGebra?
С учетом этой проблемы была выбрана тема исследования: «Интегрированное обучение старшеклассников математике и информатике на основе пакета GeoGebra».
Цель исследования - разработать и апробировать интегрированные уроки математики и информатики с помощью программы GeoGebra по повышению мотивации к изучению и экспериментально проверить их эффективность.
Объектом исследования - процесс интегрированного обучения математике и информатике учеников старших классов с применением программы GeoGebra.
Предмет исследования - содержание интегрированных уроков по математике и информатике с применением программы GeoGebra.
Гипотеза исследования: мотивация к изучению математики и информатики у старшеклассников будет повышаться и станет эффективной, если:
• опираться на сущностные характеристики организации интегрированного обучения математике и информатике;
• учитывать возрастную специфику старшеклассников в процессе реализации интегрированного обучения;
• разработать уроки по математике и информатике посредством программы GeoGebra.
Цель, объект и предмет исследования обусловили необходимость решения следующих задач:
1. На основе анализа научной литературы раскрыть сущность и содержание понятия «интегрированное обучение математике и информатике»;
2. Определить особенности реализации интегрированных уроков с учениками старших классов;
3. Раскрыть педагогический потенциал с использованием программы GeoGebra в интегрированном обучении математике и информатике;
4. Опытно-экспериментальным путем проверить эффективность разработанной программы интегрированных уроков математики и информатики со старшеклассниками с использованием пакета GeoGebra по повышению мотивации к изучению.
Теоретико-методологическая основа исследования:
• общеучебные умения и навыки (ремейк-программа И.Н. Пономаревой[5]),
• метапроектное обучение (К.Ю. Колесина[32]),
• проблемам межпредметных связей посвящены исследования И.Н. Антипова[7], В.Г. Болтянского[9], Э.Я. Гальваса[12], В.А. Далингера[14], А.И. Еремкина[16], И.Д. Зверева[19], Ю.А. Кустова[25], Н.А. Лошкарева[34], А.А. Пинского[39], Н.М. Шамсутдинова[47], Д.А. Эшптейна[48] и др.
• вопросы использования программы GeoGebra в интегрированном обучении рассматриваются в работах Мордашевой Т.А.[35], Губской И.О.[13], Латыповой З.М.[29], Сысковой Е.А.[42], Алышовой Н.С.[4], Петуховой В.А[37].
Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:
• Теоретические: анализ научной психолого-педагогической и методической литературы по теме исследования, синтез, обобщение, классификация;
• Эмпирические: педагогический эксперимент, анкетирование;
• Методы обработки данных (количественный и качественный анализ).
Опытно-экспериментальная база исследования: исследование проводилось в период с 2016 по 2018 годы в ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет». Экспериментальной площадкой являлось муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 11» г. Альметьевск. В эксперименте участвовало 40 человек 10-11х классов.
Научная новизна исследования состоит в следующем: выявлены, обоснованы и апробированы на практике содержание, формы, методы и средства интегрированного обучения старшеклассников математике и информатике с использованием пакета GeoGebra, которые в совокупности нашли отражение в разработанной программе.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что оно имеет возможность считаться основанием для последующего, больше детализированного исследования вопросов, связанных с развитием межпредметных связей учебного курса арифметики в критериях модернизации русской системы образования, математического образования в частности, усиления его прикладной направлении и личностно-развивающего потенциала.
Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанная программа может использоваться в практике образовательных учреждений учителями средней школы, в особенности в старших классах.
Достоверность исследования обеспечивается опорой на достижения в области математики и информатики, на теоретические разработки в области педагогики, теории и методики обучения математике и информатике, опытом практической работы преподавателей института психологии и образования при КФУ, а также результатами полученных экспериментальных данных.
Апробация результатов исследования проводилась в виде публикации тезиса «Интегрированное обучение старшеклассников математике и информатике на основе пакета GeoGebra» в сети интернет на сайтах:
• Международное сообщество педагогов «Время знаний»(2018),
• «Педагогическое сообщество Екатерины Пашковой»(2018),
• «Социальная сеть работников образования»(2018).
Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, двух
глав, заключения, списка литературы и приложений.
