Использование информационно-компьютерных технологий открывает для учителя новые возможности в преподавании своего предмета. Изучение любой дисциплины с использованием ИКТ дает детям возможность для размышления и участия в создании элементов урока, что способствует развитию интереса школьников к предмету. Классические и интегрированные уроки в сопровождении мультимедийных презентаций, on-line тестов и программных продуктов позволяют учащимся углубить знания, полученные ранее. Применение современных технологий в образовании создает благоприятные условия для формирования личности учащихся и отвечает запросам современного общества.

К наиболее часто используемым элементам ИКТ в учебном процессе относятся:

· электронные учебники и пособия, демонстрируемые с помощью компьютера и мультимедийного проектора,

· интерактивные доски,

· электронные энциклопедии и справочники,

· тренажеры и программы тестирования,

· образовательные ресурсы Интернета,

· DVD и CD диски с картинами и иллюстрациями,

· видео и аудиотехника,

· интерактивные карты и атласы,

· интерактивные конференции и конкурсы,

· материалы для дистанционного обучения,

· научно-исследовательские работы и проекты.

· дистанционное обучение

В настоящее время существует два направления использования ИКТ в процессе обучения.

Первое направление предполагает овладение компьютерной грамотностью для получения знаний и умений по темам в определенной области учебных дисциплин. Второе направление рассматривает компьютерные технологии как мощное средство обучения, которое способно значительно повысить его эффективность и качество знаний учащихся.

Уроки с использованием ИКТ кроме учебных целей по предметам имеют еще и задачи по формированию информационной грамотности учащихся:

· получение знаний, позволяющих перерабатывать, осмыслять, оценивать большие потоки современной информации и умений пользоваться и управлять ей для различных практических целей

· овладение современными ИКТ как инструментом профессиональной деятельности и общей культуры человека.

Планируя урок с применением новых информационных технологий, учитель должен соблюдать дидактические требования, в соответствии с которыми:

· четко определять педагогическую цель применения информационных технологий в учебном процессе;

· уточнять, где и когда он будет использовать информационные технологии на уроке в контексте логики раскрытия учебного материала и своевременности предъявления конкретной учебной информации;

· согласовывать выбранное средство информационной технологии с другими техническими средствами обучения;

· учитывать специфику учебного материала, особенности класса, характер объяснения новой информации;

· анализировать и обсуждать с классом фундаментальные, узловые вопросы изучаемого материала.

Информационные технологии на разных этапах урока:

1. Организационный этап. Во вступительной части урока ученикам поясняются цель и содержание последующей работы. На данном этапе целесообразно показать слайд с указанием темы и перечня вопросов для изучения. Показ этой информации на экране ускоряет конспектирование.

2. Мотивационно-познавательная деятельность. Мотивационно-познавательная деятельность учителя формирует заинтересованность ученика в восприятии информации, которая будет рассказана на уроке или отдается на самостоятельное изучение. Формирование заинтересованности может происходить разными путями:

А) разъяснение значения информации для будущей деятельности, демонстрация задач науки, которые могут быть решены с помощью этой информации;

Б) рассказ о проблемах, которые были решены с помощью этой информации.

Эффект от применения какой-либо информации может демонстрироваться в виде графиков или диаграмм, показывающих прибыльность, экономический или другой эффект от ее применения.

Изображение на экране является равнозначным словам учителя. В этом случае учитель поясняет то, что показано на экране.

При изучении общих понятий явлений, законов, процессов основным источником знаний являются слова учителя, и изображение на экране позволяет продемонстрировать их условную схему.

3. Проверка усвоения предыдущего материала. С помощью контроля может быть установлена степень усвоения материала: запоминание прочитанного в учебнике, услышанного на уроке, узнанного при самостоятельной работе, на практическом занятии и воспроизведение знаний при тестировании.

4. Изучение нового материала. При изучении нового материала наглядное изображение является зрительной опорой, которая помогает наиболее полно усвоить подаваемый материал. Соотношение между словами учителя и информацией на экране может быть разным, и это определяет пояснения, которые дает учитель.

5. Систематизация и закрепление материала. Это необходимо для лучшего запоминания и четкого структурирования. С этой целью в конце урока учитель делает обзор изученного материала, подчеркивая основные положения и их взаимосвязь. При этом повторение материала происходит не только устно, но и с демонстрацией наиболее важных наглядных пособий на слайдах, выполнение тестов на компьютере.

