МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ПАКЕТЫ В ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ

В статье компьютерные технологии рассматривается вопрос о внедрении компьютерных технологий в учебный процесс, в частности на уроках математики при изучении тем, входящих в учебники с функционально-графическими линиями. Построение графиков функций и графиков кусочно-заданных функций.

Ключевые слова: информационные технологии, учебный процесс, универсальные пакеты«MathCad», «Maple», «MathLab», этапы урока.

Внедрение компьютерных технологий в сферу образования повлияло как на деятельность ученика, так и на деятельность учителя, что неизбежно приводит к поиску совершенствования методов изучения математики. Исходя из этого, проблема состоит в определении значимости информационных технологий в обучении математике и определении путей использования их для качественного усвоения учебного материала по предмету. Основные цели и направления использования компьютерных технологий помогают организовать работу педагога и учащихся так, чтобы вооружить последних эффективными приемами учебной деятельности, сформировать положительное отношение к ней, выработать ответственное отношение к математике.

В современной школе ситуация с использованием информационных технологий при изучении математики изменяется. В значительной мере, это связано с появлением мощных универсальных и простых в применении интегрированных систем - пакетов прикладных программ, которые в настоящее время являются основной формой специализированного программного обеспечения по математике. Примером могут служить    программные продукты такие как «Наглядная геометрия», математические пакеты «MathCad», «Maple», «MathLab» и др., к которым применимы следующие методические требования: возможность наглядной демонстрации различных математических объектов (формул, графиков, таблиц); сокращение времени на изложение материала; возможность ознакомления обучаемых с формулами, определениями, теоремами и их доказательствами; возможность предоставления дополнительных сведений по изучаемой теме; повышение точности графических построений; возможность динамического изменения выражений, формул, функций. Компьютерные технологии обладают универсальностью, переносимы на содержание различных разделов, тем курса математики. Наш интерес вызвали такие проблемы: возрастающая роль компьютерных технологий в образовании и в частности, их влияние на математическое образование на различных уровнях и этапах обучения. С одной стороны всевозрастающая роль информационных технологий в процессе обучения, с другой - повышение качества знаний и роль учителя.

В основе организации учебного материала с использованием компьютерных технологий лежит разбиение учебного материала на блоки: теоретический, практический, контроля и корректировки знаний. Это способствует осуществлению поиска и выявления такой совокупности, обучающих уроков, особенность строения которых позволяет ориентироваться в многообразии конструирования их элементов с использованием компьютера и помогает в их творческой разработке. На основе анализа использования возможностей компьютерных технологий и дидактического принципа наглядности сделан вывод об их тесной связи, что открывает новые возможности совершенствования процесса обучения математики и позволяет максимально вызвать интерес к изучению предмета.

Анализ научно-методической литературы позволяет определить основные направления и развитие компьютерных технологий, и их применения в образовательных целях, использования их возможностей в следующих областях: организация различных видов учебной деятельности по работе с учебной информацией на основе использования технологии мультимедиа, ресурсов телекоммуникационных сетей; осуществление моделирования и описание процессов, для создания учебных тренажеров.

Разработанные методики подбора учебного материала для проведения уроков по математике с использованием компьютерных технологий в средней школе. Ее основные положения связаны с предварительной проработкой учебного материала и подбором компьютерных обучающих программ, используемых на уроках и на отдельных этапах урока, регулярного включения элементов контроля в процессе усвоения учебного материала и системой дифференцированного подхода.

Информационные технологии дают возможность не только изменить формы и методы учебной работы, но и существенным образом трансформировать и обогатить образовательные парадигмы.

При обучении математике с помощью компьютера, оно приобретает практический уклон: диалоговый характер работы с компьютером, его вычислительные моделирующие возможности предрасполагают к обучению в форме решения задач практической направленности.

Отдельное направление использования компьютера в обучении - интегрирование предметных учебных курсов. При этом компьютер и пользуется уже не как средство обучения, а как средство обработки информации. С помощью инструментальных программ на компьютере можно решать математические задачи в аналитическом виде, строить диаграммы и графики, проводить вычисления в табличном вид готовить текст, схемы и т.д. Компьютер выступает при этом в качестве средства предметной деятельности, приближая стиль учебной деятельности на уроках стандартам современной научной, технологической и управленческой деятельности.

Остановимся подробнее на применении информационных технологий при изучении некоторых тем школьного курса математики. В настоящее время многие учебники нового поколения придерживаются функционально-графической линии изложения учебного материала, графики и диаграммы позволяют наглядно представить результаты расчётов, глубоко проанализировать исходные данные, ведь наглядность является одним из главнейших орудий в работе, ученик должен видеть результат своей деятельности.

Одним из основных умений при изучении функций – это построение графика, знание области определения и области значения функции, нахождение наибольшего и наименьшего значений, нахождение минимума и максимума функции. Примером может служить построение графиков в пакете «MathCad». Достоинство этой программы входной язык, он достаточно прост и приближен к естественному математическому, что существенно упрощает работу учителя при освоении программы, при подготовке к уроку и изложении темы. Учащимся для построения графиков необходимо знать допустимые и недопустимые значения функции.

Например. Построим график функции y = sin x .Усложним задание: в одной системе координат достроим следующие графики

y = 2sin x, y = 2sin(3x + 2), y = 2sin 3x +1

Программа «MathCad» сделает это быстро, каждый из следующих выделяется другим цветом, учащиеся потратили бы на это много драгоценного учебного времени. Основная цель такого задания показать наглядно, что происходит с шаблонным графиком при появлении коэффициентов, увеличении аргумента и движении графика по осям координат. После проведения данного этапа урока можно дать следующее задание, выполнение которого потребует от учащихся знание области определения функций, без этого графики не построить 

Таким образом, современный этап развития российского образования характеризуется широким внедрением в учебный процесс компьютерных технологий. Богатейшие возможности представления информации на компьютере позволяют изменять и неограниченно обогащать содержание образования; выполнение любого задания, упражнения с помощью компьютера создает возможность для повышения интенсивности урока, использование материала для дифференцированного подхода к обучению способствует индивидуализации обучения.

Список литературы

1.       Апатова Н.В. Информационные технологии в школьном образовании.,М.,1994.

2.       Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. - М: Омега-Л, 2004. - 215 с.

3.       Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы, перспективы использования. М.: Школа-Пресс, 1994.

Тюгаева О.В. Использование компьютерных технологий на уроках математики. Материалы научно-методической конференции «Обучение фрактальной геометрии и информатике в вузе и школе в свете идей академика А.Н. Колмогорова», Кострома, 2011.