Тема диссертации: Создание и использование виртуальной лаборатории как средства формирования предметной компетенции по геометрии у учащихся основной школы.

Автор: Паршукова Наталья Борисовна.

Год защиты: 2009.

Объект исследования - процесс обучения геометрии у учащихся в основной школе.

Предмет исследования - формирование предметной компетенции по геометрии у учащихся основной школы средствами виртуальной лаборатории.

Основные результаты исследования 1. Анализ научной, методической, нормативной литературы, отчетов о проведении международных исследований позволяет сделать вывод об актуальности проблемы формирования у учащихся предметной компетенции по геометрии. Для ее успешного формирования необходимо систематическое использование в процессе обучения геометрии задач практического характера. 2. Среди разнообразных средств информационных технологий, предназначенных для обучения школьников геометрии, наиболее эффективным для формирования предметной компетенции по геометрии являются виртуальные лаборатории. Уточнена сущность понятия «виртуальная лаборатория» как информационного источника сложной структуры, предоставляющего ученику комплекс задач предметной области, виртуальные инструменты для формализации и интерпретации условия задачи, средства для решения задач; учителю - средства для контроля над действиями учащихся, добавления собственных задач к имеющемуся комплексу, проведения диагностики. 3. Принципы построения виртуальной лаборатории, как средства формирования предметной компетенции, предполагают: организацию такого взаимодействия пользователя с виртуальной средой, при котором компьютер является интеллектуальным помощником (интерактивность); активное использование компьютера при моделировании геометрических объектов (геометрическое моделирование); выполнение логического вывода из предварительно построенной базы фактов и правил в соответствии с законами формальной логики (машина вывода); способы, приемы, методы, действия для достижения компетенции предметной области (принцип достижения образовательного результата). 4. Состав виртуальной лаборатории по геометрии, разработанный с учетом принципа достижении образовательного результата, должен содержать комплекс задач практического характера; инструменты для формализации задачи; средства, позволяющие проводить тригонометрические вычисления; средства для решения задач практического характера; инструменты для построения виртуальных геометрических чертежей. 5. Программный продукт «Виртуальная лаборатория по геометрии. Планиметрия», созданный в соответствии с принципами построения виртуальной лаборатории, позволяет осуществлять комплексное моделирование в процессе решения учащимися задач практического характера. Использование виртуальной лаборатории позволяет решать учителю следующие дидактические задачи на трех взаимосвязанных ступенях формирования предметной компетенции (мотивационно-ориентированной, деятельностно-смысловой, прикладной): организация самостоятельной деятельности учащихся, сопутствующего повторения, контроля в процессе решения учащимися задач, диагностики учащихся. 6. Методика формирования предметной компетенции по геометрии у учащихся 7-9 классов средствами виртуальной лаборатории основана на диагностически поставленных целях, ступенях формирования предметной компетенции по геометрии (мотивационная, деятельностно-смысловая, прикладная), требованиях к отбору содержания (целостности, вариативности, полноты, актуализации разных способов кодирования информации, однотипности, дифференциации), активных методах обучения (поисковая лабораторная работа, учебная дискуссия, поисковые упражнения, комплексного моделирования при решении задач), деятельности учителя и учащегося в процессе обучения и организации контроля уровня сформированности предметной компетенции. 7. Критерии сформированности предметной компетенции по геометрии включают два уровня: первый основан на владении учащимся знаниями, умениями по изучаемому материалу, позволяющий сделать некоторые предположения по решению предложенной проблемы; второй уровень соответствует умению учащегося применять эти знания и умения в решении практических задач. 8. Гипотеза об эффективности разработанной методики формирования предметной компетенции по геометрии учащихся 7-9 классов с использованием виртуальной лаборатории подтверждена проведенным педагогическим экспериментом и статистической обработкой данных.

Тема диссертации: Использование информационных технологий при изучении свойств круглых тел в условиях дифференцированного обучения геометрии в средней школе

Автор: Горшкова Анна Валерьевна

Год защиты: 2003

Объектом исследования является процесс обучения геометрии в основной школе в условиях дифференцированного обучения.

Предмет исследования - методика изучения свойств круглых тел с применением информационных технологий в условиях дифференцированного обучения.

