Шляхи використання комп’ютерних технологій на уроках математики

Размещено на http://allbest.ru

Вступ

інформаційний математика школа програма

Актуальність обраної теми пояснюється комп'ютеризацією всіх сфер людської діяльності. У Національній доктрині розвитку освіти в Україні серед пріоритетних напрямків розвитку цієї галузі визначено запровадження освітніх інновацій, інформаційних технологій; створення індустрії сучасних засобів навчання і виховання, повне забезпечення ними навчальних закладів[47].На сьогоднішній день інформатика розглядається як важливий компонент загальної освіти, який відіграє велику роль у розв'язанні пріоритетних завдань навчання та виховання, а саме - у формуванні всебічно розвиненої особистості. А тому її вивчення за новим Державним стандартом початкової загальної освіти розпочинається з 2 класу у вигляді курсу «Сходинки до інформатики» , який спрямований на реалізацію мети і завдань освітньої галузі «Технології» [11].Широке застосування комп'ютерних технологій в освіті поступово стає однією з найважливіших деталей навчально-виховного процесу. Це зумовлено підвищенням ролі інформації та стрімким стрибком у розвитку апаратних пристроїв. Тому впровадження комп'ютерних технологій можна охарактеризувати як логічний та необхідний крок у розвитку сучасного світу.Доказами необхідності впровадження комп'ютерних технологій у навчально-виховний процес є: величезні дидактичні можливості комп'ютера, наявність на ринку численних програмних продуктів для школи, наявність у багатьох сім'ях комп'ютерів, що сприяє тому, що в дітей формується готовність (психологічна, мотиваційна, практична) до використання комп'ютера у навчанні на різних навчальних предметах.Розвиток інформатизації освіти в Україні пов'язаний з іменами таких видатних і відомих учених, педагогів та організаторів освіти й науки, як В. Глушков, Б. Малиновський, В. Биков, М. Жалдак, В. Зайчук, М. Згуровський, І. Зязюн, В. Кремень, В. Луговий, В. Міхалевич, С. Ніколаєнко, В. Олійник, О. Співаковський, П. Таланчук, М. Шкіль та ін. Дослідженню питань інформатизації та комп'ютеризації освіти, формування комп'ютерної грамотності, використання нових інформаційних технологій, мультимедійних засобів навчання, психолого-педагогічного обґрунтування можливості використання комп'ютерних технологій присвячені праці педагогів і психологів В.Агеєва, Г.Александрова, В.Безпалька, В.Волинського, Б.Гершунського, Р.Гуревич, А.Гуржія, С.Девідсона, Д.Ельконіна, І.Захарової, І.Левченко, І.Лернера, Г.Кедрової, Г.Козлової, І.Підласого, О.Петровського, О.Соловова, О.Тихомирова, І.Роберта, А.Хуторського.Підготовка майбутніх учителів початкових класів із застосуванням інформаційних технологій висвітлена в дисертаціях І. Богданової, С.Гунька, О.Майбороди, Л.Панченко, О.Трофімова, О.Шиман. Особливості застосування мультимедійних технологій у навчальному процесі різних навчальних закладів презентують у кандидатських дисертаціях Н. Іщук, О. Коношевський, М. Корнєєв, Г. Рубіна, О. Чайковська, І. Шахіна, Л. Шевченко, С. Яшанов та ін.Проблеми, які стоять перед педагогічними ВНЗ у справі інформатизації підготовки майбутніх учителів, завдання та зміст цієї підготовки розглядаються у працях А. Абдукадирова, І. Альохіної, Л. Белецької, В. Горбенко, М. Жалдака, С. Данова, Н. Морзе та ін.Висвітленням проблем, пов'язаних із використанням сучасних інформаційних технологій у навчальному процесі початкової школи, займались вітчизняні, російські та зарубіжні дослідники. В. Биков, Р. Гуревич, Б. Гершунський, М. Жалдак, Ф.М. Ривкінд, Ю. Жук, М. Лапчик у своїх працях висвітлюють окремі питання використання ІКТ. У роботах С. Григор'єва, А. Кузнецова, М. Сухарєва подана класифікація ІКТ за різними критеріями. Дидактичні і психологічні аспекти застосування даної технології знайшли відображення у працях В. Безпалька, О. Гокунь, В. Ляудіс, Ю. Машбиця, А. Пишкала, І. Синельник та інших дослідників.Даний час характеризується великою кількістю різноманітної літератури, досліджень і розробок, присвячених застосуванню мультимедійних засобів у процесі вивченні математики в початковій школі. Проте, доводиться констатувати, що впровадження їх у початковій школі знаходиться на недостатньому рівні; багато вчителів погано володіють комп'ютерною технікою або не володіють нею взагалі. Це й зумовило вибір теми дослідження «Шляхи використання комп'ютерних технологій у процесі вивчення математики у школі І ступеня».

Об'єкт дослідження: навчальний процес (урок математики) у школі І ступеня.

Предмет дослідження: шляхи використання комп'ютерних технологій на уроках математики у школі І ступеня.

Мета дослідження: визначення та обґрунтування шляхів використання комп'ютерних технологій у процесі вивчення математики у школі І ступеня та пілотажна перевірка комп'ютерної грамотності учителів початкової школи.

Гіпотеза дослідження: вивчення математики в початкових класах здійснюватиметься більш ефективно з використанням комп'ютера за таких педагогічних умов:

1. Володіння вчителями початкових класів комп'ютерними технологіями.

2. Використання мультимедійних технологій, які не несуть негативного впливу на організм дитини.

3. Якщо використання комп'ютера на уроці є доцільним та сприяє кращому засвоєнню матеріалу.

Завдання дослідження:

1. Здійснити аналіз теоретичної та методичної літератури з теми «Шляхи використання комп'ютерних технологій у процесі вивчення математики у школі І ступеня».

2. Розглянути особливості використання комп'ютерних технологій у процесі вивчення математики у початковій школі.

3. Розкрити особливості роботи дитини з комп'ютером.

4. Експериментально перевірити комп'ютерну грамотність вчителів школи І ступеня та роль комп'ютера і комп'ютерних технологій у житті молодших школярів.

5. Сформувати методичні рекомендації вчителям початкових класів та студентам-практикантам щодо використання комп'ютера у процесі вивчення математики у школі І ступеня.