Сейчас существует большое количество мультимедийных учебников по разным предметам и классам. Поэтому использование на уроках демонстрационных средств (слайды, атласы, рисунки в учебнике, картины, анимации, видеозаписи) способствуют формированию у детей образных представлений, а на их основе - понятий. Интересны различные энциклопедии и электронные справочники, которые издают большое количество издательств. Но не всегда в таких учебниках можно найти то, что действительно нужно в конкретном случае и подходит данному классу и данному учителю. Тогда учитель начинает создавать и использовать свои уроки с ИКТ [11].

В зависимости от дидактических целей и специфики курса учебных предметов можно выделить такие виды компьютерных программ: учебные, тренажёры, контролирующие, демонстрационные, имитационные, справочно-информационные, мультимедиа-учебники. Наиболее часто в своей работе учителя используют демонстрационные программы, к которым кроме картин, видеофрагментов, фотографий можно отнести и интерактивные атласы, и компьютерные лекции и уроки-презентации, разработанные при помощи Power Point.

Использовать их можно и на уроках закрепления знаний, практических умений и навыков, уроках повторения и систематизации знаний, оценки и проверки полученных знаний.

Компьютерная лекция, разработанная средствами Power Point - это тематически и логически связанная последовательность информационных объектов, демонстрируемая на экране или мониторе. В ходе лекции используются различные информационные объекты: изображения (слайды), звуковые и видеофрагменты. Эффективность работы со слайдами, картинами и другими демонстрационными материалами будет намного выше, если дополнять их показом схем, таблиц.

После таких уроков изученный материал остаётся у учащихся в памяти как яркий образ и помогает учителю стимулировать познавательную активность школьника.

Программа разработки презентаций Power Point позволяет подготовить материалы к уроку, комбинируя различные средства наглядности, максимально используя достоинства каждого и нивелируя недостатки.

Используя слайд - фильмы, интерактивные модели, можно осуществлять дифференцированный, индивидуальный подход в работе с учащимися, владеющими разной степенью освоения учебного материала

Использование компьютерных технологий эффективно на всех предметах, при изучении нового материала, на повторительно-обобщающих уроках, заключительных лекциях по курсу и других типах уроков. Использование слайд - фильмов (Power Point) во время лекций обеспечивает динамичность, наглядность, более высокий уровень и объем информации по сравнению с традиционными методами, повышается интерес к изучаемому вопросу и в целом к предмету. При подготовке к уроку используются электронные учебники, информация сети Internet, создаются дидактические материалы, учебно-методические пособия и для учителя и для ученика [5].

Интерактивная доска - это сенсорный экран, присоединенный к компьютеру, изображение с которого передает на доску проектор. Достаточно прикоснуться к поверхности доски, чтобы начать работу на компьютере.

Интерактивная доска имеет интуитивно понятный, дружественный графический интерфейс.

Интерактивная доска использует различные стили обучения: визуальные, слуховые. Благодаря интерактивной доске, ученики могут видеть большие цветные изображения и диаграммы, которые можно как угодно передвигать.

Работая с интерактивной доской, преподаватель сможет активно комментировать материал: выделять, уточнять, добавлять посредством электронных маркеров с возможностью изменить цвет и толщину линии. Делать пометки можно прямо поверх изображения; рисовать и делать записи поверх любых приложений и веб-ресурсов, что усиливает подачу материала. Когда вы работаете на интерактивной доске, вы можете взять маркер и сделать запись, добавить комментарий, нарисовать круг, подчеркнуть или выделить нужную информацию. Можно использовать разные цвета и способы выделения.

Нет необходимости рисовать заново для каждого графика и урока систему координат. Быстро воспроизводить графики сложных функций, решать графически большее количество уравнений и неравенств, изменяя чертеж по ходу решения.

Благодаря наглядности и интерактивности, класс вовлекается в активную работу. Обостряется восприятие. Повышается концентрация внимания, улучшается понимание и запоминание материала.

Всю проведенную в ходе работу, со всеми сделанными на доске записями и пометками, можно сохранить в компьютере для последующего просмотра и анализа. В случае возникновения вопросов по ранее решенным задачам можно быстро к ним вернуться, следовательно, нет необходимости восстанавливать условие или решение.

Таким образом, используя интерактивную доску, мы можем организовать постоянную работу учащегося в электронном виде.

Это значительно экономит время, стимулирует развитие мыслительной и творческой активности, включает в работу всех учащихся, находящихся в классе.

Делает занятия интересными и увлекательными для преподавателей и учащихся благодаря разнообразному и динамичному использованию ресурсов, развивает мотивацию.

Интерактивная доска дает возможность использовать на уроках таблицы, видео, интерактивные приложения - и справочные материалы. Это позволяет реализовать принципы наглядности, доступности и системности. Можно использовать готовые рисунки по нужной теме. Разнообразные Web-ресурсы [14].

Существенно повышается уровень компьютерной компетенции учителей. Интерактивная доска соответствуют тому способу восприятия информации, которым отличается новое поколение школьников, у которого гораздо выше потребность в темпераментной визуальной информации и зрительной стимуляции. Учащиеся начинают понимать более сложный материал в результате более ясной, эффективной и динамичной подачи.

Использование интерактивной доски оставляет привычную систему, где учитель всегда находится в центре внимания, обращен к ученикам лицом и поддерживает постоянный визуальный контакт с группой. Использование интерактивной доски не вносит в педагогическую стратегию ничего принципиально нового. Выбор ее определяется индивидуальными особенностями, предпочтениями, квалификацией учителя. Он работает так же, как и раньше, хотя возможности его значительно расширяются. Любой урок имеет двух субъектов - учителя и учеников. Доска третьим субъектом стать все же не может. Но её возможности позволяют увеличить время работы на уроке, интенсифицировать ее даже при очень разном уровне готовности учащихся. Каждый может видеть, слышать, анализировать. То есть индивидуализация обучения значительно возрастает.

Но для этого урок должен быть действительно интерактивным. И на это должен работать, прежде всего, подбор материала, методическая и техническая его обработка. Но при всех достоинствах информационных технологий важным является желание педагога расширить свои кругозор и фантазию. Нужно бороться со стереотипами, никогда не позволяя себе привыкнуть к чему-либо. В конечном счете, лучший способ обучения, будь то математика, история или информатика, - это сделать так, чтобы учащиеся почувствовали красоту предмета.

Способы обучения с применением компьютерной техники полностью зависят от того, какие мотивы движут преподавателя, увлеченного использованием компьютерных технологий в образовании. На сегодняшний день такие уроки могут быть и данью моде, и баловством, и экспериментальной (не всегда безобидной для обучаемых) работой педагога по поиску новых форм обучения, и доказанной необходимостью. Представляется, что использование компьютеров при преподавании оправдано лишь в единственном случае: если компьютер является средством облегчения ученического труда.

Определяя цели, задачи и возможности использования компьютерных технологий на уроке, преподаватель может, прежде всего, иметь в виду следующие принципиальные позиции:

а) сохранение психического и физического здоровья учащихся;

б) формирование у обучаемых элементарных пользовательских умений и навыков;

в) помощь обучаемым в усвоении учебного материала на основе специально и грамотно созданных для этой цели прикладных компьютерных программ.

Перечисленные задачи, если преподаватель собирается следовать таковым, полностью исключают такую структуру процесса обучения, как стопроцентное сидение обучаемых у компьютера. Нужны разнообразные формы учебной деятельности: это и фронтальная работа по актуализации знаний, и групповая или парная работа обучаемых по овладению конкретными учебными умениями, и дидактические игры, и работа консультационной службы, это и интересные устные и письменные задания. Все они должны быть скомпонованы таким образом, чтобы компьютер становился не самоцелью, а лишь логическим и очень эффективным дополнением к учебному процессу [7].

Выводы по первой главе

Был проведен сравнительного анализа математических пакетов Maple, MathCad, Mathematica и MatLab. Все упомянутые выше системы, так же как и большинство неупомянутых, являются весьма дружественными по отношению к пользователю. Конечно же, их языки отличаются, количество доступных функций в библиотеках варьируется от нескольких сотен до тысяч, внутренние структуры и даже используемые алгоритмы значительно отличаются друг от друга, но все лидирующие системы имеют много общего.

Были изучены некоторые сведения об инструментальном средстве Maple, в результате чего можно сделать вывод о том, что Maple представляет собой полноценную среду не только для решения математических задач. Но и составления алгоритмов, с использованием переменных, основных алгоритмических структур, а также возможностью написания собственных процедур и создания на их основе собственной библиотеки.

Так же рассмотрены различные средства мультимедиа которые можно использовать в образовательном процессе, среди которых можно выделить интерактивную доску, которая отлично подходит для применения в данной разработке.

ГЛАВА 2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ MAPLE ПРИ ОБУЧЕНИИ ТЕМЫ «ОБЪЕКТЫ И СВОЙСТВА» В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ

§ 2.1 Психолого-педагогические аспекты обучения школьников информатике