Ключевые слова: информационные технологии, математика, интерактивное обучение

В век информационных технологий любой человек имеет доступ к любым сведениям с помощью телефона, ноутбука, компьютера. Однако в сфере образования использование информационных технологий существенно отстает. Можно привести в пример дистанционный образвательный процесс во время пандемии, когда качество образования резко снизилось из-за отсутствия опыта как преподавателей, так и учеников в применении технологий в образовательных целях.

Игнорировать информационные технологии в процессе обучения в XXI веке нет смысла, ведь достижения современной техники имеют большой потенциал, и могут помочь преподавателю повысить заинтересованность учеников в обучении, повысить его эффективность.

Актуальность: в современных условиях цифровизации образовательного процесса умение эффективно применять информационные технологии становится необходимым для повышения качества обучения. Математика, как основа многих научных и прикладных дисциплин, нуждается в обновлении подходов к учебному процессу, чтобы сделать его более доступным, интерактивным и интересным для обучающихся. Внедрение информационных технологий в обучение математике может существенно повысить мотивацию учащихся, улучшить их понимание сложных концепций и развить критическое мышление.

Цель данной статьи заключается в исследовании различных способов применения информационных технологий в обучении математике, оценке их достоинств и выявлении лучших практик.

Роль информационных технологий в образовании сегодня невозможно переоценить. С развитием цифровых технологий и интернета образовательный процесс претерпел значительные изменения. Информационные технологии позволяют учителям и обучающимся получать самую актуальную информацию, обмениваться знаниями и опытом, а также участвовать в образовательных проектах и исследованиях.

В сфере преподавания математики информационные технологии особенно полезны. Можно выделить определенные преимущества их использования в образовательном процессе:

1. Улучшение доступности обучения: ученики могут обучаться в любое удобное время и в любом удобном для них месте, используя онлайн материалы и программы.

2. Индивидуализированное обучение: информационные технологии позволяют адаптировать материалы и задания под уровень знаний и скорость усвоения каждого учащегося.

3. Интерактивные уроки и задания: разнообразные программы и приложения помогают сделать обучение математике более интересным и увлекательным.

4. Визуализация материала: использование различных графических и видео материалов помогает обучающимся лучше понять математические концепции.

5. Расширение образовательных возможностей: с помощью онлайн курсов и платформ можно изучать математику на более продвинутом уровне или изучать новые темы.

6. Мгновенная обратная связь: технологии позволяют быстро проверять правильность выполненных заданий и давать обучающимся обратную связь для последующего улучшения навыков.

7. Совместная работа и обмен опытом: ученики могут совместно решать задачи, обсуждать материалы и обмениваться знаниями через онлайн платформы.

8. Увеличение мотивации к обучению: использование игровых элементов и наград за успехи помогает поддерживать интерес и мотивацию к изучению математики.

9. Эффективное использование времени: информационные технологии позволяют ускорить процесс обучения, ускорить проверку заданий и облегчить оценку успехов учащихся.

В рамках статьи рассмотрим некоторые виды использования информационных технологий в образовательном процессе и их достоинства.

1. Интерактивное обучение

Интерактивное обучение представляет собой метод образовательного процесса, в котором активно применяются разнообразные цифровые инструменты и платформы для организации взаимодействия между преподавателями и обучающимися. В отличие от традиционных методов обучения, интерактивное обучение акцентирует внимание на активном участии учащихся в процессе познания, что способствует более глубокому усвоению материала и развитию критического мышления.

Интерактивное обучение с использованием информационных технологий не только обогащает образовательный процесс, но и подготавливает учеников к требованиям современного общества, где навыки работы с информацией и технологией становятся все более важными.

Можно выделить различные способы применения интерактивного обучения в процессе деятельности учителя.

1. Визуализация сложных математических концепций

Реализация компьютерной визуализации посредством текстового, графического, звукового, анимированного представления меняет характер познания обучаемого смысл его взаимодействия с предметом образовательного процесса. С помощью визуализации, обучаемый из пассивного слушателя трансформируется в активного исследователя изучаемых объектов или процессов.

Особое значение в технологии визуализации имеет наглядность в форме мультимедийности. Технологии мультимедиа позволяют представить на экране необходимую аудиовизуальную информацию, реализуя интерактивный диалог обучающегося с образовательной системой.

2. Создание интерактивных уроков

Применение интерактивных уроков формирует у учащихся навыки сотрудничества, критического мышления и самостоятельности. Учебный процесс становится более динамичным: ученики активно участвуют в обсуждениях, работают в группах и решают практические задачи. Такой формат уроков способствует проблемно-ориентированному обучению, где учащиеся могут применять теоретические знания на практике, что значительно повышает уровень усвоения материала. Благодаря интерактивности, учащиеся имеют возможность получать обратную связь мгновенно, что помогает им лучше понять сложные составляющие учебного материала. Кроме того, использование технологий на уроках позволяет различным категориям учащихся находить свой подход к изучаемым темам, что делает обучение более инклюзивным.