Для проведення дослідження ми використовували такі методи наукового пошуку: реферування наявної науково-методичної літератури; опитування учителів та студентів з метою виявлення рівня їх комп'ютерної грамотності; анкетування учнів з метою виявлення ролі комп'ютера у їхньому житті; вивчення і узагальнення окремих аспектів з досвіду педагогів-практиків.Робота складається зі вступу, двох розділів, висновків, списку використаної літератури та додатків.

1.Роль і місце комп'ютера в системі засобів навчання математики

Інформатизація та комп'ютеризація освіти - вимога епохи нових технологій. ХХІ ст. характеризується впровадженням комп'ютера в усі сфери людської діяльності. Освіта не є винятком. «Одна з особливостей сучасного процесу навчання - його комп'ютеризація, що передбачає використання обчислювальної техніки та пов'язаних з нею інформаційних технологій як засобів управління пізнавальною діяльністю, а також доповнення змісту освіти, надання потрібної текстової та наочної інформації». Сучасне суспільство ставить перед системою освіти нові завдання, пов'язані з розробкою педагогічної стратегії в умовах комп'ютеризації та інформатизації всіх боків життя суспільства [25, 93].На думку О. Мітрясової, комп'ютеризація навчання - унікальна сучасна тенденція, що збагачує новими знаннями та є значним підґрунтям для реалізації найголовнішого дидактичного принципу - наочності [25, 98].

Ми підтримуємо думки О. Мітрясової, а також вважаємо, що комп'ютеризація освіти відкриває додаткові можливості для досягнення кінцевого результату навчально-виховного процесу -- розвитку всебічно розвиненої особистості. Курс математики -- важлива складова навчання і виховання молодших школярів, основоположна частина математичної освіти. Навчання математики в початковій школі виконує низку значущих для загального розвитку особистості учня завдань, серед яких: формування здатності логічно міркувати, уміння виділяти властивості предметів і явищ навколишнього світу; виховання зосередженості, наполегливості, працьовитості, самостійності та ін.; розвиток інтелекту, пам'яті, мовлення, уяви [28].

Комп'ютер природно вписується вжиття школи і є ще одним ефективним технічним засобом, за допомогою якого можна значно урізноманітнити процес навчання. Кожне заняття викликає в дітей емоційний підйом, навіть відстаючі учні охоче працюють із комп'ютером, а невдалий хід гри внаслідок прогалин у знаннях спонукає частину з них звертатися по допомогу до вчителя або самостійно знаходити розв'язки завдань у грі, тим самим накопичуючи знання та навички. З іншого боку, цей засіб навчання дуже привабливий і для вчителів: допомагає їм краще оцінити здібності й знання дитини, зрозуміти її, спонукає шукати нові, нетрадиційні форми й методи навчання. Це широкий сектор для прояву творчих здібностей учителів, методистів, психологів -- усіх, хто хоче й уміє працювати, намагаючись зрозуміти сьогоднішніх дітей, їхні запити та інтереси.

Засоби навчання - це сукупність об'єктів, педагогічно доцільне і виважене використання яких забезпечує процес отримання учнями знань, оволодіння практичними навичками і вміннями. У широкому розумінні під засобами навчання розуміють всі матеріальні об'єкти, використання яких забезпечує досягнення цілей навчального процесу. У вузькому розумінні засоби навчання - це навчальні і наочні посібники, демонстраційні пристрої, технічні засоби, інформаційно-комунікаційні засоби, верстати, інструменти, меблі тощо.Як і методи навчання, засоби навчання використовуються з навчальною, розвивальною та виховною цілями. В дидактиці існує кілька класифікацій засобів навчання. Деякі вчені проводять класифікацію за суб'єктом навчального процесу. У залежності від того, хто використовує засоби для досягнення цілей навчання, виділяють засоби, які переважно використовує учитель для навчання учнів (наочні посібники, демонстраційне обладнання, технічні засоби навчання тощо), і засоби індивідуального користування учнями (шкільні підручники, зошити, атласи, довідники, навчальне приладдя, обладнання для практичних і лабораторних робіт тощо). У окрему групу виділяються засоби спільного користування (меблі, спортивне обладнання і інвентар, демонстраційні карти тощо).Існує також класифікація за формою подання навчального матеріалу і сприйняття його органами чуття людини:

1.Візуальні (зорові) - підручники і посібники, таблиці, схеми, зразки і моделі натуральних об'єктів, карти тощо.

2.Звукові (аудіо) - програвачі платівок і лазерних дисків, магнітофони, музичні інструменти, синтезатори тощо.

3.Комбіновані (аудіовізуальні) - кінофільми, відеофільми, телебачення, комп'ютерні мультимедійні системи тощо. Н.В.Морзе пропонує проводити класифікацію засобів навчання за основною дидактичною функцією [27, 158]:

1.Інформаційні засоби (підручники і навчальні посібники).

2.Дидактичні засоби (таблиці, плакати, відеофільми, програмні засоби навчального призначення, демонстраційні приклади).

3.Технічні засоби навчання (аудіовізуальні засоби, комп'ютер, засоби телекомунікацій, відеокомп'ютерні системи, мультимедіа, віртуальна реальність).

Н.В.Морзе також виділяє серед засобів навчання традиційні і нові інформаційно-комунікаційні технології. Доповнивши схему, запропоновану в 1997 році, сучасними навчальними засобами мультимедія та комунікації, класифікацію засобів навчання можна подати у вигляді схеми, зображеної на мал. 1.

Малюнок.1. Класифікація засобів навчання

Комп'ютерне навчання можна вважати новою освітньою галуззю, і для школи це є дуже актуальним, бо саме тут виховуються майбутні спеціалісти, що працюватимуть в інформаційному суспільстві. Комп'ютер стає звичним засобом пізнання навколишнього світу, таким як для попередніх поколінь була книга [3, 12].Персональний комп'ютер (ПК) все більш активно використовується в сучасній школі, в тому числі і в її початковій ланці. З додатковими пристроями: сканером, принтером, цифровою відео і фотокамерою, системою відтворення звуку і, звичайно, при наявності відповідного програмного забезпечення, персональний комп'ютер надає учителю засоби для зберігання і відтворення тексту (літературні твори, довідники, словники, посібники тощо), статичних графічних зображень (малюнки, фотографії, ілюстрації, схеми тощо), динамічних графічних зображень (різноманітні анімовані зображення, тривимірна графіка, відео ролики тощо), звуку (пісні, літературні твори у виконанні відомих акторів, записи зразків мовлення рідною та іноземними мовами тощо), аудіовізуальних творів (відеофільми, оцифровані кінофільми, телевізійне зображення, зображення з відеокамер, у тому числі і передане з використанням Інтернету), проведення програмованого навчання і здійснення контролю за рівнем навчальних досягнень учнів. Тобто персональний комп'ютер може замінити програвачі платівок і лазерних дисків, діапроектори і фільмоскопи, кодоскопи, епіпроектори, кіноапарати, відеомагнітофони, телевізори, синтезатори звуків, музичні інструменти, лінгафонні кабінети, пристрої для машинного тестування тощо. Використання сучасних інформаційно-комунікаційних технологій на уроках математики надає такі переваги вчителю в організації навчального процесу:

-швидкий зворотній зв'язок між користувачем і засобами ІКТ, який забезпечує реалізацію обміну повідомленнями між учнем і учителем, між учнем і програмним навчальним середовищем;

-зручні засоби візуалізації навчального матеріалу (статичне і динамічне подання об'єктів, процесів, явищ, їх складових частин, графічне подання закономірностей і результатів експериментів, дослідів, розв'язків задач);

-комп'ютерне моделювання об'єктів, явищ, процесів, що вивчаються, проведення віртуальних експериментів, які неможливо провести в умовах школи, можливість швидкої зміни умов експерименту і опрацювання значної кількості результатів досліджень;

-автоматизація процесів контролю, реєстрації і аналізу результатів навчального процесу, рівнів навчальних досягнень учнів;

-можливість створення шкільної (локальна мережа) чи міжшкільної (мережа Інтернет) бази знань з окремих предметів, з комплексу шкільних предметів з можливістю доступу до даних учнів, учителів і батьків;

-забезпечення дистанційної системи консультацій та індивідуального вивчення окремих факультативних курсів.

При застосуванні технічних засобів навчання і інформаційно-комунікаційних технологій слід зважати на властивості людини, її органів чуття до сприйняття повідомлень. З 4 млн. нервових закінчень (волокон), які передають сигнали в людському організмі, близько 2 млн. припадає на зір і лише 60 тис. - на слух. Це призводить до того, що більшість відомостей людина сприймає через зоровий канал, а в поєднанні із слуховим каналом забезпечується сприйняття майже всього обсягу відомостей, що отримує людина. Тому засоби навчання здебільшого спрямовані на забезпечення візуалізації повідомлень. Бо орієнтація тільки на словесні методи навчання заздалегідь націлена на зменшення обсягів повідомлень, яка може бути отримана учнями і засвоєна. А однотипність подання повідомлень, особливо в молодшому шкільному віці, призводить до перевтоми учнів, зниження їх активності і здатності сприймати ці повідомлення.Разом з тим, дослідження вчених вказують на те, що запам'ятовування отриманих відомостей має дещо інший характер і напряму не залежить від обсягів отриманих повідомлень через певні органи чуття. Найкраще людина запам'ятовує відомості при поєднанні вербальної (словесної) і візуальної форми представлення повідомлень. Це зумовлює необхідність більшого використання комбінованих (аудіовізуальних) засобів навчання. І обов'язкове поєднання візуальних засобів навчання з коментарем, роз'ясненням, поясненням учителем поданого матеріалу. Використання комп'ютерних засобів навчання, як ніяких інших, забезпечує поєднання візуального і вербального подання повідомлень, доповнення слайдів презентацій, анімованих зображень, схем, моделей тощо словом учителя, можливістю переключення сприйняття з одного виду подання повідомлень на інший, можливістю зупинити динамічний показ для пояснення і уточнення поданих матеріалів, швидкого повернення до попереднього блоку навчального матеріалу [9].Застосування комп'ютера дозволяє і вчителю, і учневі контролювати хід засвоєння нового навчального матеріалу, формування необхідних умінь. У учнів розвиваються навички самоконтролю, спільної (групової) роботи, своєчасно визначати помилки, усувати їх і навіть попереджувати їх появу.Проте учителям слід знати і враховувати можливі негативні наслідки активного використання комп'ютерних технологій у навчанні [8, 55]:

-збіднення мови, зумовлене частими однотипними відповідями, які використовуються в машинних варіантах навчання;

-недостатність часу, який відводиться на формування навичок рукописного письма, розвиток дрібних м'язів руки;

-можливий відхід від спілкування з іншими дітьми, відсторонення, намагання обмежити коло спілкування на перевагу грі з комп'ютером;

-при використанні комп'ютерів (точніше складанні комп'ютерних навчальних програм) не можна передбачити всіх можливих нюансів складного процесу учіння і відтак комп'ютер не зможе повною мірою замінити вчителя.

Тому обов'язково, вчитель повинен у заходах уроку передбачати компенсацію негативних наслідків: забезпечити виконання вправ на розвиток усного мовлення, навичок письма, активної роботи в парах і малих групах, здійснення обов'язкового педагогічного контролю за виконанням учнями вправ на комп'ютері з наступним аналізом їх діяльності.Важко відмовитися від потенціалу нових технічних засобів навчання математики в початковій школі. Назвемо фактори, які можуть сприяти більш активному і ефективному використанню нових інформаційних технологій в початковій школі:

- великі дидактичні можливості комп'ютера;

- наявність у продажу різноманітних програмних продуктів для школи;

- введення в навчальні плани багатьох шкіл пропедевтичного курсу інформатики (і розвиток на основі цього комп'ютерної грамотності школярів);

- реалізація різних програм, які стимулюють формування інформаційної культури школярів і учителів;

- наявність у багатьох сім'ях комп'ютерів, що сприяє формуванню у дітей готовності (і психологічної, і мотиваційної, і практичної) до використання комп'ютера при вивченні різних навчальних предметів [22, 59].

Але в даний час склалась досить суперечлива ситуація: незважаючи на ці позитивні фактори, комп'ютер в навчально-виховному процесі початкової школи, на жаль, використовується рідко, безсистемно і переважно з метою контролю знань, не торкаючись, як правило, інших етапів навчання. Основними причинами цього можна вважати недостатній рівень фінансування загальноосвітньої школи, нестача на ринку пропозиції педагогічних програмних засобів (ППЗ), які б відповідали дидактичним вимогам, відсутність методичних розробок з використання комп'ютера в цілому (і конкретних програм навчального призначення зокрема), а головне - недостатній рівень інформаційної компетентності більшості вчителів початкової школи [10,3].Використання комп'ютера як засобу навчання під час вивчення курсу математики початкової школи тягне за собою зміну і інших елементів педагогічної технології (процесу навчання, організації навчання, засобів навчання). Це, на наш погляд, припускає вирішення декількох груп проблем: загальнодидактичних, методичних, так званих інформаційних (які відносяться до комп'ютера, як до засобу навчання), професійних і організаційних, кожна з яких, в свою чергу, передбачає вирішення відповідних теоретичних і практичних завдань. Розглянемо всю сукупність цих проблем.