В связи с тем, что в современном обществе стоит актуальная проблема, связанная с модернизацией содержания образования, проблема выбора наилучших способов и технологий организации образовательного процесса и проблема интегрированного обучения старшеклассников математике и информатике на основе пакета GeoGebra.
Таким образом, можно сделать вывод что:
1. На основе анализа научной литературы была раскрыта сущность и содержание понятия «интегрированное изучение арифметике и информатике»: интеграция курсов арифметики и информатики увлекают новизной, вероятностью подключения в школьное направление других мыслей и необычных раскладов. Новизна изучения заключается в определении действенных форм, способов, приёмов работы для реализации интеграции курсов арифметики и информатики в прогрессивной школе; в разработке критерий для интенсивной познавательной работы обучающихся, для становления творческой энергичности и увеличении свойства образования учащихся;
2. Определены особенности реализации интегрированных уроков с учениками старших классов: Технология метапредметного обучения:
• развивающего;
• критического мышления;
• теория решения изобретательских задач (ТРИЗ);
• технологический компонент личностно-ориентированного урока;
• общие образовательные навыки и умения (ремейк-программа И.Н. Пономарева и др.);
3. Открыт педагогический потенциал с внедрением программки GeoGebra в интегрированном обучении арифметике и информатике: GeoGebra предопределена до этого всего для заключения задач школьного курса алгебры и геометрии: в ней возможно делать любые системы из точек, векторов, отрезков, прямых, возводить графики примитивных функций, которые еще вполне вероятно динамически менять варьированием кое-какого параметра, входящего в уравнение, а еще возводить перпендикулярные и параллельные данной прямой части, серединные перпендикуляры, биссектрисы углов, касательные, предопределять длины отрезков, площади многоугольников и закрытых кривых и т.д. используется еще для презентации теорем;
4. Опытно-экспериментальным путем была проверена эффективность разработанной программы интегрированных уроков математики и информатики со старшеклассниками с использованием пакета GeoGebra по повышению мотивации к изучению.
Экспериментальная апробация представленной методики подтвердила возможность введения и реализации интегрированных уроков по математике и информатике с использованием программы GeoGebra для учащихся 10-11-х классов в методику и технологию обучения математики.
Таким образом, можно сделать вывод что:
1. На основе анализа научной литературы была раскрыта сущность и содержание понятия «интегрированное изучение арифметике и информатике»: интеграция курсов арифметики и информатики увлекают новизной, вероятностью подключения в школьное направление других мыслей и необычных раскладов. Новизна изучения заключается в определении действенных форм, способов, приёмов работы для реализации интеграции курсов арифметики и информатики в прогрессивной школе; в разработке критерий для интенсивной познавательной работы обучающихся, для становления творческой энергичности и увеличении свойства образования учащихся;
2. Определены особенности реализации интегрированных уроков с учениками старших классов: Технология метапредметного обучения:
• развивающего;
• критического мышления;
• теория решения изобретательских задач (ТРИЗ);
• технологический компонент личностно-ориентированного урока;
• общие образовательные навыки и умения (ремейк-программа И.Н. Пономарева и др.);
3. Открыт педагогический потенциал с внедрением программки GeoGebra в интегрированном обучении арифметике и информатике: GeoGebra предопределена до этого всего для заключения задач школьного курса алгебры и геометрии: в ней возможно делать любые системы из точек, векторов, отрезков, прямых, возводить графики примитивных функций, которые еще вполне вероятно динамически менять варьированием кое-какого параметра, входящего в уравнение, а еще возводить перпендикулярные и параллельные данной прямой части, серединные перпендикуляры, биссектрисы углов, касательные, предопределять длины отрезков, площади многоугольников и закрытых кривых и т.д. используется еще для презентации теорем;
4. Опытно-экспериментальным путем была проверена эффективность разработанной программы интегрированных уроков математики и информатики со старшеклассниками с использованием пакета GeoGebra по повышению мотивации к изучению.
Экспериментальная апробация представленной методики подтвердила возможность введения и реализации интегрированных уроков по математике и информатике с использованием программы GeoGebra для учащихся 10-11-х классов в методику и технологию обучения математики.