3. Геймификация учебного процесса

Среди онлайн-технологий важную роль играет технология «игрофикация (геймификация)». Данный способ используется с дидактической целью. В нем применяются механизмы, которые используются в видеоиграх, что позволяет дольше и эффективнее удерживать внимание учащихся на рассматриваемой теме урока.

Одним из вариантов геймификации являются веб-квесты. Эта технология позволяет использовать и интегрировать ресурсы Интернет и цифровые технологии в учебный процесс. Использование технологии веб-квест позволяет педагогам решить следующие задачи: с повышением мотивации, улучшить учебные достижения; использовать методы графической визуализации в обучении; формировать информационную культуру; решать творческие задачи; оптимизировать учебную деятельность[5].

2. Использование онлайн-платформ

В последнее время активно идет процесс создания и использование открытых образовательных, общеразвивающих онлайн-ресурсов, начиная от отдельных заданий и до полных курсов и модулей формирования заданных компетенций[1]. Их использование может существенно увеличить эффективность усвоения учениками учебного материала. Рассмотрим способы использования онлайн-платформ в образовательном процессе.

1. Использование онлайн-заданий и тестов для самопроверки знаний

Онлайн-платформы часто предлагают разнообразные форматы заданий, такие как множественный выбор, краткие ответы и интерактивные задачи, что делает процесс самопроверки более увлекательным и интересным. Это также способствует развитию навыков самостоятельной работы и ответственности за собственное обучение, так как учащиеся могут самостоятельно выбирать, когда и как им проходить тесты.

Одним из основных преимуществ онлайн-заданий является возможность моментальной обратной связи. После прохождения теста учащиеся получают результаты практически сразу, что позволяет быстрее проанализировать свои ошибки и понять, какие темы требуют дополнительного изучения. Многие образовательные платформы также предлагают детализированные объяснения правильных ответов, что способствует глубокому усвоению материала. Благодаря этому учащиеся могут корректировать свой учебный план и сосредотачиваться на тех областях, где у них возникают затруднения, что повышает эффективность обучения и способствует повышению уверенности в своих силах.

Кроме того, использование онлайн-заданий в образовательном процессе способствует развитию цифровых навыков, которые становятся все более важными в современном мире. Работая с различными платформами, ученики учатся ориентироваться в цифровой среде, что является необходимым условием для успешной профессиональной деятельности в будущем. Этот аспект обучения также важно учитывать, поскольку он подготавливает учащихся к работе в условиях быстро меняющегося технологического ландшафта. В целом, применение онлайн-тестов и заданий не только улучшает качество самопроверки знаний, но и способствует формированию у обучающихся навыков и умений, необходимых для успешной жизни в современном мире.

2. Возможность онлайн-коммуникации

Онлайн-коммуникация позволяет создать циклы обратной связи, которые сложно воспроизвести без ее использования. Циклы обратной связи необходимы обучающимся для получения отзыва от педагога в режиме реального времени. Педагоги, в свою очередь, могут использовать циклы обратной связи для обеспечения рефлексии в зависимости от многих факторов, таких как обучающийся, урок, группа и т.д. Презентации, видеопрезентации, методы электронного обучения, онлайн-обучение и другие цифровые подходы довольно часто используются в образовательном процессе.

В результате обучение в классе становится более активным. Обучающиеся могут изучать многие темы самостоятельно, используя интернет-ресурсы и цифровые классы. Обучение в классе и дистанционно больше не ограничивается чтением книг, написанием на доске объяснений и понятий и ведением записей в тетради[2].

3. Онлайн-ресурсы для дополнительного обучения и самостоятельной работы учащихся

В современном образовательном процессе онлайн-ресурсы играют ключевую роль в дополнительном обучении и самостоятельной работе учащихся по математике. С одной стороны, они предоставляют доступ к разнообразным учебным материалам, интерактивным заданиям и видеолекциям, что позволяет каждому ученику углубить свои знания в удобное время и в своем собственном темпе. Различные платформы предлагают обширные курсы и уроки, которые охватывают как базовые, так и продвинутые темы. Это создает возможности для учащихся не только для закрепления пройденного материала, но и для исследования направлений математики, которые не охватываются школьной программой, подготовки к олимпиадам и конкурсам и т.д.

3. Внедрение облачных технологий в учебный процесс

Эффективные цифровые технологии, такие как облачные технологии, сетевые технологии, могут изменить и повысить эффективность всех структурных компонентов процесса обучения, предоставляя возможность неограниченного доступа к ресурсам вне зависимости от времени и места пользователя, обеспечивая возможность совместной работы и коммуникации в глобальных сетях [4]. Такие технологии повышают доступность и качество образовательного процесса.