1. Загальнодидактичні проблеми:

- визначення ролі (місця) комп'ютера в методичній (дидактичній, педагогічній) системі серед інших використовуваних засобів навчання;

- визначення умов, в яких може бути здійснений педагогічний процес з використанням комп'ютера.

2. Професійна проблема: забезпечення достатнього для підготовки проведення комп'ютерних уроків математики рівня інформаційної компетентності вчителів. Достатній рівень компетентності вчителя дозволяє йому вирішити необхідні організаційно-методичні проблеми.

3. Організаційно-методичні проблеми:

- врахування специфіки змісту навчального предмета;

- врахування особливостей методичної системи, яка використовується при вивченні предмету (конкретного розділу, теми, етапу);

- обґрунтування доцільності використання комп'ютера;

- обґрунтування дидактичних і технічних вимог до ППЗ;

- виявлення, експертиза та відбір ППЗ;

- проектування ППЗ, систем комп'ютерних завдань (СКЗ) чи електронного дидактичного матеріалу (ЕДМ);

- визначення розробника ППЗ, СКЗ чи ЕДМ чи самостійна розробка;

- впровадження програмного продукту в технологію навчання предметів.

4. Інформаційні проблеми:

- визначення науково обґрунтованих психолого-педагогічних і методичних вимог до ППЗ, які необхідні для їх ефективного використання у процесі вивчення математики

- формування системи таких завдань з навчального предмету з урахуванням різноманітних навчальних програм навчання;

- забезпечення доступності ППЗ для вчителів (наявність єдиної бази даних ППЗ);

- розробка ППЗ.

Глобальне вирішення даних проблем потребує спеціальних досліджень із залученням спеціалістів з різних галузей: методистів, спеціалістів у галузі інформаційних технологій, програмістів, вчителів, дизайнерів, організаторів і інших. А на практиці найчастіше учитель, який не має відповідної підготовки і можливостей, необхідних для вирішення цих проблем, залишається з ними один на один.

Отже, використання комп'ютера в навчальному процесі спрямоване на вирішення переважно таких чотирьох дидактичних проблем [23, 7]:

1. Комп'ютер використовується як допоміжний засіб для ефективнішого розв'язання вже існуючої системи дидактичних завдань.

2. Комп'ютер може бути засобом, на який покладено вирішення окремих дидактичних завдань при збереженні загальної структури, мети й завдань безмашинного завдання.

3. Використовуючи комп'ютер, можна ставити й вирішувати нові дидактичні завдання, які неможливо розв'язати традиційним шляхом.

4. Комп'ютер може використовуватися як засіб, що допомагає засвоювати складні абстрактні поняття.

Таким чином, комп'ютер є універсальним засобом, який здатний створювати потенційно необмежені можливості для його використання у процесі вивчення математики в школі І ступеня.Персональний комп'ютер - універсальний «навчальний посібник», що може бути з успіхом використаний на різних за організацією навчальних заняттях. При цьому він вписується в рамки традиційного навчання із широким використанням усього арсеналу засобів навчання. ПК може сприяти активному включенню учня в навчальний процес, підтримувати інтерес, сприяти розумінню й запам'ятовуванню навчального матеріалу [40, 33].Комп'ютеризація дасть змогу провести диференціацію навчання математики на різних рівнях залежно від індивідуальних особливостей учнів.

Розвиток образного мислення, просторової уяви, проведення експерименту, здатність реалізації різноманітних методів пошуку розв'язку, побудова математичних моделей різноманітних процесів, унаочнення поняття, глибше розуміння його суті, оформлення кінцевих результатів - це переваги комп'ютера, що можуть плідно застосовуватися вчителями під час навчання математики в початковій школі [1, 29].

2. Психолого-педагогічні аспекти проблеми використання нових інформаційних технологій у початковій школі

За визначенням О.Я. Савченко, «молодший шкільний вік - перехідний період, у якому проявляються риси дошкільного дитинства і типові особливості школяра, вік багатий на приховані можливості розвитку, які дуже важливо своєчасно помічати й підтримувати. Це час, коли закладаються основи багатьох психічних якостей. Особливо вдумливо слід ставитися до вікових особливостей фізичного і психічного розвитку дітей, що дасть учителеві можливість цілеспрямовано, без шкоди для вихованців організовувати їх якісне навчання.» [33, 47].

Визнаючи численні переваги комп'ютера для розвитку, навчання, творчості і дозвілля особистості, усі сходяться в тім, що він наносить здоров'ю невиправної шкоди. Розходження складається лише в оцінці ступеня цієї шкоди: тут думки коливаються від категоричного неприйняття комп'ютера (сприйняття його як неминуче зло) до безвідповідального самоусунення від розв'язання проблем охорони здоров'я при роботі з ним.

Більшість недоліків у застосуванні інформаційно-комунікаційних технологій у початковій школі пов'язані із відсутністю розуміння особливостей психічного і фізіологічного розвитку дітей даної вікової категорії, організацією навчального процесу без врахування цих особливостей. Тому дуже важливо знати особливості розвитку дитини в молодшому шкільному віці.

У цьому віці продовжується функціональний розвиток нервової і серцево-судинної систем, органів дихання тощо. Цей розвиток відбувається відносно спокійно і рівномірно в порівнянні з підлітковим віком. Кістково-сполучний апарат відзначається гнучкістю завдяки наявності в кістках значної кількості хрящів. Інтенсивно зростає м'язова система, що супроводжується зростанням сили дітей і сприяє здатності організму до тривалої діяльності і розвитку координації рухів. Проте дрібні м'язи кисті в першокласників розвиваються ще повільно [33, 52].