Основные результаты работы: 1. На основе разработанных теоретических основ использования информационных технологий при изучении курса геометрии в школе в условиях дифференцированного обучения создана модель информационно-геометрической деятельности учащихся. 2. Определены научно-методические основы построения информационно-геометрической деятельности учащихся . 3. Разработано программно-методическое обеспечение изучения свойств круглых тел в школьном курсе геометрии в условиях дифференцированного подхода в обучении. 4. В ходе педагогического эксперимента проверена эффективность разработанного программно-методического обеспечения при изучении свойств круглых тел в условиях дифференцированного обучения. 5. На основе анализа апробации в реальном учебном процессе разработанного программно-методического обеспечения показано, что его применение позволяет достичь поставленных задач и целей.

Тема диссертации: Формирование графической грамотности учащихся при обучении решению планиметрических задач В условиях компьютерной поддержки

Автор: Ганеев Сабир Минигалиевич

Год защиты: 2004

Объектом исследования является процесс обучения геометрии в 7 - 9 классах.

Предметом исследования является процесс обучения учащихся решению планиметрических задач на основе использования средств компьютерной поддержки, способствующий формированию графической грамотности.

Основные результаты исследования: 1. Выделены компоненты графической грамотности школьников: наблюдение, измерение, владение геометрическими (чертежными) инструментами, построение и чтение чертежа. 2. Результаты констатирующего эксперимента свидетельствуют о невысоком уровне сформированное графических навыков и умений учащихся средних классов, отсутствии навыков грамотного выполнения графических изображений, недостаточном развитии пространственных представлений, воображения, логического мышления. 3. На основе анализа психолого-педагогической, математической, методической литературы выделены четыре этапа в процессе формирования графической грамотности: подготовительный, ознакомительный, усвоения приемов, применения. 4. Анализ общих дидактических положений позволил составить обоснованную программу формирования графической грамотности учащихся, органически вписывающуюся в учебную программу обучения математикеи в ее графико-геометрический материал. 5. В результате проведенного исследования выявлены и обоснованы методические основания комплексного использования графических изображении с учетом их дидактических функций при формировании графической грамотности. 6. Проведенный анализ существующих компьютерных программ учебного назначения по геометрии показал, что большинство существующих программных средств, компьютерной поддержки процесса обучения геометрии, ориентированы на экспериментальную проверку геометрических фактов. Они снабжены необходимым набором инструментов для построения геометрических объектов, а также для выполнения различных типов измерений, что позволяет не только поддержать традиционную линию решения задач на вычисление и построение, но и ввести в обучение задачи -исследования, при решении которых результат работы не сообщается заранее, и учащийся должен сам подойти к этому результату, используя данные ему инструменты. Определено программное обеспечение курса геометрии направленное на поддержку процесса обучения учащихся решению планиметрических задач и формирования и развития графических умений и навыков. 7. Для построения системы планиметрических задач, направленной на формирование графической грамотности нами рассмотрены основные типы планиметрических задач, их возможности в плане формирования графической грамотности в условиях компьютерной поддержки. Выделенные основные виды задач, отражающие содержательную сторону условия и требования задачи, позволили построить классификацию задач, предназначенной для выработки умений оперирования геометрическим чертежом. 8. Разработана методика обучения учащихся решению планиметрических задач в условиях компьютерной поддержки, обеспечивающая формирование компонентов графической грамотности: знания приемов чтения чертежа, основных геометрических построений, графических методов решения задач, наглядной модели геометрической фигуры, способов действия внутри наглядной модели, способов установления связей между этими моделями. 9. Экспериментальная проверка методики в ходе обучающего эксперимента подтвердила ее эффективность.

Тема диссертации: Методика обучения геометрии в 10-11 классах общеобразовательной школы с использованием компьютера

Автор: Мехтиев Мурадхан Гаджиханович

Год защиты: 2002

Объект исследования - процесс обучения геометрии учащихся старших классов общеобразовательной школы с использованием компьютерных обучающих программ.

Предметом исследования является процесс изучения курса геометрии в 10-11 классах средней школы с использованием компьютерных обучающих программ.

Основные результаты исследования: 1. На основе анализа литературы установлена целесообразность включения компьютерной поддержки в процесс изучения геометрии в 10-11 классах общеобразовательной школы в качестве эффективного средства обучения. 2. Разработана методика подбора учебного материала для проведения уроков по геометрии с использованием компьютерных обучающих программ в 10-11 классах средней школы. 3. Внесены коррективы в традиционную систему целей стереометрической подготовки школьников в связи с информатизацией общества. В результате получены цели, которые легли в основу методики: формирование научного мировоззрения, в частности, должен быть сформирован современный взгляд на геометрию как науку, использующую информационные технологии; обеспечение новых знаний и умений, выработка навыков, в частности, школьник должен иметь достаточную подготовку для самостоятельной работы в процессе изучения геометрии при использовании компьютерных средств в качестве эффективного средства познания; развитие математического мышления, в частности, информационные технологии должны обеспечить развитие пространственного мышления школьников; формирования опыта для дальнейшего получения профессионального образования и использования в повседневной жизни, в частности, раскрывать связь геометрии с объектами внешнего мира используя информационные технологии; воспитание интереса к геометрической науке, в частности, школьников следует увлечь логичной стройностью курса геометрии, красотой и изяществом доказательств, неожиданностью решения, возможностью конструировать геометрические образы на экране дисплея. 4. Выдвинуты и обоснованы дидактические требования к использованию информационных технологий в процессе обучения геометрии учащихся 10-11 классов общеобразовательной школы. 5. Созданы компьютерные обучающие программы на основе обобщенных схем работы компьютерных программ в рамках уроков основных типов по стереометрии в 10-11 классах общеобразовательной школы. При этом на примерах отдельных тем курса стереометрии реализована разработанная методика обучения геометрии школьников с использованием компьютерных обучающих программ. 6. разработана методика использования компьютерных обучающих программ при изучении курса геометрии в 10-11 классах общеобразовательной школы, в которой находят отражение специфика всех ее основополагающих компонентов: целей; содержания; методов и средств; форм организации обучения геометрии учащихся старших классов средней школы. 7 . Действенность разработанной методики использования информационных технологий при изучении курса геометрии в 10-11 классах общеобразовательной школы была доказана в ходе многолетней экспериментальной работы. Получила подтверждение при этом гипотеза исследования о том, что разработанная методика обучения геометрии учащихся старших классов общеобразовательной школы с применением информационных технологий обеспечивает повышение эффективности образовательного процесса. Полученные в ходе данного исследования рекомендации могут быть использованы в процессе изучения курса геометрии в 10-11 классах средней школы с использованием информационных технологий.

Тема диссертации: Формирование познавательной самостоятельности учащихся основной школы в обучении геометрии с использованием информационных технологий

Автор: Ганжела С.И.

Год защиты: 2010

Объектом исследования является процесс обучения геометрии учащихся 7 — 9 классов общеобразовательной школы.

Предметом исследования являются пути, методы и средства целенаправленного формирования познавательной самостоятельности учащихся в процессе обучения геометрии в условиях использования современных ИКТ.

Основные результаты исследования: 1. Проанализированы психолого-педагогическую, методическую литературу и установлено, что рациональное сочетание современных иктный и традиционных методик в комплексе способствуют повышению качества знаний, умений и навыков учащихся по геометрии; 2. Создана система самостоятельных работ по геометрии для учащихся основной школы, которые предусматривают активное размышление, анализ, решение; 3. Создана система лабораторно-практических работ по геометрии для учащихся основной школы, выполнение которых придает результатам обучения практически-значимого характера, служит основой интенсификации учебной деятельности; 4. Подобраны задачи на обоснование или опровержение выдвинутых гипотез, решение которых будет развивать познавательную самостоятельность, установлено, что использование современных информационных технологий, в частности ППС, предоставляет возможность учащимся не только самостоятельно выдвинуть гипотезу относительно сущности того или иного явления, но и находить различные способы доведения математических утверждений; 5. Экспериментально подтверждено, что использование разработанной методики позволяет повысить эффективность формирования познавательной самостоятельности учащихся основной школы в процессе обучения геометрии с использованием современных информационно-коммуникационных технологий. В результате экспериментального обучения значительно возросла мотивация и успеваемость учащихся, что является проявлением познавательной самостоятельности.