Формирование ИКТ-компетенций при изучении геометрии

Формирование ИКТ-компетенций учащихся при изучении геометрии


Выполнил преподаватель ГБПОУ ПКПС
Направление подготовки 44.04.01 «Педагогическое образование»
Профиль «Современные технологии обучения математике и физике»
Волегова Ирина Игоревна

Актуальность
При большом количестве компьютерных продуктов учебного назначения различной направленности и содержания нет методики их использования в школьном учебном процессе.
А отсутствие в существующих обучающих компьютерных продуктах методических рекомендаций, учитывающих специфику конкретного предмета и подготовку педагога, приведет к тому, что во многих школах они не будут востребованы независимо от качества и содержания.

Структура работы
ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 3
ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ................. 8
1.1 Теоретические аспекты формирования ИКТ-компетенций: понятия и
особенности .......................................................................................................... 8
1.2 Обзор компьютерных математических пакетов ......................................... 14
ГЛАВА 2. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ФОРМИРОВАНИЮ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ У УЧАЩИХСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
КОМПЬЮТЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ ................................. 43
2.1 Общая характеристика педагогического эксперимента в мето дологии
научного исследования ...................................................................................... 43
2.2 Эксперимент как компонент научного исследования в области
формирования ИКТ-компетенций средствами математических пакетов ....... 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................. 57
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................. 58
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ............................................................................................... 64
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ............................................................................................... 98
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ............................................................................................. 105

Методологический аппарат
Цель: исследование роли математических компьютерных пакетов в формировании ИКТ-компетенций у учащихся при изучении геометрии.
Объект: процесс обучения геометрии.
Предмет: возможности, предоставляемые учебными компьютерными продуктами способствующие формированию ИКТ-компетенций в процессе обучения геометрии.

Методологический аппарат
Задачи:
проанализировать структурные компоненты ИКТ-компетенций в процессе обучения геометрии ;
рассмотреть возможности использования математических пакетов при изучении геометрии;
разработать конспекты уроков по геометрии с использованием математических пакетов;
провести педагогический эксперимент, подтверждающий гипотезу исследования.

Методологический аппарат
Гипотеза: Использование математических компьютерных пакетов на уроках геометрии способствует формированию ИКТ-компетенций у учащихся

ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ
В данной главе произведен анализ исследований в области формирования ИКТ-компетенций на уроках математики: понятие, структура, приемы и методы – таких авторов как В.П. Беспалько, А.В. Хуторской, Ю.В. Старовиковой, С.В. Тришиной, М.А. Никифорова, И.Г. Захаровой.

ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ

Рассмотрены возможности компьютерных математических пакетов:
Mathematica;
MatLab;
MathCad;
Живая геометрия;
GeoGebra;
Octave.
Выделены критерии для сравнительной характеристики данных пакетов.


ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ

ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ

В работе представлен конспект урока по геометри с использованием математических пакетов «Живая геометрия» и «GeoGebra» для 10 класса по теме «Построение сечений параллелепипеда»
В приложении 1 представлены конспекты уроков по геометрии 7-11 класс с применением математических пакетов некоторых тем школьного курса геометрии.
ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ

Дан прямоугольный параллелепипед ABCDA1B1C1D1, в основании которого лежит квадрат ABCD. На ребрах BB1, CC1, DD1 отмечены точки M, N, K соответственно так, что BM : MB1=1:5, CN : NC1=3:1, DK : KD1=1:2.
Найдите отношение отрезков, на которые делит плоскость MNK диагональ AC.
ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ

Решение задачи в пакете «Живая геометрия»
ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ

Решение задачи в пакете «GeoGebra»
ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ

ГЛАВА 2. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ФОРМИРОВАНИЮ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ У УЧАЩИХСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
КОМПЬЮТЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ
Слово «эксперимент» (от лат. experimentum – «проба», «опыт», «испытание»)
Педагогический эксперимент – это специальная организация педагогической деятельности учителей и учащихся с целью проверки и обоснования заранее разработанных теоретических предположений, или гипотез (И.Ф. Харламов).

ГЛАВА 2. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ФОРМИРОВАНИЮ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ У УЧАЩИХСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
КОМПЬЮТЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ

ГЛАВА 2. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ФОРМИРОВАНИЮ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ У УЧАЩИХСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
КОМПЬЮТЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ
Опытно – экспериментальная работа проводилась на базе МАОУ «СОШ №101». 10 «А» был экспериментальной группой, в которой уроки проводились с использованием математических пакетов «Живая геометрия» и «GeoGebra».
Задачами констатирующего этапа являлось выявить:
уровень сформированности ИКТ;
качество обучения;
уровень усвоения;
активностью и мотивом обучения и усвоения.