Значні зміни в порівнянні з дошкільним віком проявляються в психіці молодших школярів. Нервові процеси стають рухливішими, діти можуть швидко змінювати поведінку відповідно до обставин, легше звикають до нових видів діяльності. У них яскраво виявляється наслідувальність. Молодші школярі схильні до приучування та емоційного сприймання. Особливістю їхньої розумової діяльності є те, що вони часто обмежуються сприйняттям зовнішніх ознак, понять, явищ. За виразом О.Я.Савченко, «Ніби губка, вбирають знання, але не завжди усвідомлено. Такі вікові особливості, як беззастережне підкорення авторитетові, підвищена сприйнятливість, вразливість, багато в чому визначають навчальні досягнення молодших школярів» [33, 57].

У психолого-педагогічній літературі є кілька поглядів на процес формування у дітей логічного і абстрактного мислення або за висловом Г.С. Костюка на те, як «у дітей здійснюється перехід від сприймання предметів до розуміння їх відношень» [18, 300].

Ж. Піаже відмічав, що дитина починає оперувати логічними конструкціями у віці 14-15 років в умовах стихійного соціального досвіду. Формальний підхід до висновків Ж. Піаже дозволив противникам впровадження інформатики в початковій школі стверджувати, що якщо логічне мислення у молодших школярів у повному обсязі не сформовано, то пропедевтика інформатики в початковій школі буде вести до формалізації отриманих знань [37, 3]. При цьому не враховується ні те, що сам Ж. Піаже стверджував, що само по собі логічне мислення не формується, воно формується або на стихійній основі в результаті досвіду життєвих ситуацій, у які потрапляє дитина, або як результат навчання - цілеспрямованого процесу розв'язування циклу спеціально дібраних завдань. Не враховується також і те, що існуючі програми і підручники початкової школи з математики містять цілі комплекси завдань, які якраз і розвивають логічне і абстрактне мислення, наприклад, елементи алгебри є складовою початкового курсу математики [29, 166].

Українська школа базується на вченнях психологів Л.С. Виготського, Г.С. Костюка, О.М. Леонтьєва та інших, які вважають, що поява логічних операцій у досвіді особистості обумовлюється передачею нових даних і логічного досвіду у процесі спілкування і навчання. Розвиток дитини визначається засвоєнням нею зразків суспільно-історичного досвіду. Людина не народжується з готовими формами мислення, здатність логічно мислити формується у неї протягом всього життя, і для її повноцінного розвитку необхідні спеціальні умови, які повинні бути створені в процесі навчання. «Перехід дітей від нижчих до вищих ступенів сенсорного розвитку залежить не просто від віку, а передусім від того, в які види діяльності діти включаються, як змінюється характер цієї діяльності і ті вимоги, що їх прямо чи опосередковано ставлять дорослі до дітей у міру зростання їхніх фізичних і психічних сил» [17,38].

«Навчання -… цілеспрямований процес взаємодії між учителем та учнями з метою їхнього розвитку, освіти і виховання» [33,112]. Процес навчання залежить від багатьох факторів і умов. Найголовніші з них: соціально-економічні фактори, загальнопедагогічні, психологічні, дидактичні, методичні умови.

Завдання вчителя - забезпечити реалізацію вимог Державного стандарту початкової загальної освіти: всебічний розвиток молодших учнів та повноцінне оволодіння ними всіма компонентами навчальної діяльності[11]. Інформаційно-комунікаційні технології виступають як засіб для досягнення цих цілей. Однак, слід зауважити, що тільки наявність найсучасніших засобів не забезпечує позитивних результатів навчальної діяльності. Тільки вчитель, який добре володіє методикою використання ІКТ у навчальному процесі, бачить їх місце в системі засобів навчання, знає особливості використання на уроках різних типів і на різних їх етапах, розуміє переваги застосування ІКТ для реалізації цілей навчання і виховання, зможе не тільки домогтися позитивних результатів у навчанні молодших школярів, але й підготувати їх до викликів сучасного інформаційного суспільства і майбутнього суспільства знань.

Використання інформаційно-комунікаційних технологій у навчально-виховному процесі початкової школи повинно бути підпорядковано як основній меті навчання, так і конкретним завданням, які вирішує вчитель у ході навчального заняття.

При цьому повинні бути враховані фактори і умови, які впливають на навчальний процес, забезпечено дотримання санітарно-гігієнічних умов та техніки безпеки.

Охорона здоров'я дитини-користувача ПК -- проблема багатогранна, котра може бути вирішена на основі збалансованого комплексного підходу, що враховує цілий ряд факторів: педагогічних, медичних, правових, технічних, організаційних. Однак, незважаючи на те що цим питанням займаються багато фахівців, ця проблема до кінця не вирішена. Повною мірою це належить і до педагогічних розв'язків даного питання, потенціал яких ще далеко не вичерпаний [16, 89].

Педагогічні задачі в області забезпечення умов здорової роботи з комп'ютером сьогодні вийшли вже далеко за межі забезпечення правил техніки безпеки в навчальній аудиторії. Школа повинна готувати учнів до свідомої, самостійної й активної організації своєї роботи і дозвілля в просторі екранної культури і комп'ютерних технологій. Причому не тільки у можливій майбутній професійній діяльності, але вже сьогодні [16, 90].Системність педагогічної задачі визначає структуру вивчення теми. Очевидно, що її виховні та мотиваційні аспекти не можуть бути належною мірою реалізовані в рамках одного уроку. До цієї теми необхідно готуватись протягом усього навчального курсу.Виховний характер педагогічної задачі визначає і вибір підходу до її розв'язання. На наш погляд, найбільш доцільним тут буде використання гуманітарного підходу.Гуманітарний підхід (у контексті розглянутої проблеми) припускає акцентування уваги при розгляді даної теми на особистість користувача комп'ютера. Таким чином, пріоритет віддається не технічним характеристикам монітора, а людині, яка перед ним працює. Людина тут розуміється не просто як біологічна істота, або безликий суб'єкт соціальних відносин, що повинний дотримувати визначених рекомендацій, а як неповторний у своєрідності світосприймання індивідуум, що має право приймати рішення і нести за них усю повноту відповідальності.Акцент у висвітленні проблеми здорової роботи з комп'ютером повинен бути перенесений у педагогічній діяльності з технічних характеристик обчислювальної техніки (важливість яких ніхто не бере під сумнів) на біологічні і соціальні особливості користувача [16, 90].Найважливіший для практичного педагога наслідок системного розуміння здоров'я полягає в тому, що завдяки йому вдається зняти безумовно негативне сприйняття комп'ютера, що заважає об'єктивному і докладному розгляду відповідних питань з учнями. У вчителя з'являється можливість і потреба вийти за вузькі рамки нормативів техніки безпеки, оцінити комп'ютер як явище культури, спробувати разом з учнями визначити своє цілісне ставлення до нього і вже на цій основі будувати взаємодію з машиною. В області використання комп'ютерних технологій кожен вчитель зустрічається з достатньою кількістю фактів, що підтверджують висновок: далеко не завжди причиною погіршення здоров'я в дітей є недостатня «якість» комп'ютера. Хіба можуть допомогти захисні фільтри або монітори «Low Radiation», якщо учень сидить практично «на екрані»? Що може дати орієнтація вікон кабінету на північ і наявність на них жалюзі, якщо виключено освітлення і робота відбувається в напівтемряві? Навіщо потрібні монітори з екраном, що має діагональ 17 дюймів, якщо документ обробляється у вікні програми, що займає лише чверть площі екрана? Якщо при роботі з комп'ютером виникає біль, затікають ноги, відбувається перенапруга м'язів шиї і плечового поясу, то вихідною причиною цього є не машина. Вона просто дозволяє через загострення проявитися хвороби, реальна причина якої полягає в неправильному використанні людиною компенсаторних можливостей свого організму. У даному випадку це неправильна постава при роботі, неправильні положення ніг, рук, невиконання профілактичних заходів і недотримання режиму роботи [30, 28]. Та все ж таки немало важливими є санітарно-гігієнічні вимоги до комп'ютерного класу-кабінету (Див. Додаток 5).