1. Использование облачных сервисов для сохранения и обмена учебными материалами

Современные облачные технологии предлагают обучающимся и преподавателям доступ к разнообразным ресурсам из любой точки мира, где есть интернет. Это создает неограниченные возможности для совместной работы и обмена материалами, что особенно ценно в условиях дистанционного обучения. Например, платформы такие как Яндекс Диск и Облако Mail позволяют загружать и хранить учебники, методические пособия и презентации, обеспечивая при этом высокий уровень безопасности и защиты данных. Кроме того, возможность работать в реальном времени над документами значительно ускоряет процесс совместного творчества и усвоения информации, а также способствует укреплению связи между учителем и учеником. К примеру, Яндекс Диск предлагает 10 Гб для бесплатного хранения, одним из достоинств платформы является предпросмотр медиафайлов без необходимости их скачивать. Сервис предлагает возможность совместной работы и возможность поделиться ссылкой на файл.

На использовании Яндекс Диска на практике остановимся немного подробней. Ниже представлено размещение папок на Яндекс Диске с материалами уроков, для каждого из классов (10-А, 9-А, 8-А, 5-А, 5-И), в которых работает учитель, а для обучающихся каждого создана ссылка, на конкретную папку, которой необходимо поделиться с обучающимися (сервис Яндекс Диск позволяет увидеть количество просмотров и скачиваний каждой папки):

Например, на платформе https://schools.dnevnik.ru/ для каждого класса учитель регулярно размещает объявления следущего содержания:

Переходя по указанной ссылке на все материалы занятий, обучающийся, например, 5-И класса, видит папку «5И_математика», а в ней папки «сентябрь», «октябрь» (в них располагаются файлы с уроками, проведенными онлайн или офлайн в сентбре-октябре), а также папку «учебники» (в ней электронные версии учебников, пособий, шпаргалок):

 

Вот так выглядит содержимое папки «учебники»:

А вот так выглядит содержимое папки «октябрь» (сервис Яндекс Диск позволяет документы папки выстроить по дате появления). После каждого урока учитель загружает файл с материалами урока на Яндекс Диск.

Целесообразно наладить обратную связь с обучающимися так, чтобы учителю было удобно проверять работы, присланные на почту. Например, в почте Mail.ru возможно создать отдельные папки для каждого класса и выставить фильтр, согласно которому письма обучающихся будут «лететь» в папки соответствующих классов (это позволит значительно сэкономить время для разбора и проверки писем). Ниже представлена такая организация пространства почты (слева папки 10А, 5А, 5И, 8А, 9А с указанием количества писем, требующих прочтения) :

Таким образом, использование облачных сервисов для сохранения и обмена учебными материалами повышает доступность и качество образовательного процесса.

2. Коллективное создание и редактирование проектов в облаке

Различные онлайн-платформы позволяют группам учеников легко обмениваться идеями, проводить расчеты и моделировать различные математические задачи, а также делиться моментальными отзывами. Это не только улучшает качество выполнения работ, но и способствует развитию навыков командной работы и критического мышления, что является неотъемлемой частью образовательного процесса.

Таким образом, информационные технологии это эффективный инструмент в создании такой среды обучения, которая позволит переключить организацию учебного процесса на сотрудничество и продуктивную учебную деятельность. Внедрение в образовательный процесс информационных технологий неотвратимо, поэтому учителям необходимо разрабатывать новые программы, постоянно обновлять учебный материал и т.д. [3].

Использование информационных технологий в преподавании математики открывает новые горизонты для образовательного процесса, значительно повышая его эффективность и доступность. Современные инструменты, такие как интерактивные доски, образовательные платформы и облачные хранилища, способствуют не только углублению понимания математических концепций, но и развитию критического мышления и креативности у учащихся. Эти технологии позволяют создавать индивидуализированные обучающие траектории, что особенно важно в условиях разнообразия учебных стилей и темпов усвоения материала.

 

Список использованных источников

1. Ахметжанова Г. В., Юрьев А. В. Цифровые технологии в образовании // БГЖ. 2018. №3 (24). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovye-tehnologii-v-obrazovanii-1 (дата обращения: 04.10.2024).

2. Бузни В.А., Осипенко С. Д. Понимание роли цифровых технологий в образовании // Проблемы современного педагогического образования. 2023. №79-2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ponimanie-roli-tsifrovyh-tehnologiy-v-obrazovanii (дата обращения: 04.10.2024).

3. Зарсаева Х. И. Использование цифровых технологий в образовании // European science. 2020. №1 (50). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-tsifrovyh-tehnologiy-v-obrazovanii (дата обращения: 04.10.2024).

4. Кальней В.А., Шишов С.Е., Ковалев Д.С., Ряхимова Е.Г. Актуализация цифровых технологий в современном образовании // Вестник РМАТ. 2020. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/aktualizatsiya-tsifrovyh-tehnologiy-v-sovremennom-obrazovanii (дата обращения: 04.10.2024).

5. Петрова Н.П., Бондарева Г.А. Цифровизация и цифровые технологии в образовании // МНКО. 2019. №5 (78). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovizatsiya-i-tsifrovye-tehnologii-v-obrazovanii (дата обращения: 04.10.2024).

Приложения: