ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. Теоретические основы использования средств информационно- коммуникационных технологий (ИКТ) в образовательном процессе 8
1.1. Компьютерное обучение как современная педагогическая
технология 8
1.2. Компьютер как средство обучения, воспитания и развития
учащихся 14
1.3. Игры в обучении. Психолого-педагогические проблемы
компьютерного обучения в контексте компьютерных обучающих игр и программ с игровой компонентой 18
Выводы по главе 1 30
ГЛАВА 2. Опытно-экспериментальная работа по использованию
компьютерных обучающих программ с игровой компонентой на уроках
математики 33
2.1. Обзор существующих российских и зарубежных компьютерных
игр и программ с игровой компонентой по математике 33
2.2. Этапы работы по проектированию компьютерной обучающей программы «Странные, но все же числа» с игровой компонентой и ее использованию на уроках математики в 10 классе общеобразовательной школы 36
Выводы по главе 2 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
ЛИТЕРАТУРА 51
ПРИЛОЖЕНИЯ 56
В настоящее время быстрыми темпами продолжается внедрение электронных средств обучения в учебный процесс общеобразовательной школы. Создаются условия для развития инновационных методов обучения, оказывающие заметное влияние на современное российское образование и культуру.
Эффективное использование компьютера возможно при условии разумного сочетания методологических, эргономических, информационных, технологических, а также психолого-педагогических аспектов. Особенное внимание уделяется последнему из них, поскольку его отсутствие или недостаточная проработка превращает компьютерное обучение в развлечение. Вопрос актуальности психолого-педагогических проблем компьютеризации обретает все большую значимость.
Одно из наиболее важных направлений работы связано с применением компьютерных игр и обучающих программ с игровой компонентой. Соединение эмоциональной привлекательности, присущей игре, а также аудиовизуальных, вычислительных, информационных и других возможностей компьютера несет в себе большой дидактический потенциал, который может и должен быть реализован в школьной практике.
Обобщая выводы отечественных (Н.Н. Верницкая, А.М. Довгялло, А.Н. Кимберг, Е.И. Машбиц, Н.Ф. Талызина, О.К. Филатова и др.) и зарубежных (Ю. Нивергельт, Г. Поппель, С. Пэйперт и др.) исследователей, можно отметить, что использование в образовании средств информационно-коммуникационных технологий позволяет придать учебному процессу целенаправленный личностно-ориентированный характер, активизировать учебную деятельность учащихся, повысить их мотивацию.
Практика показывает, что современный учитель не остается в стороне от разработки отдельных электронных средств обучения. Несмотря на то, что основная масса таких средств, очевидно, должна создаваться профессиональными коллективами разработчиков, авторами части таких ресурсов все равно будут оставаться школьные учителя, привносящие собственные средства в обучение отдельным дисциплинам.
Вместе с тем недостаточно работ, посвященных особенностям использования компьютерных игр в образовательном процессе. В то же время проведенный нами опрос учителей математики школ города Казани (МБОУ «Школа №15», МБОУ «Школа №22 - ЦО») показал, что
большинство из них либо совсем не используют компьютерные обучающие программы с игровой компонентой на уроках, либо используют эпизодически (редко или очень редко). К числу причин такого положения дел учителя относят негативное отношение к компьютерным играм в целом, нехватку времени на использование подобных программ в учебном процессе, отсутствие готовых программ по многим разделам курса математики (в особенности в старших классах), недостаточность методического материала.
Таким образом, результаты теоретического анализа и констатирующего эксперимента позволили выявить противоречие между потенциальными возможностями компьютерных обучающих программ с игровой компонентой в осуществлении учебного процесса и недостаточной разработанностью системы реализации этих возможностей.
Актуальность проблемы обусловила выбор темы исследования: Психолого-педагогические проблемы использования компьютерных обучающих программ с игровой компонентой на уроках математики.
Объект исследования: информационно-коммуникационные технологии в обучении математике.
Предмет исследования: компьютерные обучающие программы с игровой компонентой в обучении математике учащихся
общеобразовательных школ.
Цель исследования заключается в выявлении, определении и обосновании психолого-педагогических проблем использования
компьютерных обучающих программ с игровой компонентой на уроках математики, а также потенциальных возможностей компьютерных обучающих программ с игровой компонентой, в частности, как средства повышения учебной мотивации и познавательного интереса учащихся к предмету.
Гипотеза исследования заключается в том, что использование компьютерных обучающих программ с игровой компонентой на уроках математики в общеобразовательной школе повысит уровень учебной мотивации и познавательного интереса учащихся к предмету.
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой были определены следующие задачи исследования:
1. Определить роль компьютерного обучения в современном образовательном процессе, а также значимость использования компьютерных игровых технологий при обучении математике в общеобразовательной школе.
2. Выявить психолого-педагогические проблемы компьютерного обучения в контексте разработки и применения компьютерных обучающих программ с игровой компонентой.
3. Проанализировать российские и зарубежные компьютерные программы с игровой компонентой по математике для общеобразовательной школы.
4. Разработать компьютерную обучающую программу с игровой компонентой «Странные, но все же числа» для учащихся 10 класса и апробировать ее на уроках математики.
5. Выявить динамику развития познавательного интереса учащихся к математике, а также уровень учебной мотивации в результате использования разработанной компьютерной обучающей программы с игровой компонентой.
Теоретико-методологическую основу исследования составили важнейшие положения теории учебной деятельности и деятельностного подхода в обучении (В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, В.Д. Шадриков, Д.Б. Эльконин и др.); теории активизации познавательной деятельности обучаемых (Л.П. Аристова, М.А. Данилов, Б.П. Есипов, П.И. Пидкасистый, Г.И. Щукина и др.); методологии и методики обучения математике в школе (В.В. Афанасьев, М.Б. Волович, В.А. Гусев, Г.В. Дорофеев, О.Б. Епишева, В.И. Мишин, А.Г. Мордкович, 4.X. Розов, Г.И. Саранцев др.); концепции информатизации образования (А.П. Ершов, Л.П. Мартиросян, Е.И. Машбиц, И.В. Роберт, В.Ф. Шолохович и др.).
Для достижения цели исследования, решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы был использован комплекс исследовательских методов, взаимопроверяющих и дополняющих друг друга:
- теоретические: анализ литературы по изучаемой проблеме; логико-педагогический анализ образовательных стандартов; методы статистического анализа экспериментальных данных; теоретическое обобщение результатов опытно-экспериментальной работы;
- эмпирические: педагогическое наблюдение; анкетирование;
тестирование; педагогический эксперимент.
Экспериментальной базой исследования выступил 10 класс МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №15 с углубленным изучением отдельных предметов» Советского района г. Казани.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в том, что на основе теоретического анализа обоснованы психолого-педагогические проблемы использования компьютерных обучающих программ с игровой компонентой в обучении математике, выявлены потенциальные возможности данных программ, в том числе как средства повышения познавательного интереса учащихся.
Практическая значимость исследования заключается в том, что разработана и апробирована компьютерная обучающая программа с игровой компонентой для уроков математики. Изложенные рекомендации по использованию данной программы будут полезны как начинающим специалистам, так и учителям при выборе методических средств повышения уровня учебной мотивации учащихся, а также активизации их познавательной деятельности.
Необходимость внедрения информационно-коммуникационных технологий в учебный процесс на различных уровнях современного образования обуславливается широким спектром возможностей компьютера. Вместе с тем применение электронных средств обучения сопровождается «побочным эффектом» в виде комплекса психолого-педагогических проблем. Актуальными становятся вопросы классификации ЭСО, выделения круга педагогических задач и учебных целей, для осуществления которых их применение является наиболее эффективным, разработки соответствующего программного обеспечения. Не до конца изученной остается проблема психологических последствий компьютеризации.