Дотримання санітарно-гігієнічних вимог до організації навчального процесу є обов'язковою умовою проведення навчальних занять у початковій школі. Використання інформаційно-комунікаційних технологій у навчальному процесі тільки підвищує вимоги безпечного проведення занять. Гігієнічне обґрунтування принципів і критеріїв безпечного застосування комп'ютерної техніки у навчанні молодших школярів здійснила Н.С.Полька [31].

Результати її досліджень лягли в основу Державних санітарних правил і норм з цього питання.

Основними нормативними документами з цього питання є Державні санітарні правила та норми «Середні загальноосвітні навчально-виховні учбові заклади (школи, ліцеї, гімназії). Устаткування, утримання середніх загальноосвітніх навчально-виховних закладів та організація навчально-виховного процесу (ДСанПіН 5.5.2.008-98)», затверджені Постановою Головного санітарного лікаря України від 30.12.1998 р. № 8 [12]та Державні санітарні правила та норми «Влаштування і обладнання кабінетів комп'ютерної техніки в навчальних закладах та режим праці учнів на персональних комп'ютерах (ДСанПіН 5.5.2.009-98)», затверджені Постановою Головного санітарного лікаря України від 30.12.1998 р. № 9 [13].

Перший документ встановлює загальні вимоги до навчальних приміщень, їх обладнання, освітлення, температури, вологості та режиму дня учнів загальноосвітніх шкіл. Учителі початкових класів повинні знати основні вимоги цього документа, дотримання яких залежить від них, як учителів, класних керівників (класоводів) і завідуючих навчальним кабінетом.

Величезним є вплив комп'ютера саме на здоров'я учнів початкової школи. Адже нераціональне використання цього засобу навчання може призвести до катастрофічних наслідків для здоров'я дитини 6-10 річного віку.Негативний вплив на фізичний розвиток. В дітей 6 років саме формується постава, і будь-яке неправильне довготривале положення тіла може призвести до викривлень хребта, сколіозу тощо. Негативний вплив на розумовий розвиток проявляється у порушеннях уяви, притупленні уваги, погіршенні пам'яті та ін. Все це проявляється внаслідок нераціональної, несвоєчасної, непродуманої та занадто тривалої роботи дитини перед монітором [4, 8].Щодо порушень у психічному розвитку молодшого школяра слід зауважити, що при довгому використанні ПК може виникнути роздратованість, порушення сну, звикання і, навіть, депресії [4, 9].Розглянувши ці проблеми можна навести рекомендації щодо організації роботи в комп'ютерному класі.Функціональний стан учнів під час навчальних занять з використанням комп'ютерів у кабінеті інформатики (класі) визначається багатьма чинниками навколишнього середовища, включаючи організацію робочого місця. Одним з чинників, який може зменшити негативний вплив моніторів і комп'ютерів, є суворе дотримання режиму роботи. Сьогодні, незважаючи на те, що різноманітність комп'ютерів суттєво і швидко змінюється, удосконалюються технічні характеристики комп'ютерів, однак залишається гострою проблема втомлюваності учнів під час роботи з моніторами та вплив комп'ютерів на стан їхнього здоров'я. Саме тому залежно від віку учнів лікарі та психологи наполягають на введенні обмежень на час роботи за дисплеєм та на проведенні фізкультпауз. Робота за персональним комп'ютером пов'язана з великим емоційним напруженням, негативними і позитивними емоціями. Нарівні з цим значне навантаження випадає на зоровий аналізатор, його акомодаційний апарат, центральну нервову систему. При роботі на ПК учні скаржаться на втомлюваність очей: різь в очах, плаваючі точки перед очима, головний біль та ін. Проведене нами емпіричне дослідження показало, що робота на комп'ютерах викликає більш виражені несприятливі зміни з боку зорового аналізатора. Порушення зору спостерігаються у 21 % учнів. Гімнастику для очей роблять тільки 46,6 %, з них 17,2 % роблять її один раз на день, 5,5 % -- два рази, 3,7 % -- три рази на день.