ГЛАВА 2. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ФОРМИРОВАНИЮ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ У УЧАЩИХСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
КОМПЬЮТЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ

ГЛАВА 2. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ФОРМИРОВАНИЮ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ У УЧАЩИХСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
КОМПЬЮТЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ

ГЛАВА 2. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ФОРМИРОВАНИЮ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ У УЧАЩИХСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
КОМПЬЮТЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ
В ходе исследования разработана система заданий и тестов (прил. 2, 3).
Проведенное экспериментальное обучение показало принципиальную осуществимость обучения учащихся основной школы геометрии на основе использования компьютерных средств

ГЛАВА 2. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ФОРМИРОВАНИЮ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ У УЧАЩИХСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
КОМПЬЮТЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ

ГЛАВА 2. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ФОРМИРОВАНИЮ
ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ У УЧАЩИХСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
КОМПЬЮТЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ

Апробация
Курс «Линии второго порядка» в основной школе [Текст] / И.И. Назарова // Актуальные проблемы внедрения ФГОС при обучении математике в начальной и основной школе: материалы регион. науч.-практ. Конф. (11-12 ноября 2016 г., г. Пермь) / И.Н. Власова (отв. за вып.); Перм. гос. гуманит.-пед. ун-т. - Пермь, 2016. – С. 84 – 86.
Изучение линий второго порядка в основной и высшей школе [Текст] / И.И. Назарова // Современный учитель дисциплин естественнонаучного цикла сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (г. Ишим; 17 февр. 2017 г.) / отв. ред. Т.С. Мамонтова. – Ишим: Изд-во ИПИ им. П.П. Ершова (филиал) ТюмГУ, 2017. – с. 183 – 188.

Апробация
Изучение линий второго порядка в основной и высшей школе метод. Пособие [Текст] / И.И. Назарова, Г.Г. Шеремет // Saarbrücken: Lambert Academic Publishing, 2017. – 60 с. (личный вклад автора – 50%)
Концептуальные основы методической системы изучения линий второго порядка [Текст] / И.И. Назарова // Modern European Researches No 4 (2017), Privatuniversität Schloss Seeburg, Salzburg, Austria, с. 116 – 122.
Формирование ИКТ-компетенций у учащихся 10-11 класса при изучении элективного курса «линии второго порядка» [Текст] / И.И. Назарова // Шаг в науку: сборник материалов I Региональной студенческой научной конференции, г. Грозный, 28 ноября 2017 г. – Махачкала: АЛЕФ (ИП Овчинников), 2017. – стр. 118 – 122.

Апробация
Формирование ИКТ-компетенций у учащихся при помощи математических пакетов [Текст] / И.И. Назарова // Вопросы математики, ее истории и методики преподавания в учебно-исследовательских работах: матер. всерос. науч.-практ. конф. студентов матем. фак-тов / ред. кол.: И.В. Косолапова; А.Ю. Скорнякова, под общ. ред. А.Ю. Скорняковой; Перм. гос. гуманит.-пед. ун-т. – Пермь, 2018. – Вып. 11. – C. 76 – 77.
Оценка эффективности использования математического пакета «Живая геометрия» при формирвоании ИКТ-компетенций у учащихся [Текст] / И.И. Назарова //Исследование гуманитарного потенциала математики в формировании базовых национальных ценностей детей и молодежи: матер. всерос. науч.-практ. конф. с международным участием (5-6 июля 2018г., г. Пермь) / ред.кол.: Е.Л.Черемных, Л.Г. Недре и др.; под общ.ред. А.Е. Малых; Перм.гос. гуманит.-пед. ун-т. – Пермь, 2018. – С. 162–168.

Апробация
Кроме того имеются материалы, сданные в печать:
1. Компоненты ИКТ-компетенций необходимые выпускнику старшей школы [Текст] / Современные проблемы обучения математике в школе и вузе: матер. Международной научно-методической конференции (4–6 октября 2018г., г. Псков)
Материалы исследования также были представлены на различных конкурсах:
1. III Международный научно-практический конкурс «Студент года 2017», 25.11.2017 г., Международный центр научного сотрудничества «Наука и Просвещение», г. Пенза – сертификат участника и диплом победителя.
2. Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ «Математика в современном образовании», посвященный 80-летию со дня рождения проф. И.Д. Пехлецкого – диплом победителя за 2-е место

Апробация
Результаты исследования были представлены на конференциях различного уровня:
1. Международная научно-методическая конференция «Современные проблемы обучения математике в школе и вузе» г. Псков, секционный доклад по теме «Компоненты ИКТ-компетенций необходимые выпускнику старшей школы».
2. Осенняя научная сессия, математический факультет, ПГГПУ, 30 октября 2018 г., пленарный доклад по теме «Возможности применения компьютерных технологий на уроках геометрии в 11 классе».
Ежегодное проведение мастер-класса для студентов 1 курса математического факультета ПГГПУ по теме «Изонить и линии второго порядка».

Апробация