Одним из активно развивающихся направлений является применение в образовательном процессе компьютерных игр и обучающих программ с игровой компонентой. Противоречие между потенциальными возможностями таких программ и недостаточной разработанностью системы их реализации в учебном процессе, в т.ч. на уроках математики в общеобразовательной школе, определило тему данного исследования.
Для достижения цели исследования - выявления, определения и обоснования психолого-педагогических проблем использования КОП с игровой компонентой на уроках математики, а также потенциальных возможностей КОП с игровой компонентой, в частности, как средства повышения учебной мотивации и познавательного интереса учащихся к предмету - были решены следующие задачи:
1. Определена роль компьютерного обучения в современном образовательном процессе, а также значимость использования компьютерных игровых технологий при обучении математике в общеобразовательной школе.
2. Выявлены психолого-педагогические проблемы компьютерного обучения в контексте разработки и применения КОП с игровой компонентой.
3. Проанализированы российские и зарубежные КОП с игровой компонентой по математике для общеобразовательной школы.
4. Разработана и апробирована КОП с игровой компонентой «Странные, но все же числа» по математике для учащихся 10 класса.
5. Выявлена динамика развития познавательного интереса учащихся к математике, а также уровень учебной мотивации в результате использования разработанной КОП с игровой компонентой.
Характеристика компьютерного обучения, приведенная в первой главе, отражает основные аспекты повышения разнообразия форм учебной деятельности, интерактивности, эффективности и интенсификации образовательного процесса. Достоинства компьютерных игровых технологий заключаются в возможности реализации учебных игр, предметом которых выступают сами действия учащихся, способ их рассуждений, процесс формирования стратегий решения определенного класса задач, а также положительное влияние на мотивационно-целевую сферу личности.
В ходе анализа существующих КОП с игровой компонентой было установлено, что для многих разделов курса математики, в особенности старших классов, таковые отсутствуют. Представленные в сети Интернет конструкторы позволяет учителю заниматься разработкой собственных программ, однако готовый продукт не всегда соответствует исходным пожеланиям, синтезировать учебную и игровую компоненту зачастую не удается.
Результаты опытно-экспериментальной работы, проведенной на базе 10А класса МБОУ «СОШ №15», представлены во второй главе. Первый и заключительный этапы эксперимента были направлены на установление уровня учебной мотивации и познавательного интереса учащихся к математике и выявление динамики его развития. На втором этапе была проведена серия уроков по разделу «Комплексные числа» с применением программы «Странные, но все же числа».
Обращаясь к выделенным ранее группам психолого-педагогических проблем, можно составить описание разработанной программы:
1. Основная цель применения - формирующее оценивание (понимание уровня усвоения материала и получение дальнейших рекомендаций).
2. Решаемые педагогические задачи: освоение базовых понятий и концепций, выработка умений и навыков решения типовых практических задач, выработка умений анализа и принятия решений в нестандартных проблемных ситуациях, контроль и оценка уровня знаний и умений.
3. Программу можно отнести к разряду специализированных
(т.к. изучается конкретная тема). По степени обучающего воздействия - тренирующая. С другой стороны, наличие элемента «общения» с пользователем позволяет характеризовать программу как
автоматизированную обучающую систему.
4. Наиболее эффективным применение программы будет на этапах закрепления учебного материала, включения в систему знаний и повторения. Основная функция программы - повышение мотивации и уровня познавательного интереса учащихся на уроках математики.
Предполагаемая дальнейшая работа над программой заключается в усовершенствовании системы оценивания результатов учащихся и усложнении системы обратной связи.
В ходе беседы с учащимися 10А класса было выявлено, что большинство из них считают применение КОП с игровой компонентой на уроках математики приемлемым, т.к. это позволяет запомнить материал в интересной форме. Некоторые выразили мнение о том, что такая подача уместна не всегда и больше подходит для учащихся среднего и младшего возраста. Однако результаты экспериментальной работы свидетельствуют об эффективности применения КОП с игровой компонентой на уроках математики в общеобразовательной школе в качестве средства повышения познавательного интереса к предмету и учебной мотивации учащихся, что подтверждает гипотезу исследования.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