Діаграма 1. Порушення у роботі зорового аналізатора

Це говорить про розвиток перевтоми, яка наступає раніше, ніж при звичайному навчанні, навіть при виконанні контрольних робіт у тому самому кабінеті інформатики, коли всі комп'ютери вимкнені. Спостереження і дослідження (І. Загарницька, О. Комякова, Т. Малеєва, Г. Цесарська) функціонального стану учнів при роботі на ПК довели неможливість проведення безперервної роботи протягом усього уроку. Особливо чутливі до впливу несприятливих чинників середовища, в тому числі тих, що виникають при роботі комп'ютерів, учні молодшого шкільного віку, які інтенсивно ростуть і розвиваються. Тому чим молодший організм, тим більш виражені зміни в його функціональному стані можна спостерігати під дією будь-яких негативних чинників середовища.Згідно санітарних правил і норм робота з комп'ютером повинна проводитись в індивідуальному темпі. Неперервна робота за комп'ютером: 1-й клас -- 10 хв.; 2-5 класи -- 15 хв. Після встановленої тривалості роботи на комп'ютері повинен проводитися комплекс вправ для очей, а після кожного уроку на перервах -- фізичні вправи для профілактики загальної втоми. Комплекси вправ для очей мають бути представлені на плакаті в кабінеті (класі), або роздруковані та покладені на кожне робоче місце для індивідуального користування. Комплекси вправ для очей повинні обов'язково виконуватися учнями, що мають короткозору і далекозору рефракцію очей. Для зняття локального стомлення м'язів, які підтримують тіло і голову у вертикальному положенні, рук і ніг доцільно проводити фізкультхвилинки, а для зняття загальної втоми -- фізкультпаузи, які сприяють поліпшенню функціонального стану нервової, серцево-судинної і дихальної систем. Фізкультхвилинки бажано проводити на уроках, а фізкультпаузи -- на перервах.

Режим роботи за комп'ютером, проведення профілактичних заходів для попередження розвитку перевтоми повинні бути аналогічні і на уроках з використанням комп'ютера. Робота за персональним комп'ютером під час навчальних занять повинна здійснюватися в індивідуальному темпі і ритмі. Комп'ютерні ігри гірше впливають на очі і центральну нервову систему порівняно із звичайною навчальною роботою на ПК. Тому тривалість перегляду гри має обмежуватись. Більш тривале використання комп'ютерної гри може негативно позначитися на самопочутті, сприяти розвитку перевтоми зорового аналізатора і центральної нервової системи, зниженню працездатності. Дотримання наведених рекомендацій при роботі з комп'ютерами під час навчальних занять, практики й у позанавчальний час дозволить зберегти хороше самопочуття і працездатність, а також попередити розвиток небажаних відхилень у функціональному стані і здоров'ї учнів початкової школи.

3.Використання комп'ютерних технологій у процесі вивчення математики: аналіз сучасних досліджень те передового педагогічного досвіду

В «Енциклопедії освіти» інформатизація освіти визначається як упорядкована сукупність взаємопов'язаних організаційно правових, соціально-економічних, навчально-методичних, науково-технічних, виробничих і управлінських процесів, спрямованих на задоволення інформаційних, обчислювальних і телекомунікаційних потреб, що пов'язані з можливостями методів і засобів інформаційних та комунікаційних технологій учасників навчально-виховного процесу, а також тих, хто цим процесом управляє та його забезпечує [14, 360].Як зазначає А. І. Ходонович, інформатизація початкової школи означає, по суті, початок кардинальних перетворень у галузі освіти, які можна порівняти хіба що з уведенням свого часу Я.Коменським предметного принципу викладання дисциплін у школі [35, 4].Розвиток інформатизації освіти в Україні пов'язаний з іменами таких видатних і відомих учених, педагогів та організаторів освіти й науки, як В. Глушков, Б. Малиновський, В. Биков, М. Жалдак, В. Зайчук, М. Згуровський, І. Зязюн, В. Кремень, В. Луговий, В. Міхалевич, С. Ніколаєнко, В. Олійник, О. Співаковський, П. Таланчук, М. Шкіль та ін. Проблеми, які стоять перед педагогічними ВНЗ у справі інформатизації підготовки майбутніх учителів, завдання та зміст цієї підготовки розглядаються у працях А. Абдукадирова, І. Альохіної, Л. Белецької, В. Горбенко, М. Жалдака, С. Данова, Н. Морзе та ін.Висвітленням проблем, пов'язаних із використанням сучасних інформаційних технологій у навчальному процесі початкової школи, займались вітчизняні, російські та зарубіжні дослідники. В. Биков, Р. Гуревич, Б. Гершунський, М. Жалдак, Ф.М. Ривкінд, Ю. Жук, М. Лапчик у своїх працях висвітлюють окремі питання використання ІКТ. У роботах С. Григор'єва, А. Кузнецова, М. Сухарєва подана класифікація ІКТ за різними критеріями. Дидактичні і психологічні аспекти застосування даної технології знайшли відображення у працях В. Безпалька, О. Гокунь, В. Ляудіс, Ю. Машбиця, А. Пишкала, І. Синельник та інших дослідників. Підготовці вчителів до ефективного використання інформаційно-комунікаційних технологій у навчальному процесі присвячені роботи авторів оригінального видання Програми Intel® «Навчання для майбутнього» Деббі Кендау, Дженніфер Доерті та Пейдж Куні. Програма пропонує світовий досвід успішного використання ІКТ в освіті, вона локалізована та адаптована до державних стандартів і навчальних планів України, до реалій та потреб української освіти, збагачена досвідом української науки та досвідом українських учителів-новаторів [44].Основи інформаційно-комунікаційних технологій та застосування їх у навчально-виховному процесі розглядаються в роботах Н. Морзе, О. Жильцова, Н. Дементієвської та інших вчених. Важливим для підготовки та перепідготовки педагогів стало видання «Англо-українського тлумачного словника з обчислювальної техніки, Інтернету, програмування», авторами якого є Е. Пройдаков та Л. Теплицький [32,349].В останні роки проводяться інтенсивні дослідження з питань запровадження в навчальний процес засобів комп'ютерно-орієнтованих систем навчання (КОСН). У працях М.Л. Жалдака, Ю.С. Рамського, М.С. Ракова, М.С. Голованя та інших. Значна увага приділяється вивченню необхідних і достатніх психолого-педагогічних умов використання КОСН як засобу підвищення пізнавальної активності учнів на уроках в школі. Також питання впровадження комп'ютера в навчально-виховний процес шкіл висвітлюється на сторінках журналу «Математика в школах України», зокрема, С.В.Хавеловим, М.Бондар., О.С.Рибак, Л.І.Веселовськой та іншими педагогами і фахівцями.Особливості використання комп'ютерних технологій на уроках математики у школі І ступеня вивчають багато вчителів-практиків, зокрема педагоги-новатори.Валуєва Ірина Олександрівна (вчитель початкових класів М-Погорілівської ЗОШ І-ІІІ ступенів) працює над темою «Використання ІКТ в початковій школі як засіб підвищення якості навчання математики». Ірина Олександрівна зазначає: «…Процес навчання молодших школярів з використанням ІКТ дозволяє мені, педагогу-практику:

ь робити навчання цікавим, з одного боку, за рахунок новизни й незвичайності такої форми роботи для учнів, а з іншої, зробити його захоплюючим і яскравим, різноманітним за формою за рахунок використання мультимедійних можливостей сучасних комп'ютерів (активізація пізнавальної діяльності учнів);

ь ефективно вирішувати проблему наочності навчання, розширити можливості візуалізації навчального матеріалу, робити його більше зрозумілим і доступним для учнів (візуалізація навчального матеріалу);

ь індивідуалізовувати процес навчання за рахунок наявності різнорівневих завдань, за рахунок занурення й засвоєння навчального матеріалу в індивідуальному темпі (індивідуалізація процесу навчання);

ь створювати комфортні психологічні умови для учнів при відповіді на питання, тому що комп'ютер коректно реагує на помилки, самостійно аналізувати й виправляти допущені помилки (комфортні психологічні умови для учнів при відповіді на питання, самоконтроль);

ь використовувати бібліотеки навчального електронного приладдя: підручники, енциклопедії, довідники, словники, методичні посібники, ППЗ до підручників, відео фрагменти, презентації (динамічний плакат, анімація викладення нового матеріалу, практичне застосування навчального матеріалу, диктант і його перевірка, тести, ігри), (створення і використання бібліотеки навчального електронного приладдя);

ь реалізовувати входження учня у реальний світ дорослих, у виробничу діяльність людини сучасного інформаційного цифрового суспільства в процесі роботи учня й учителя з використанням комп'ютерних технологій.

При плануванні уроків з використанням ІКТ обов'язково беру до уваги наступне:

ь наявний набір комп'ютерного та мультимедійного обладнання;

ь наявність програмно-методичного комплексу до підручника, що відповідає діючій програмі;

ь наявність програм-тренажерів для відпрацювання практичних умінь та навичок;

ь готовність учнів до сприйняття матеріалу з використанням комп'ютера;

ь можливості учителя й учня використовувати комп'ютерні технології поза класом.

Як учитель початкових класів, переконана та практикою доведено, що більшість школярів мають вдома комп'ютер, але використовують його в основному як цікаву іграшку. То ж надзвичайно корисно привчати учнів використовувати комп'ютер як розумного помічника у навчання під час формування нових знань, пошуку потрібної інформації, використання ресурсів Інтернету, прикладного застосування вивченого матеріалу, комп'ютерного тестування. При цьому в учнів формуються конкретні практичні вміння й навички, розвиваються інформаційно-комунікативні компетентності.Протягом навчання переконую учнів, нетбук - інструмент навчання, як зошит, олівець, лінійка. Цінним цей пристрій стане лише тоді, коли учень стане залишати сліди своєї діяльності - малюнки, відредаговані тексти та збережені самими учнями. Необхідно пам'ятати про принцип «від простого до складного». Непосильні завдання відштовхують дитину, виробляти негативне ставлення до роботи, постійно підкреслюю неабияку цінність кожного створеного учнем «шедевру».На партах у класі лежить «чарівна скринька» - найпотужніший інструмент навчання, який доведе кожному учневі, що знання, вміння та навички з різних предметів він може застосувати на практиці. При проведенні уроків використовую ППЗ та мультимедійні презентації. На таких уроках реалізуються принципи доступності, наочності. Уроки ефективні своєю естетичною привабливістю. Урок-презентація теж забезпечує одержання більшого обсягу інформації й завдань за короткий період. Завжди можна повернутися до попереднього слайду (звичайна шкільна дошка не може вмістити той обсяг, який можна поставити на слайд).Практика роботи засвідчує, що оскільки наочно-образні компоненти мислення грають винятково важливу роль у житті людини, то використання їх у вивченні матеріалу з використанням ІКТ значно підвищують ефективність навчання

ь За допомогою комп'ютера і проектора можна демонструвати слайди, відеоролики, презентації з готовими завданнями, аналіз текстових завдань, що дозволяє збільшити обсяг навчального матеріалу, виробити стійкі навички рішення завдань.

ь Комп'ютер й мультимедіа-ресурси дозволяють інтегрувати й істотно збагатити можливості перерахованих технічних засобів навчання й, тим самим, перетворити звичайний урок на урок-свято/

ь ІКТ дозволяють зробити учня не тільки споглядачем готового навчального матеріалу, але й учасником його створення, перетворення, оперативного використання. Мультимедіа-технології незмірно розширюють можливості організації й керування навчальною діяльністю й дозволяють практично реалізувати величезний потенціал перспективних методичних розробок, розроблених у рамках традиційного навчання, які, однак, залишалися незатребуваними або в силу певних об'єктивних причин не могли дати належного ефекту.

У такий спосіб ІКТ стають невід'ємною часткою сучасного навчального процесу, що сприяє підвищенню якості освіти.…»Капелюха Ганна Миколаївна (учитель початкових класів Чернігівського колегіуму №11 Чернігівської міської ради) працює над темою «Підвищення якості освіти молодших школярів засобами мультимедійних технологій». Для уроків математики в 1-му класі Ганною Миколаєвною створено ряд комп'ютерних програм навчального призначення (тренажери з математики) для відпрацювання і закріплення технічних навичок усного рахунку в межах 10, а також мультимедійні презентації до задач, прикладів, усного рахунку та інших завдань для 1-4 класів. [45].Олейниченко Валентин Петрович (вчитель початкових класів Привовчанської загальноосвітньої школи І- ІІІ ступенів) займається темою «Комп'ютерний супровід уроків математики». Ним була розроблена збірка «Комп'ютерний супровід уроків математики». У збірці представлені уроки математики в 1-4 класі з комп'ютерною підтримкою. Збірка містить рекомендації для організації комп'ютерного супроводу уроків математики у початковій школі. Представлені конспекти та елементи уроків у 4 класі з використанням комп'ютерних програм. Диск містить елементи комп'ютерних програм для практичного використання учителями початкових класів.Даний час характеризується великою кількістю різноманітної літератури, досліджень і розробок, присвячених застосуванню мультимедійних засобів у навчанні. Проте, доводиться констатувати, що впровадження їх у початковій школі знаходиться на недостатньому рівні; багато вчителів погано володіють комп'ютерною технікою або не володіють нею взагалі. Це й зумовило вибір теми дослідження « Шляхи використання комп'ютерних технологій у процесі вивчення математики у школі І ступеня».